用于KP連續(xù)蒸煮器的電磁流量計(jì) 
 
所屬行業(yè): 造紙
產(chǎn)品: 電磁流量計(jì)，ADMAG AXF系列 
 

簡(jiǎn)介 

 開發(fā)用于KP連續(xù)蒸煮器的新型電磁流量計(jì) 

1．穩(wěn)定蒸煮度
            新型蒸煮器電磁流量計(jì)能對(duì)循環(huán)管道中的黑液進(jìn)行精確穩(wěn)定的測(cè)量，幫助用戶穩(wěn)定蒸煮度，以確定
      蒸煮過程中木片品質(zhì)。

2．優(yōu)化漿水平衡
             新型蒸煮器電磁流量計(jì)能對(duì)抽提管道中的黑液進(jìn)行精確穩(wěn)定的測(cè)量?？刂葡礉{過程中漿水平衡的最
      重要的要素，抽提管的流量，現(xiàn)在是可得的。

3．更好的產(chǎn)量控制
              新型陶瓷電磁流量計(jì)能對(duì)噴放管道中的紙漿進(jìn)行精確穩(wěn)定的測(cè)量，幫助用戶更好地監(jiān)視和控制生產(chǎn)
      中的紙漿數(shù)量。

4．維護(hù)成本降低
             新型電磁流量計(jì)能耐受極其苛刻的蒸煮器條件，而無需定期維護(hù)。歷時(shí)五年的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試結(jié)果證明，
      在極度高溫/高壓作用下，它在減少危險(xiǎn)的維護(hù)工作方面很有效。 
 

背景 

  
       連續(xù)蒸煮器是許多造紙廠的核心，為使造紙工業(yè)獲得最佳性能，其技術(shù)不斷面臨著挑戰(zhàn)。提高蒸煮器性能意味著提高品質(zhì)，降低成本，同時(shí)為全行業(yè)保護(hù)環(huán)境和節(jié)約自然資源做出貢獻(xiàn)。

       連續(xù)蒸煮器內(nèi)極度高溫、高壓和具有高漿料含量的腐蝕性堿性液體的環(huán)境，對(duì)那些致力于提高這一核心紙漿生產(chǎn)設(shè)備的人員來說，需要面臨一系列的挑戰(zhàn)。多年以來，橫河電機(jī)一直伴隨造紙工業(yè)，通過創(chuàng)新型傳感技術(shù)和控制技術(shù)，幫助其實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)的雙重目標(biāo)。橫河電機(jī)在過去的十年中一直與造紙行業(yè)合作，攜手致力于開發(fā)用于連續(xù)蒸煮器的新型流量測(cè)量解決方案。 
 

挑戰(zhàn) 

  
       穩(wěn)定精確的流量測(cè)量是提高連續(xù)蒸煮器性能的關(guān)鍵。傳統(tǒng)測(cè)量方法中有三個(gè)方面有待全面改進(jìn)：黑液循環(huán)管道，黑液抽提管道和紙漿噴放管道。更好的測(cè)量應(yīng)該允許用戶將循環(huán)管道中蒸煮溫度浮動(dòng)降到最小，在抽提管道中實(shí)現(xiàn)精確的漿水平衡，并控制噴放管道中產(chǎn)生的紙漿量。

       黑液循環(huán)管道和抽提管道中的流體通常通過孔板和差壓變送器的結(jié)合來測(cè)量。由于流體的高溫/高壓/腐蝕性，目前為止尚無替代產(chǎn)品。孔板和差壓變送器組合的解決方案也有局限，因?yàn)榭装迳喜豢杀苊獾臐{料積累及脈沖管道的阻塞將導(dǎo)致測(cè)量性能惡化。在某些情況下，由于腐蝕或氫滲透，薄膜密封也會(huì)發(fā)生故障。因此，這些通道中大多數(shù)孔板/差壓變送器的應(yīng)用會(huì)在安裝兩年內(nèi)發(fā)生故障從而停止工作，而用戶只能根據(jù)經(jīng)驗(yàn)來猜測(cè)。

       紙漿噴放管道面臨自身挑戰(zhàn)。在傳統(tǒng)的測(cè)量方法中盡管已經(jīng)使用了PFA襯里電磁流量計(jì)，但漿料的高溫會(huì)引起電磁流量計(jì)襯里的磨損以及輸出信號(hào)的波動(dòng)。需要定期進(jìn)行高成本的維護(hù)工作，這將很難進(jìn)行精確連續(xù)的測(cè)量。 
 

解決方案 

 
        橫河電機(jī)的工程師與用戶的緊密合作，共享熱情以面對(duì)看似不可能的挑戰(zhàn)，開發(fā)創(chuàng)新型傳感器解決方案，它能在應(yīng)用中穩(wěn)定精確測(cè)量，甚至能實(shí)現(xiàn)一些用戶覺得不可完成的目標(biāo)。 
 

