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电磁流量计在循环水系统的应用
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引言
在石化化工装置中，循环水系统作为装置的公用工程系统，不仅是环境保护中的重要环节，也是石化化工装置的关键组成部分，因此选用并使用好循环水的流量仪表也是化工装置在开车阶段的重点工作之一。本文就上海漕泾化工区溶液丁苯橡胶装置循环水系统中应用的DWM2000L型电磁流量计的使用情况作介绍。
1 溶液丁苯橡胶装置循环水系统
上海漕泾化工区溶液丁苯橡胶装置，由日本旭化成株式会社提供工艺包技术，于2006 年7月建成开车，能生产15 种牌号的溶液丁苯橡胶及低顺橡胶。装置中的循环冷却水正常量有4000t/h,用于工艺主体装置中物料的冷却，其中一部分循环冷却水进入冷却器用于降低物料的温度、一部分循环冷却水进入冷凝器用于将气相的物料冷却为液相。装置中设置了2 座相同容量的冷却塔，直径为7000mm,功率为75kw,容量为2000m3/h；设置了3 台大功率的循环水泵来供应循环冷却水进工艺主体装置。在循环水系统中设置了排污水管线，用于定期排放污染的废水；设置了补充水管线，用于定期排放后的补充；以及加药管线，用于抑制循环水中菌类的滋生，预防对换热设备的附着和腐蚀。
在以上的管线上均采用了科隆公司的电磁流量计，其中排污和补水管线上选用了OPTIFLUX 4300c ex/IFC300c ex，循环给水管线选用了DWM2000L 插入式电磁流量。循环水系统工艺流程简图如图1 所示。
2.1 测量原理
根据法拉第电磁感应定律，导体在磁场内运动可产生感应电压U0 被测液体水就是一种导体，它的运动方向与磁感应强度B 垂直，在两个电极（铂电极和接地电极）之间感应出的电压：
U＝K×B×V×D
式中：K 为常数；B 为磁感应强度；V 为介质流速；D 为电极间距。
电压 U 通过变送器被转换成与流速成正比、与负载无关的4~20mA 电信号输出。测量原理图如图２所示。
DWM2000L 插入式电磁流量计适用于导电液体、浆料悬浮液的流量测量，有普通型，防护等级为IP66，相当于NEMA 4；有潜水型，防护等级为IP68，可使用于敞开式管道和被水淹没的场合。DWM2000L 为加长型传感器，长度可以超过3m。技术参数如表１所示。 [p]
选择安装位置时首先要满足该仪表的上下游直管段长度，其次要避开大型电机和易产生磁场的设备，以防止产生干扰，还要选择便于安装和维护的位置。安装示意图如图3 所示，图3 中(a)是正确的安装方式，(b)是错误的。另外在安装加长型时，一定要先做好插入深度标记，一般插入深度为管道直径的1/8。插入深度满足后，转动传感器整体，使流向标记和流体方向一致。最后，锁紧锁紧件，拉紧安全链。对于潜水型，用户特别要注意，不能打开IP68 的电缆接口，厂商在出厂前对电缆连接口作了特殊的密封处理。
① 确定电子部件的位置。打开转换器壳体，使电子部件上的箭头方向与介质流动方向一致，然后拧紧锁紧件。如果箭头方向与介质流动方向不一致，将会产生错误的测量结果。
② 设置参考速度。通过2 个拨码开关（1m/s 和0.1m/s），设置参考速度。速度的计算可以按照公式V= 354×(Q/D×D),其中V=m/s， Q=m3/h ，D=管道内经mm。
③ 设置时间常数。通过拨码开关选择时间常数5、8 或10s。
④ 设置报警状态。常闭触点NO 表示当速度大于参考速度时，电路断开；常开触点NC 表示当速度大于参考速度时，电路闭合；电路断开时，LED 灯被点亮。
设置完毕连接 IP68 壳体时要特别注意橡胶密封圈的安装，绝对不能损坏密封圈，而且密封圈内表面不能有丝毫的破损，以防止IP68 壳体进水损坏仪表。
3 DWM2000L 电磁流量计的实际应用
2006 年4 月，现场安装工程师在说明书指导下进行安装，6 月与装置进行联动调试，随着装置开车，该表即投入正常运行，至今没有任何维护工作量以及偏差，循环水量非常及时地反映了装置的生产运行状况。
在循环水系统中也应用差压式流量测量仪表，其中有威力巴流量计。威力巴流量计应用差压式原理进行流量测量，采用非收缩节流设计来降低压损，可以测量气体、液体和蒸汽等各种介质，量程比大于10：1，安装简单，只需在管道上开一小孔后焊一底座，无需截断管道；测量系统对被测介质有关参数的准确性要求非常高，应用在循环水系统中与电磁流量计相比，测量原理没有针对水的导电特性，量程比不够大，安装上无法满足IP68 的潜水型要求，导压管容易堵塞，压差、最大流量、工作温度的变化容易引起测量误差。
4 结束语
DWM2000L 电磁流量计的产品特点是可测量口径范围大，可以广泛地应用在污水、冷水、自来水的处理领域，在不中断工作的情况下可更换电子单元，低功耗，浸湿部分为不锈钢或陶瓷结构，无活动部件，免维护。实践证明，在循环水系统采用电磁流量计是合适的。
参考文献
1 梁国伟，蔡武昌.流量测量技术及仪表[M].北京：机械工业出版社，2002.
