電磁流量計在造紙行業(yè)的應(yīng)用

作為專業(yè)的流量計制造商，經(jīng)現(xiàn)場考察發(fā)現(xiàn)，在那些從國外引進(jìn)的成套設(shè)備中，液體的計量大多數(shù)采用了電磁流量計。國內(nèi)的大中型造紙企業(yè)也已逐步地開始完成了電磁流量計替代傳統(tǒng)的差壓流量儀表的過程，同時向制造商提出了更高的使用和計量性能要求，從而又促進(jìn)了電磁流量計的技術(shù)進(jìn)步。目前一家35萬噸規(guī)模的造紙廠，電磁流量計使用已達(dá)到400臺。 　　    除主流程外，近年來隨著環(huán)保法規(guī)越來越嚴(yán)格，多數(shù)造紙企業(yè)都建有廢液處理工藝。調(diào)查發(fā)現(xiàn)電磁流量計在造紙廠中幾乎所有的工段都有使用。 1、備料過程 　　備料工段主要任務(wù)是將不同的原料制成漿料。電磁流量計在制漿過程中主要是參與對打磨漿、水和酸或堿的流量測量。一般經(jīng)過機(jī)械打磨后漿料的溫度要達(dá)到80℃。當(dāng)以木材或草料等材料作為原料制漿時往往還要經(jīng)過蒸煮工藝。由于蒸煮液為堿如Ca(OH)2或Na0H溶液，漿液均呈堿性，所以電磁流量計多采用耐高溫的聚四氟乙烯襯里和分體型的結(jié)構(gòu)式。在電極材料的選擇上要考慮選耐腐蝕性強(qiáng)的材質(zhì)。堿性漿料一般選用哈氏合金Hc、鈦材Ti等材質(zhì)，切不可選用鉭電極；而如果測量酸性漿液時，要求不高的話也可選耐酸鋼316SS。 　　通常國內(nèi)也有不少企業(yè)采用廢紙制漿，即將廢紙打漿后再進(jìn)行洗滌漂白處理，這里電磁流量計主要用于測量參與打漿后的加水流量。水大多為附近的江河水稍加處理后就參與運行，所以水質(zhì)較差，但沒有腐蝕性，電磁流量計采用常規(guī)的橡膠襯里和不銹鋼電極即可；而對參與脫墨過程的脫墨劑（常見的脫墨劑有Na0H、Na2SiO3、Na2O2或H2O2）測量時，電磁流量計的電極和襯里的選擇就要慎重。以典型的35噸規(guī)模紙廠為例，備料過程中的電磁流量計使用數(shù)量較多，大致在50-60套之間。 2、篩選漂白工段 　　單以使用的數(shù)量排序，篩選洗滌工段應(yīng)屬第一。以典型規(guī)模35萬噸紙廠為例，這兩個工段的電磁流量計使用數(shù)量要達(dá)到250套左右。 　 電磁流量計使用在從各備料車間進(jìn)入抄紙車間的各漿池的流入量和從各漿池流出配漿池的流量測量點，共有五種漿料（化漿、脫墨漿、CTMP、機(jī)漿、損液漿）參與配漿過程。這里機(jī)漿和CTMP漿的溫度高達(dá)50-80℃，流量計襯里材料應(yīng)考慮選用PFA或PTEE。 　 在漿液配比過程中各廠家為得到不同質(zhì)量的紙張，采用不同的漿液配比濃度。但往往由于一種漿料的細(xì)微超差而導(dǎo)致成品不合格，從而造成了更大的物料和經(jīng)濟(jì)損失。所以各生產(chǎn)廠對這一環(huán)節(jié)都非常重視，在每一根參加配比的管線中都裝有電磁流量計測量流入配漿總管的瞬時和總量流量，同時還在配漿管的下端部安裝在線濃度計以檢測配漿效果。如果一旦預(yù)定的濃度有偏差，立即調(diào)節(jié)閥門的開度以調(diào)整相應(yīng)的漿料流量。這城不令要求電磁流量計精度高，同時要求良好的重復(fù)性和動態(tài)響應(yīng)性。在上述場合，電磁流量計的口徑一般在DN50-DN150之間。 　 配漿后的篩選過程即為習(xí)稱的抄紙過程。在這一過程中紙漿濃度常影響流量測量。我們發(fā)現(xiàn)濃度大于3%的紙漿在用常規(guī)的低頻方波勵磁頻率（如25Hz）或雙頻勵磁以改善晃動現(xiàn)象。以DN300的電磁流量計測量濃度3.5%的瓦楞板紙為例，用常規(guī)的1/32工頻時，瞬時流量的晃動量高達(dá)10.7%，當(dāng)選用頻率可更改的電磁流量計將其勵磁頻率改動到1/2工頻時，晃動量即改善到1.9%，效果十分明顯。在抄紙工段，由于配漿、抄紙過程中需要對冷卻水、明礬和滑石粉等作流量監(jiān)測，所以其使用數(shù)量在造紙廠中最多，在本例中達(dá)到200套左右。 　 為保證紙張的白度均勻細(xì)致，要添加不同的添加劑、分散劑和漂白劑。與食品工業(yè)中添加劑的使用情況一樣，這些添加液的流量小，腐蝕性強(qiáng)，所以絕大多數(shù)都選用PTEE襯里和PFA襯里。因為H2O2的強(qiáng)氧化性，所以經(jīng)常被造紙廠選作漂白劑，但H2O2對金屬材料的腐蝕性特別強(qiáng)。出于防腐的考慮，工程師們很喜歡選用Pt作為電極材料。但實際使用的情況證明，當(dāng)過程壓力小于0.3MPa時，Pt電極會同H2O2發(fā)生反應(yīng)，會在電極表面形成一層氣霧，我們稱其為觸媒反應(yīng)。這時輸出信號會有很大波動。但選用鉭（Ta）電極就沒有上述問題了。如果我們在換用NaOH溶液時選用了鉭電極，那么情況就不那么樂觀了，因為堿液會使鉭電極產(chǎn)生表面效應(yīng)。SGAIC校準(zhǔn)實驗室的數(shù)據(jù)表明，鉭電極在測量一般的水時其零點的變動也要超過其他電極數(shù)十倍。小口徑電磁流量計安裝時要特別注意同心度。在上例中采用DN10的小口徑電磁流量計測量這些添加劑均可以獲得較理想的效果。在國外的造紙生產(chǎn)線上，這些場合也有不少選用科里奧利質(zhì)量流量計的實例。 　 經(jīng)過多年實踐，電磁流量計在造紙領(lǐng)域普遍選用的是PTFE或其他氟塑料襯里：電極則依照不同的液體性質(zhì)分別選擇。SGAIC在造紙行業(yè)中使用的數(shù)千套電磁流量計的統(tǒng)計超過85%選用了PTFE，實際效果令人滿意。雖然在國外造紙廠中某些重要的小流量計量一部分采用了得里奧利質(zhì)量流量計，但電磁還是占著造紙行業(yè)液體計量的主導(dǎo)地位。絕大多數(shù)的使用問題出現(xiàn)在初期的選型和不當(dāng)安裝。如電極或襯里材料的不匹配等（如表）以及如不滿管、直管段長度不夠、小口徑安裝時的不同心度等，這些常是電磁流量計未能正常運行的主要因素。