摘要:爲(wei)了研究(jiu)電磁流(liu)量計
在(zai)濃密膏(gao)體管道(dao)輸送應(ying)用時對(dui)其流量(liang)測試精(jing)度的影(ying)🔞響因素(su)，本文在(zai)循環管(guan)道試驗(yan)台.上對(dui)其進行(hang)測試實(shi)驗，測量(liang)🈲了不同(tong)濃❓度濃(nong)密膏體(ti)的管道(dao)輸送流(liu)量，并與(yu)稱重法(fa)測試結(jie)果進行(hang)對比以(yi)确定電(dian)磁流量(liang)計流量(liang)測試精(jing)🌐度.同時(shi)利用參(can)比電☂️阻(zu)法測量(liang)不同質(zhi)量濃度(du)下煤泥(ni)的電導(dao)率，提出(chu)了電磁(ci)流量🌈計(ji)用于煤(mei)泥管道(dao)流量測(ce)試可用(yong)精度所(suo)對應的(de)電導率(lü)以及質(zhi)量濃度(du)阈值.結(jie)果表明(ming)，濃密膏(gao)體爲煤(mei)♌泥💃🏻時，推(tui)測當質(zhi)量濃度(du)不高于(yu)63%，電導率(lü)🛀不😄低于(yu)0.035mS/cm時，電磁(ci)流量計(ji)流量測(ce)試精度(du)可靠;且(qie)濃度越(yue)低電導(dao)率越大(da)時，電磁(ci)流量計(ji)測量效(xiao)果越好(hao).
高濃度(du)黏稠固(gu)體廢棄(qi)物，是指(zhi)工業生(sheng)産及市(shi)政污水(shui)處理🍉過(guo)程中産(chan)生的含(han)固量高(gao)、粘度大(da)、顆粒細(xi)的🏃♀️固-液(ye)兩相廢(fei)棄㊙️物或(huo)副産品(pin)，由于其(qi)常溫常(chang)壓下流(liu)動性較(jiao)差，在高(gao)壓管道(dao)輸送時(shi)爲“不沉(chen)降似均(jun)質濃密(mi)膏體”，因(yin)❤️此亦稱(cheng)濃密膏(gao)體.包括(kuo)煤炭行(hang)業的煤(mei)泥、給排(pai)水行業(ye)的脫水(shui)污泥⭐、制(zhi)造行業(ye)的💋工業(ye)污泥、石(shi)化行業(ye)的油渣(zha)和油泥(ni)等，涉及(ji)⁉️二十餘(yu)個行業(ye)"。就上述(shu)濃密膏(gao)體而言(yan)，目前較(jiao)♌常用的(de)無害化(hua)、資源化(hua)處置方(fang)式有焚(fen)燒、燃燒(shao)發電、土(tu)地資源(yuan)化利用(yong)以及填(tian)埋等!21.無(wu)論采用(yong)哪種無(wu)☎️害化、資(zi)源化處(chu)置方法(fa)，輸送均(jun)爲必不(bu)可少的(de)環節，新(xin)發展的(de)輸送工(gong)藝技術(shu)爲管道(dao)輸送.不(bu)管在工(gong)業現💜場(chang)還是實(shi)驗室管(guan)道輸送(song)💋時，流量(liang)均是關(guan)鍵參數(shu)，其大小(xiao)決定了(le)管道輸(shu)送的效(xiao)率.
濃密(mi)膏體管(guan)道輸送(song)的流量(liang)測試是(shi)一個尚(shang)待解決(jue)🔅的難題(ti)，管道輸(shu)送實驗(yan)中一般(ban)采用稱(cheng)重法測(ce)量，但該(gai)方法測(ce)試步驟(zhou)繁瑣.而(er)💞電磁流(liu)量計的(de)測量不(bu)因⁉️流體(ti)密度、粘(zhan)度、溫度(du)、壓力、電(dian)導率和(he)雷諾數(shu)變化，沒(mei)有阻流(liu)件，也不(bu)會在高(gao)流速情(qing)況下産(chan)生氣蝕(shi)，近年來(lai)在流體(ti)流量測(ce)試中被(bei)廣泛應(ying)用”.随🐅着(zhe)電磁流(liu)量♈計的(de)發展，現(xian)己可測(ce)量電導(dao)率阈值(zhi)更低的(de)液體，而(er)當濃密(mi)膏體濃(nong)度較高(gao)時不可(ke)行，其原(yuan)因現有(you)文獻中(zhong)尚沒有(you)正确的(de)解釋，推(tui)測這可(ke)能與其(qi)濃度過(guo)大時電(dian)導率太(tai)低有關(guan).本實驗(yan)先使用(yong)電磁流(liu)量計測(ce)量一定(ding)電導率(lü)範圍的(de)煤泥在(zai)管道輸(shu)送時的(de)流量，并(bing)與稱重(zhong)法測量(liang)結果相(xiang)對比，得(de)到煤泥(ni)在管道(dao)輸送時(shi)電導率(lü)及濃度(du)的阈值(zhi)，爲🔞今後(hou)電磁流(liu)量計應(ying)☂️用于其(qi)它濃密(mi)膏體管(guan)道輸送(song)的流量(liang)測㊙️量提(ti)供依據(ju)，對其現(xian)場應用(yong)也💜具有(you)很重要(yao)的😄指導(dao)意義.
