国内造纸行业中电磁流量计应用现状及具体应用分析

作为我国基础工业之一的造纸行业，随着近来人民生活水平的提高和各项社会求的不断增加，对于造纸的产量和品质的要求越来越高，这无疑是对于造纸行业的生产技术和产品品质提出了挑战。造纸行业是一个水量耗用巨大的行业，生产中需要的各种原料都需要通过水的溶解液来运转与参与。近来年，随着随着科技的日益更新，国内的造纸企业特别是特种纸企业已逐步开始了用电磁流量计来替代传统的差压流量计的过程。与此同时，对于制造商的要求也更高了，由此也促进了电磁流量计的技术进步。
　　
一、 电磁流量计工作原理及优越性能 
　　传感器、转换器和显示器等部分是电磁流量计基本构成，其工作原理是根据法拉第电磁感应定律制成的一种测量导电流体流量的仪表。电磁流量计具有其它流量计不能比拟的独特优势，特别适用脏污流体及腐蚀流体的测量。电磁流量计在70年代至80年代由于在技术上有重大突破，使它成为现代工业领域广泛应用的流量监测仪表。
　　主要优点：（1）由于测量通道是一段光滑直管，不会阻塞，特别适用于固体颗粒的液固二相流体，如纸浆、污水、泥浆等，无压损，节能效果好。（2）性能稳定可靠，计量精度高，使用寿命长。（3）不受流体的湿度、密度、粘度、压力变化影响。（4）流量范围大，口径范围宽。（5）适用于腐蚀性流体的测量。
　　主要缺点。（1）不适用测量石油制品流体。（2）不适用气体、蒸汽及含有较大气泡的液体。（3）不适用高温场合。（4）对现场安装有一定的要求。
　
二、造纸行业电磁流量计的应用分析 
　　造纸是一个连续生产的过程，因此生产线的连续和有序控制成为了制约成品纸质量和产量的瓶颈。如何有效的稳定成品纸质量，电磁流量计在这个方面发挥着重要作用。
　　（1）供浆系统的电磁流量计的应用。
　　供浆系统包括以下环节：1）碎解过程。2）打浆过程。3）配浆过程。
　　在碎解过程中，采用电磁流量计精确的计量碎解的浆流量，以保证碎解的浆料的稳定，确保后续打浆过程的浆料稳定；在打浆过程中，将电磁流量计与调节阀组成PID调节回路，保证进盘磨的浆流量稳定，以此提高盘磨的工作效率、稳定浆料的扣解度，进而提高打浆的质量；在配浆过程中必须满足下列几个条件：①浆料的配比和浓度要恒定，波动不能超过±2%（波动量具体根据成纸要求）。②向造纸机输送的浆料要稳定，保证纸机的正常供应量。③储备一定的浆料量，以适应纸机车速和品种的改变。因此，在配浆环节，最重要的就是浆的流量的控制。在每种纸浆的浆泵出口安装电磁流量计，通过调节阀调节浆流量，确保每种浆料按工艺要求的配比进行浆流量的调节，最终实现浆料的配比稳定均匀。
　　（2）造纸流送系统电磁流量计的应用。
　　整个造纸系统中，打浆、配浆工段是个重要的环节，但如果后续工段不理想，那对整个造纸机来说，还是不合格的。因此，造纸的流送系统担负起了更重要的角色，它的稳定与否直接关系到了成纸的定量、水分、灰分等物理指标的合格与否，它是成纸合格与否的重要环节。因此，在此系统中，我们对纸浆、填料进行了流量检测和控制，通过纸浆定量阀调节纸浆流量，以稳定后续成纸的定量。通过填料调节阀调节填料流量，以稳定后续成纸的灰分。电磁流量计在这个系统中发挥了极为重要的作用，它对成纸的质量的提升起到了重要的作用。
　　（3）水系统的电磁流量计的应用。
　　造纸行业的企业都是高能耗的企业，水、电、汽的消耗占了很大的比重，国家在“十一五”期间就对造纸行业的能耗进行了考核，淘汰了大部分高能耗、低产能的小企业。因此，节水也成了造纸行业的改造重点。
　　电磁流量计具有测量口径范围大，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，它的一系列特点使它成为造纸行业用于测量工业水、造纸白水和污水的首选流量计。通过对每个造纸车间的进水总管、污水总管、车间循环用白水等进行流量监控、考核，有效的降低了吨纸耗水，减少了各个环节的水资源的浪费，提高了车间循环水的利用率。
　　经过多年实践，电磁流量计在造纸领域普遍选用的是PTFE（用于纸浆、白水、工业用水）或其它氟塑料衬里（用于化学品），电极则依照不同的液体性质分别选择，实际效果令人满意。
　　（4）化学品的制备及添加系统中电磁流量计的应用。
　　由于在脱墨、制浆、流送、涂布、施胶等部位要用到大量的化学品，在化学品制备中，要保证每批次的化学品性能稳定，浓度稳定；在使用中，对其添加的量又具有严格的要求，这样才能保证成品纸的质量稳定。因此，我们在化学品的制备过程中，采用抗腐蚀性的电磁流量计进行化学品各成分的计量，配以调节阀进行流量调节，最终稳定化学品的性能。在化学品的添加系统中，采用抗腐蚀性的电磁流量计进行化学品的计量，配以调节阀进行流量调节，保证了加到纸机系统中的化学品是定量的，同时又是稳定的。对成纸的质量起到了至关重要的作用。
 
三、电磁流量计安装时的一些注意事项 
　　（1）安装环境。
　　安装场所避免阳光直照，避免雨水浸淋；避免附近有大电机、大变压器，以免引起电磁场干扰；不能有太大震动，管道系统有较强的震动时，可在传感器两侧的管道上加支撑。
　　（2）水平或垂直安装都可。
　　在测量浆料时最好垂直安装，流体自下而上流动。这不仅保证测量管内充满被测介质，而且避免了水平安装时电磁流量计下半部局部磨损和低流速时固相沉淀等缺点。
　　（3）直管段要求。
　　为了确保电磁流量计的精确度，一般的电磁流量计要求上游侧5D，下游侧3D。精度高的仪表要求上游侧10D，下游侧3D。直管段不够要求时，管内流速为非轴对称分布，测量将会引起误差。
　　（4）转换器的安装和连接电缆。
　　分体型电磁流量计的转换器和传感器的距离受制于被测介质电导率和信号电缆型号。被测流体电导率在一定范围内，决定了传感器与转换器间电缆的最大长度。电缆用制造厂随仪表所附电缆型号。单层屏蔽电缆一般用于工业用水或酸碱液，通常可传100 m。介质电导率低于100 μs/cm时，需采用两芯双屏蔽的驱动屏蔽电缆。电导率较低、传输距离较长，也有规定用3层屏蔽电缆。
　　（5）避免管内负压，特别是PTFE聚四氟乙烯衬里。
　　（6）接地。
　　电磁流量计要求单独接地。接地电阻小于10 Ω。管道内若涂有绝缘层或非金属管道，传感器两侧应装接地环。电磁流量计易受外界电磁干扰的影响，因此，良好的接地很大程度决定测量的精确度。
　
四、以上总结
目前国内外不断有新的测量技术出现，以前的传统型的流量计也占有着一定份额的市场，各种类型的流量计在造纸行业中都有在使用，根据润中仪表科技的科研和市场人员调研的结果显示，电磁流量计产品已经占着造纸行业液体计量的主导地位。由于其性能稳定、维护方便、性价比高等特点决定了它在造纸行业的无疑会有更广泛的应用。