在石化化工装置中，循环水系统作为装置的公用工程系统，不仅是环境保护中的重要环节，也是石化化工装置的关键组成部分，因此选用并使用好循环水的流量仪表也是化工装置在开车阶段的重点工作之一。本文就上海漕泾化工区溶液丁苯橡胶装置循环水系统中应用的DWM2000L型电磁流量计的使用情况作介绍。
1 溶液丁苯橡胶装置循环水系统
上海漕泾化工区溶液丁苯橡胶装置，由日本旭化成株式会社提供工艺包技术，于2006 年7月建成开车，能生产15 种牌号的溶液丁苯橡胶及低顺橡胶。装置中的循环冷却水正常量有4000t/h,用于工艺主体装置中物料的冷却，其中一部分循环冷却水进入冷却器用于降低物料的温度、一部分循环冷却水进入冷凝器用于将气相的物料冷却为液相。装置中设置了2 座相同容量的冷却塔，直径为7000mm,功率为75kw,容量为2000m3/h；设置了3 台大功率的循环水泵来供应循环冷却水进工艺主体装置。在循环水系统中设置了排污水管线，用于定期排放污染的废水；设置了补充水管线，用于定期排放后的补充；以及加药管线，用于抑制循环水中菌类的滋生，预防对换热设备的附着和腐蚀。
在以上的管线上均采用了科隆公司的电磁流量计，其中排污和补水管线上选用了OPTIFLUX 4300c ex/IFC300c ex，循环给水管线选用了DWM2000L 插入式电磁流量。循环水系统工艺流程简图如图1 所示。
图1 循环水系统工艺流程简图
2.1 测量原理
根据法拉第电磁感应定律，导体在磁场内运动可产生感应电压U0 被测液体水就是一种导体，它的运动方向与磁感应强度B 垂直，在两个电极（铂电极和接地电极）之间感应出的电压：
U＝K×B×V×D
式中：K 为常数；B 为磁感应强度；V 为介质流速；D 为电极间距。
电压 U 通过变送器被转换成与流速成正比、与负载无关的4~20mA 电信号输出。测量原理图如图２所示。
图２ 测量原理图
DWM2000L 插入式电磁流量计适用于导电液体、浆料悬浮液的流量测量，有普通型，防护等级为IP66，相当于NEMA 4；有潜水型，防护等级为IP68，可使用于敞开式管道和被水淹没的场合。DWM2000L 为加长型传感器，长度可以超过3m。技术参数如表１所示。 [p]
表１ 技术参数表 
选择安装位置时首先要满足该仪表的上下游直管段长度，其次要避开大型电机和易产生磁场的设备，以防止产生干扰，还要选择便于安装和维护的位置。安装示意图如图3 所示，图3 中(a)是正确的安装方式，(b)是错误的。另外在安装加长型时，一定要先做好插入深度标记，一般插入深度为管道直径的1/8。插入深度满足后，转动传感器整体，使流向标记和流体方向一致。最后，锁紧锁紧件，拉紧安全链。对于潜水型，用户特别要注意，不能打开IP68 的电缆接口，厂商在出厂前对电缆连接口作了特殊的密封处理。
图3 安装示意图
① 确定电子部件的位置。打开转换器壳体，使电子部件上的箭头方向与介质流动方向一致，然后拧紧锁紧件。如果箭头方向与介质流动方向不一致，将会产生错误的测量结果。
② 设置参考速度。通过2 个拨码开关（1m/s 和0.1m/s），设置参考速度。速度的计算可以按照公式V= 354×(Q/D×D),其中V=m/s， Q=m3/h ，D=管道内经mm。
③ 设置时间常数。通过拨码开关选择时间常数5、8 或10s。
④ 设置报警状态。常闭触点NO 表示当速度大于参考速度时，电路断开；常开触点NC 表示当速度大于参考速度时，电路闭合；电路断开时，LED 灯被点亮。
设置完毕连接 IP68 壳体时要特别注意橡胶密封圈的安装，绝对不能损坏密封圈，而且密封圈内表面不能有丝毫的破损，以防止IP68 壳体进水损坏仪表。
3 DWM2000L 电磁流量计的实际应用
2006 年4 月，现场安装工程师在说明书指导下进行安装，6 月与装置进行联动调试，随着装置开车，该表即投入正常运行，至今没有任何维护工作量以及偏差，循环水量非常及时地反映了装置的生产运行状况。
在循环水系统中也应用差压式流量测量仪表，其中有威力巴流量计。威力巴流量计应用差压式原理进行流量测量，采用非收缩节流设计来降低压损，可以测量气体、液体和蒸汽等各种介质，量程比大于10：1，安装简单，只需在管道上开一小孔后焊一底座，无需截断管道；测量系统对被测介质有关参数的准确性要求非常高，应用在循环水系统中与电磁流量计相比，测量原理没有针对水的导电特性，量程比不够大，安装上无法满足IP68 的潜水型要求，导压管容易堵塞，压差、最大流量、工作温度的变化容易引起测量误差。
4 结束语
DWM2000L 电磁流量计的产品特点是可测量口径范围大，可以广泛地应用在污水、冷水、自来水的处理领域，在不中断工作的情况下可更换电子单元，低功耗，浸湿部分为不锈钢或陶瓷结构，无活动部件，免维护。实践证明，在循环水系统采用电磁流量计是合适的。
参考文献
1 梁国伟，蔡武昌.流量测量技术及仪表[M].北京：机械工业出版社，2002.