1測(ce)試原理(li)及實驗(yan)步驟
1.1電(dian)磁流量(liang)計原理(li)
本文選(xuan)用不同(tong)質量濃(nong)度的煤(mei)泥在裝(zhuang)有電磁(ci)流量計(ji)的液壓(ya)與㊙️流變(bian)試驗台(tai)上(實驗(yan)原理如(ru)圖1)進行(hang)管🛀🏻道輸(shu)送實驗(yan).電磁流(liu)量計根(gen)據電磁(ci)感應原(yuan)理測量(liang)流過管(guan)道中導(dao)📞電流體(ti)的流量(liang)👅，故使用(yong)🏃♀️電磁流(liu)量計的(de)前提是(shi)被測流(liu)體♍必須(xu)導電，且(qie)電導率(lü)不能低(di)于♊阈值(zhi)(即下限(xian)值).通用(yong)型電👣磁(ci)流量計(ji)的阈值(zhi)在(5×10-6)S/cm~10-4S/cm之間(jian)，若電導(dao)率低于(yu)阈值會(hui)産生誤(wu)差甚至(zhi)不能測(ce)量(5.根據(ju)電磁感(gan)應原理(li)(如圖2)，當(dang)導電流(liu)體在磁(ci)場強度(du)爲B的🔅磁(ci)場中切(qie)割磁力(li)線時，在(zai)線形長(zhang)度爲L的(de)a和b兩點(dian)之間會(hui)産生感(gan)應電動(dong)🎯勢，爲
兩(liang)接收電(dian)極之間(jian)的距離(li)L爲已知(zhi)常數，B爲(wei)已知的(de)磁🥰場強(qiang)度✔️，故Ɛab是(shi)📱單調函(han)數，随U的(de)變化而(er)變化.而(er)瞬時流(liu)量Q等于(yu)流速口(kou)與導管(guan)截面積(ji)S(常數)的(de)乘積，故(gu)有
式中(zhong):K爲儀器(qi)常數.因(yin)此，隻要(yao)測得Ɛab,即(ji)可求得(de)對應的(de)流量Q.
1.2煤(mei)泥電導(dao)率測試(shi)原理及(ji)方法.
在(zai)定制的(de)圓柱狀(zhuang)絕緣料(liao)簡中裝(zhuang)入煤泥(ni),利用參(can)比電阻(zu)法測量(liang)不同質(zhi)量濃度(du)下煤泥(ni)的電阻(zu)率].首先(xian)分别測(ce)出定值(zhi)電阻R的(de)兩端電(dian)壓U。和絕(jue)緣料簡(jian)兩端的(de)電壓U.由(you)式(3)求得(de)該長度(du)管道内(nei)煤泥的(de)電阻，并(bing)代人式(shi)(4)求得煤(mei)泥的電(dian)阻率，再(zai)由k=1/ρ求得(de)煤泥的(de)電導率(lü)，即
式中(zhong):ρ爲電阻(zu)率;U爲裝(zhuang)有煤泥(ni)的圓柱(zhu)狀絕緣(yuan)料筒兩(liang)端電壓(ya);U0爲定🔞值(zhi)電阻兩(liang)端的電(dian)壓;A爲橫(heng)截面積(ji);L爲兩電(dian)極之間(jian)的距離(li).
采用四(si)相電極(ji)參比電(dian)阻法測(ce)量煤泥(ni)電阻率(lü)，設計實(shi)驗📞電路(lu)如圖3所(suo)示.實驗(yan)步驟如(ru)下:①首先(xian)測量絕(jue)緣料簡(jian)内徑及(ji)長度.用(yong)遊标卡(ka)尺多次(ci)從不同(tong)角度測(ce)量絕緣(yuan)🙇🏻料筒的(de)✍️内徑及(ji)長度并(bing)記錄，分(fen)🤩别取平(ping)均值.②測(ce)量室内(nei)溫度并(bing)記🙇🏻錄.③取(qu)适量煤(mei)泥加入(ru)👈一定的(de)水🔞，充分(fen)攪拌，用(yong)含水率(lü)儀測量(liang)含水率(lü)并記錄(lu)，使含水(shui)🏒率爲32%左(zuo)右，将配(pei)好的煤(mei)泥裝入(ru)絕緣料(liao)筒中，然(ran)後接通(tong)實驗電(dian)路.④利用(yong)萬用表(biao)分别測(ce)量500Ω電阻(zu)兩端和(he)絕緣料(liao)簡兩端(duan)的電壓(ya)♈，待電壓(ya)穩定後(hou)讀數并(bing)記錄.⑤分(fen)分别改(gai)變電源(yuan)電壓和(he)煤泥含(han)水率，重(zhong)複上述(shu)🌈實驗步(bu)驟.