        由于漿料的不斷磨損，需要定期維護(hù)紙漿噴放管道中傳統(tǒng)PFA襯里電磁流量計(jì)，橫河電機(jī)則采用了其最新開發(fā)的陶瓷襯里電磁流量計(jì)。該電磁流量計(jì)的獨(dú)特之處在于具有一體型鉑-氧化鋁-金屬陶瓷電極，它的機(jī)身由粉末燒制而成。鋁的純度達(dá)99.9%，強(qiáng)度520MPa(53kgf/mm²)，Weibull模數(shù)15.0。此種設(shè)計(jì)完全不會(huì)滲漏。其氧化鋁-陶瓷襯里具有高抗?jié){料粘附性，無需定期維護(hù)就能穩(wěn)定精確測(cè)量。 
 

       在循環(huán)與萃取管道的極端條件下，傳統(tǒng)的孔板/DP解決方案無法完成任務(wù)，橫河電機(jī)的工程師率先研究了使用陶瓷襯里電磁流量計(jì)的可行性。在與用戶聯(lián)合進(jìn)行的研究及試驗(yàn)中，某些特殊應(yīng)用中的極端高壓/高溫/高腐蝕性條件下，我們研究的陶瓷檢測(cè)器備選解決方案并非100%可靠。PFA襯里檢測(cè)器雖然表現(xiàn)最佳，但在極端高溫下，現(xiàn)有PFA電磁流量計(jì)會(huì)出現(xiàn)襯里蠕變，這在許多應(yīng)用中存在造成密封完整性被破壞的危險(xiǎn)。

        面對(duì)挑戰(zhàn)，橫河電機(jī)的工程師開發(fā)了PFA襯里電磁流量計(jì)，它能耐受蒸煮條件。為防止襯里蠕變，開發(fā)了一種新型插入式電極。此外，它還具有一套特別的接地環(huán)，以防極端條件下進(jìn)氣道內(nèi)徑變形。采取了一系列措施后，新型“蒸煮器電磁流量計(jì)”能在極端高溫/高壓條件下(170攝氏度和1.3MPa)穩(wěn)定精確的測(cè)量流量，這大大超出了傳統(tǒng)PFA電磁流量計(jì)的技術(shù)范圍。

擴(kuò)大PFA襯里“蒸煮器電磁流量計(jì)”的溫度/壓力量程
 

 

結(jié)論 

  
        橫河電機(jī)工程師的堅(jiān)韌不拔令人欽佩，用戶允許橫河電機(jī)在現(xiàn)有傳感器旁安裝新型電磁流量計(jì)?？蛻艄こ處熢诮酉聛淼臄U(kuò)展現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試中具有重要作用，他們和橫河電機(jī)團(tuán)隊(duì)齊心協(xié)力應(yīng)對(duì)應(yīng)用新技術(shù)時(shí)面臨的各種各樣挑戰(zhàn)?，F(xiàn)場(chǎng)測(cè)試持續(xù)了五年多，噴放管道中的陶瓷電磁流量計(jì)和循環(huán)與抽提管道中的蒸煮器電磁流量計(jì)都通過了現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的檢驗(yàn)。它們會(huì)繼續(xù)保證大幅提高的流量測(cè)量輸出而不會(huì)出現(xiàn)任何事故。  

 

 
  
 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試環(huán)境
左側(cè)：新型蒸煮器電磁流量計(jì)安裝在循環(huán)與抽提管道中/
右側(cè)：新型陶瓷電磁流量計(jì)安裝在噴放管道中，與傳統(tǒng)PFA電磁流量計(jì)串聯(lián)以比較其輸出 
 

         即使噴放管道的陶瓷電磁流量計(jì)完美無瑕，且耐受高達(dá)6.0MPa的壓力測(cè)試，用戶仍應(yīng)選擇測(cè)試設(shè)備以確認(rèn)現(xiàn)場(chǎng)穩(wěn)定使用五年后的腐蝕程度。雖然這需要移動(dòng)并切斷電磁流量計(jì)，用戶堅(jiān)持自費(fèi)進(jìn)行這些測(cè)試以確保所獲得數(shù)據(jù)利于整個(gè)生產(chǎn)。測(cè)試結(jié)果表明每年陶瓷襯里的腐蝕深度不超過0.1mm。此現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)清楚地表明陶瓷電磁流量計(jì)技術(shù)在噴放管道應(yīng)用中的可用性，極大減少了維護(hù)工作，提高了測(cè)量精度及生產(chǎn)效率。

 

檢測(cè)腐蝕程度時(shí)金屬陶瓷電磁流量計(jì)剖面的實(shí)際照片