在石化化工裝置中，循環(huán)水系統(tǒng)作為裝置的公用工程系統(tǒng)，不僅是環(huán)境保護(hù)中的重要環(huán)節(jié)，也是石化化工裝置的關(guān)鍵組成部分，因此選用并使用好循環(huán)水的流量?jī)x表也是化工裝置在開(kāi)車(chē)階段的重點(diǎn)工作之一。本文就上海漕涇化工區(qū)溶液丁苯橡膠裝置循環(huán)水系統(tǒng)中應(yīng)用的HHD型電磁流量計(jì)的使用情況作介紹。

1 溶液丁苯橡膠裝置循環(huán)水系統(tǒng)

上海漕涇化工區(qū)溶液丁苯橡膠裝置，由日本旭化成株式會(huì)社提供工藝包技術(shù)，于2006 年7月建成開(kāi)車(chē)，能生產(chǎn)15 種牌號(hào)的溶液丁苯橡膠及低順橡膠。裝置中的循環(huán)冷卻水正常量有4000t/h,用于工藝主體裝置中物料的冷卻，其中一部分循環(huán)冷卻水進(jìn)入冷卻器用于降低物料的溫度、一部分循環(huán)冷卻水進(jìn)入冷凝器用于將氣相的物料冷卻為液相。裝置中設(shè)置了2 座相同容量的冷卻塔，直徑為7000mm,功率為75kw,容量為2000m3/h；設(shè)置了3 臺(tái)大功率的循環(huán)水泵來(lái)供應(yīng)循環(huán)冷卻水進(jìn)工藝主體裝置。在循環(huán)水系統(tǒng)中設(shè)置了排污水管線，用于定期排放污染的廢水；設(shè)置了補(bǔ)充水管線，用于定期排放后的補(bǔ)充；以及加藥管線，用于抑制循環(huán)水中菌類(lèi)的滋生，預(yù)防對(duì)換熱設(shè)備的附著和腐蝕。

在以上的管線上均采用了科隆公司的電磁流量計(jì)，其中排污和補(bǔ)水管線上選用了OPTIFLUX 4300c ex/IFC300c ex，循環(huán)給水管線選用了HHD 插入式電磁流量計(jì)電磁流量。循環(huán)水系統(tǒng)工藝流程簡(jiǎn)圖如圖1 所示。

圖1 循環(huán)水系統(tǒng)工藝流程簡(jiǎn)圖

2 HHD 電磁流量計(jì)

2.1 測(cè)量原理

根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，導(dǎo)體在磁場(chǎng)內(nèi)運(yùn)動(dòng)可產(chǎn)生感應(yīng)電壓U0 被測(cè)液體水就是一種導(dǎo)體，它的運(yùn)動(dòng)方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度B 垂直，在兩個(gè)電極（鉑電極和接地電極）之間感應(yīng)出的電壓：

U＝K×B×V×D

式中：K 為常數(shù)；B 為磁感應(yīng)強(qiáng)度；V 為介質(zhì)流速；D 為電極間距。

電壓 U 通過(guò)變送器被轉(zhuǎn)換成與流速成正比、與負(fù)載無(wú)關(guān)的4~20mA 電信號(hào)輸出。測(cè)量原理圖如圖２所示。

圖２ 測(cè)量原理圖

2.2 技術(shù)參數(shù)

HHD 插入式電磁流量計(jì)電磁流量計(jì)適用于導(dǎo)電液體、漿料懸浮液的流量測(cè)量，有普通型，防護(hù)等級(jí)為IP66，相當(dāng)于NEMA 4；有潛水型，防護(hù)等級(jí)為IP68，可使用于敞開(kāi)式管道和被水淹沒(méi)的場(chǎng)合。HHD 為加長(zhǎng)型傳感器，長(zhǎng)度可以超過(guò)3m。技術(shù)參數(shù)如表１所示。