2實驗(yan)數據及(ji)分析
2.1煤(mei)泥電導(dao)率實驗(yan)數據及(ji)分析
根(gen)據測量(liang)得到的(de)數據，以(yi)煤泥的(de)質量濃(nong)度作橫(heng)坐标，相(xiang)😄應質量(liang)濃度煤(mei)泥的電(dian)導率作(zuo)縱坐标(biao)，繪出煤(mei)泥電導(dao)率📱與其(qi)質量濃(nong)度的關(guan)系圖(如(ru)圖4).再以(yi)電壓爲(wei)橫坐标(biao)，相應電(dian)壓下㊙️煤(mei)泥的電(dian)導率爲(wei)縱坐标(biao)，繪出電(dian)壓與電(dian)導率的(de)關系圖(tu)(如圖5).
圖(tu)4的電導(dao)率變化(hua)曲線表(biao)明,随着(zhe)煤泥質(zhi)量濃度(du)的🏃增大(da)，其電導(dao)🛀🏻率逐漸(jian)降低，并(bing)在質量(liang)濃度爲(wei)66%時相交(jiao)于-一🔅點(dian);圖5的電(dian)導率變(bian)化曲線(xian)表明,随(sui)着電壓(ya)的增大(da),電導率(lü)有逐漸(jian)增大趨(qu)勢.分析(xi)圖4與圖(tu)5可得到(dao)以下結(jie)論:①圖4曲(qu)線整體(ti)呈下降(jiang)趨㊙️勢，說(shuo)明電導(dao)率随着(zhe)煤泥質(zhi)量濃度(du)的增大(da)而減小(xiao)。當質量(liang)濃度低(di)于63%時♈,不(bu)同電壓(ya)下電導(dao)率随質(zhi)量濃❄️度(du)變化基(ji)本成平(ping)行關系(xi)，說明電(dian)導率與(yu)質量濃(nong)度和電(dian)壓成一(yi)定的線(xian)性關系(xi);當質量(liang)濃度爲(wei)63%~66%時，電導(dao)率與質(zhi)量濃度(du)成一定(ding)線性關(guan)✏️系，而與(yu)電壓🌈不(bu)成線🚶♀️性(xing)關系，仍(reng)有一-定(ding)的下降(jiang)梯度;當(dang)質量濃(nong)度大于(yu)66%時，電導(dao)率随其(qi)增加顯(xian)著下降(jiang)，但是曲(qu)線較爲(wei)複👉雜，不(bu)易判斷(duan)其相互(hu)關系，将(jiang)用稱重(zhong)法進行(hang)相應的(de)驗證.②圖(tu)5曲線整(zheng)體呈上(shang)升🔞趨勢(shi)，說明電(dian)導率随(sui)電壓的(de)增大而(er)增大.相(xiang)比電導(dao)率随質(zhi)量濃度(du)的變化(hua)，其增大(da)幅度較(jiao)小。當質(zhi)量濃度(du)由61.38%上升(sheng)到63.20%即增(zeng)大了1.82%時(shi)，電導率(lü)增大了(le)0.03mS/cm,而當質(zhi)量濃度(du)由63.20%增大(da)到66.25%即增(zeng)大了3.05%時(shi)，電導率(lü)卻增🌐加(jia)了不到(dao)🈲0.01mS/cm.說明質(zhi)量濃度(du)低于63.20%時(shi)，電導率(lü)變化較(jiao)明顯;當(dang)質量濃(nong)度爲66.25%時(shi)，電導率(lü)爲🛀🏻恒定(ding)值0.033mS/cm.
