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電磁流量計(jì)在造紙行業(yè)的應(yīng)用

時(shí)間:2008-02-13 14:08:00來源:wangtao

導(dǎo)語:?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(jì)在造紙廠中幾乎所有的工段都有使用。
作為專業(yè)的流量計(jì)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(jì)量大多數(shù)采用了電磁流量計(jì)。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(jì)替代傳統(tǒng)的差壓流量儀表的過程,同時(shí)向制造商提出了更高的使用和計(jì)量性能要求,從而又促進(jìn)了電磁流量計(jì)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(jì)使用已達(dá)到400臺(tái)。      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(jì)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(jì)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(shí)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(jì)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(shí),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(jì)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(yùn)行,所以水質(zhì)較差,但沒有腐蝕性,電磁流量計(jì)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(shí),電磁流量計(jì)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(jì)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(gè)工段的電磁流量計(jì)使用數(shù)量要達(dá)到250套左右。     電磁流量計(jì)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(diǎn),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(jì)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(jì)測量流入配漿總管的瞬時(shí)和總量流量,同時(shí)還在配漿管的下端部安裝在線濃度計(jì)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(jì)精度高,同時(shí)要求良好的重復(fù)性和動(dòng)態(tài)響應(yīng)性。在上述場合,電磁流量計(jì)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(lì)磁頻率(如25Hz)或雙頻勵(lì)磁以改善晃動(dòng)現(xiàn)象。以DN300的電磁流量計(jì)測量濃度3.5%的瓦楞板紙為例,用常規(guī)的1/32工頻時(shí),瞬時(shí)流量的晃動(dòng)量高達(dá)10.7%,當(dāng)選用頻率可更改的電磁流量計(jì)將其勵(lì)磁頻率改動(dòng)到1/2工頻時(shí),晃動(dòng)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?yàn)镠2O2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(shí)際使用的情況證明,當(dāng)過程壓力小于0.3MPa時(shí),Pt電極會(huì)同H2O2發(fā)生反應(yīng),會(huì)在電極表面形成一層氣霧,我們稱其為觸媒反應(yīng)。這時(shí)輸出信號(hào)會(huì)有很大波動(dòng)。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(shí)選用了鉭電極,那么情況就不那么樂觀了,因?yàn)閴A液會(huì)使鉭電極產(chǎn)生表面效應(yīng)。SGAIC校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室的數(shù)據(jù)表明,鉭電極在測量一般的水時(shí)其零點(diǎn)的變動(dòng)也要超過其他電極數(shù)十倍。小口徑電磁流量計(jì)安裝時(shí)要特別注意同心度。在上例中采用DN10的小口徑電磁流量計(jì)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(jì)的實(shí)例。     經(jīng)過多年實(shí)踐,電磁流量計(jì)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(jì)的統(tǒng)計(jì)超過85%選用了PTFE,實(shí)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(jì)量一部分采用了得里奧利質(zhì)量流量計(jì),但電磁還是占著造紙行業(yè)液體計(jì)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(shí)的不同心度等,這些常是電磁流量計(jì)未能正常運(yùn)行的主要因素。

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