表１ 技術(shù)參數(shù)表

2.3 安裝

選擇安裝位置時(shí)首先要滿足該儀表的上下游直管段長(zhǎng)度，其次要避開(kāi)大型電機(jī)和易產(chǎn)生磁場(chǎng)的設(shè)備，以防止產(chǎn)生干擾，還要選擇便于安裝和維護(hù)的位置。安裝示意圖如圖3 所示，圖3 中（a）是正確的安裝方式，（b）是錯(cuò)誤的。另外在安裝加長(zhǎng)型時(shí)，一定要先做好插入深度標(biāo)記，一般插入深度為管道直徑的1/8。插入深度滿足后，轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器整體，使流向標(biāo)記和流體方向一致。zui后，鎖緊鎖緊件，拉緊安全鏈。對(duì)于潛水型，用戶特別要注意，不能打開(kāi)IP68 的電纜接口，廠商在出廠前對(duì)電纜連接口作了特殊的密封處理。

圖3 安裝示意圖

2.4 設(shè)定

① 確定電子部件的位置。打開(kāi)轉(zhuǎn)換器殼體，使電子部件上的箭頭方向與介質(zhì)流動(dòng)方向一致，然后擰緊鎖緊件。如果箭頭方向與介質(zhì)流動(dòng)方向不一致，將會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤的測(cè)量結(jié)果。

② 設(shè)置參考速度。通過(guò)2 個(gè)撥碼開(kāi)關(guān)（1m/s 和0.1m/s），設(shè)置參考速度。速度的計(jì)算可以按照公式V= 354×（Q/D×D）,其中V=m/s， Q=m³/h ，D=管道內(nèi)經(jīng)mm。

③ 設(shè)置時(shí)間常數(shù)。通過(guò)撥碼開(kāi)關(guān)選擇時(shí)間常數(shù)5、8 或10s。

④ 設(shè)置報(bào)警狀態(tài)。常閉觸點(diǎn)NO 表示當(dāng)速度大于參考速度時(shí)，電路斷開(kāi)；常開(kāi)觸點(diǎn)NC 表示當(dāng)速度大于參考速度時(shí)，電路閉合；電路斷開(kāi)時(shí)，LED 燈被點(diǎn)亮。

設(shè)置完畢連接 IP68 殼體時(shí)要特別注意橡膠密封圈的安裝，不能損壞密封圈，而且密封圈內(nèi)表面不能有絲毫的破損，以防止IP68 殼體進(jìn)水損壞儀表。

3. HHD 電磁流量計(jì)的實(shí)際應(yīng)用

2006 年4 月，現(xiàn)場(chǎng)安裝工程師在說(shuō)明書(shū)指導(dǎo)下進(jìn)行安裝，6 月與裝置進(jìn)行聯(lián)動(dòng)調(diào)試，隨著裝置開(kāi)車(chē)，該表即投入正常運(yùn)行，至今沒(méi)有任何維護(hù)工作量以及偏差，循環(huán)水量非常及時(shí)地反映了裝置的生產(chǎn)運(yùn)行狀況。

在循環(huán)水系統(tǒng)中也應(yīng)用差壓式流量測(cè)量?jī)x表，其中有威力巴流量計(jì)。威力巴流量計(jì)應(yīng)用差壓式原理進(jìn)行流量測(cè)量，采用非收縮節(jié)流設(shè)計(jì)來(lái)降低壓損，可以測(cè)量氣體、液體和蒸汽等各種介質(zhì)，量程比大于10：1，安裝簡(jiǎn)單，只需在管道上開(kāi)一小孔后焊一底座，無(wú)需截?cái)喙艿?；測(cè)量系統(tǒng)對(duì)被測(cè)介質(zhì)有關(guān)參數(shù)的準(zhǔn)確性要求非常高，應(yīng)用在循環(huán)水系統(tǒng)中與電磁流量計(jì)相比，測(cè)量原理沒(méi)有針對(duì)水的導(dǎo)電特性，量程比不夠大，安裝上無(wú)法滿足IP68 的潛水型要求，導(dǎo)壓管容易堵塞，壓差、zui大流量、工作溫度的變化容易引起測(cè)量誤差。

4 結(jié)束語(yǔ) 

HHD 電磁流量計(jì)的產(chǎn)品特點(diǎn)是可測(cè)量口徑范圍大，可以廣泛地應(yīng)用在污水、冷水、自來(lái)水的處理領(lǐng)域，在不中斷工作的情況下可更換電子單元，低功耗，浸濕部分為不銹鋼或陶瓷結(jié)構(gòu)，無(wú)活動(dòng)部件，免維護(hù)。實(shí)踐證明，在循環(huán)水系統(tǒng)采用電磁流量計(jì)是合適的。