2.2電磁(ci)流量計(ji)實驗數(shu)據及分(fen)析
首先(xian)分析電(dian)磁流量(liang)計流速(su)數據的(de)重複性(xing).圖6是當(dang)管内流(liu)速爲0.1m/s(即(ji)濃密膏(gao)體輸送(song)流速下(xia)限)時，電(dian)磁流✏️量(liang)計測量(liang)由大到(dao)小的3種(zhong)質量濃(nong)度分别(bie)爲73%，69%，63%的煤(mei)泥的實(shi)時數據(ju)曲線.由(you)圖可見(jian)濃度較(jiao)高時電(dian)磁流量(liang)計難以(yi)測🏃出穩(wen)定的流(liu)速數值(zhi),而當濃(nong)度較低(di)且煤泥(ni)流動性(xing)非常好(hao)時測量(liang)數值較(jiao)爲穩定(ding).圖7是質(zhi)量濃度(du)爲63%時電(dian)磁流量(liang)計的3次(ci)測試曲(qu)線，可見(jian)其重複(fu)性良好(hao)，故測量(liang)結果可(ke)信.相比(bi)較煤泥(ni)電導率(lü)的測㊙️試(shi)結果，可(ke)以看出(chu)當質量(liang)濃度低(di)于63%時，電(dian)導率較(jiao)大，且不(bu)同質量(liang)濃度下(xia)電導率(lü)變🏃♀️化穩(wen)定，故推(tui)測當質(zhi)量濃度(du)低于63%，電(dian)導率高(gao)于0.035mS/cm時，電(dian)磁流量(liang)計應用(yong)于煤泥(ni)管道輸(shu)送🔴時數(shu)據正确(que)率較高(gao).
其次提(ti)取電磁(ci)流量計(ji)的流速(su)數據換(huan)算并積(ji)分後與(yu)稱🔞重質(zhi)量進行(hang)對比，分(fen)析其數(shu)據誤差(cha)，結果如(ru)表🈚1.可以(yi)通過電(dian)磁流量(liang)🔴計積♻️分(fen)後的總(zong)流量與(yu)稱重數(shu)據的吻(wen)合程度(du)來分析(xi)，若二者(zhe)吻合較(jiao)好則說(shuo)明電磁(ci)流量計(ji)在線測(ce)量數據(ju)顯示雖(sui)然可能(neng)受到氣(qi)泡🌈的影(ying)響，但是(shi)總流量(liang)可以正(zheng)确測量(liang);若二者(zhe)相差較(jiao)大，則說(shuo)明電磁(ci)流量計(ji)不适合(he)🤞對較高(gao)質量濃(nong)度煤泥(ni)進行測(ce)量.從表(biao)🤞1可以看(kan)出電磁(ci)流量計(ji)在質量(liang)濃度爲(wei)69%，73%時誤差(cha)較大，故(gu)測量不(bu)正确;在(zai)質量濃(nong)度爲63%時(shi)測量誤(wu)差較小(xiao)，說明其(qi)測量較(jiao)正确.該(gai)對比實(shi)驗與之(zhi)前的重(zhong)複性分(fen)析相符(fu)🔴，說明用(yong)質量濃(nong)度及電(dian)導率來(lai)評價電(dian)磁流量(liang)計測量(liang)數據的(de)正确率(lü)有一定(ding)的可行(hang)性.
3結論(lun)
本文通(tong)過對煤(mei)泥的電(dian)導率及(ji)電磁流(liu)量計管(guan)道輸送(song)流量的(de)測量，得(de)出以下(xia)結論:
1)煤(mei)泥的電(dian)導率數(shu)值随其(qi)質量濃(nong)度的降(jiang)低而增(zeng)大，并且(qie)🧑🏽🤝🧑🏻在一定(ding)範圍内(nei)随質量(liang)濃度的(de)變化效(xiao)果更明(ming).顯.且電(dian)磁流量(liang)計不适(shi)合較高(gao)質量濃(nong)度煤泥(ni)管道流(liu)量的測(ce)量，但在(zai)較低濃(nong)度測量(liang)時重複(fu)性良好(hao)，測量結(jie)果正㊙️确(que)可信，且(qie)濃度越(yue)低👨❤️👨，測量(liang)效果越(yue)好.
2)電磁(ci)流量計(ji)在濃密(mi)膏體管(guan)道流量(liang)測量中(zhong)能否應(ying)用與其(qi)電導率(lü)及濃度(du)有關系(xi)。電導率(lü)越大，電(dian)磁流量(liang)計測量(liang)效果越(yue)好.應用(yong)于煤泥(ni)時,得出(chu)當質量(liang)濃✉️度上(shang)限值爲(wei)63%，電☔導率(lü)下限值(zhi)爲0.035mS/cm時，電(dian)磁流量(liang)計可用(yong)于測其(qi)流量.
3)通(tong)過對煤(mei)泥的研(yan)究，可以(yi)推測當(dang)電磁流(liu)量計應(ying)用于赤(chi)泥♋、電石(shi)泥、污泥(ni)等其它(ta)濃密膏(gao)體的管(guan)道輸送(song)🌐時，也應(ying)有相應(ying)的濃度(du)及❄️電導(dao)率阈值(zhi)，其數值(zhi)可通過(guo)試驗獲(huo)得.
本文(wen)來源于(yu)網絡,如(ru)有侵權(quan)聯系即(ji)删除！