电磁流量计在酸性废水处理中的应用

　　0　引言

　　在不锈钢制造过程中,为了去除退火后带钢表面的氧化铁皮,一般采用由硝酸和氢氟酸配成的混酸进行表面清洗。酸洗后的废水除了含有硝酸、氢氟酸和游离的金属离子外,还含有由铁离子和氟离子、铬离子和氟离子形成的络合离子及其不溶物、金属氧化物及由硝酸生成的氮化物等,成分十分复杂。这些废水若直接排放或处理不当,将会影响水体的自净,使水质恶化,污染环境。

　　作为工业生产过程的主要检测参数———流量,其测量的方法很多,如容积式、速度式、动量式、质量流量式等;相应的流量计种类也很多,有孔板流量计、转子流量计、涡轮流量计、涡街流量计、电磁流量计、质量流量计、超声波流量计等。本文主要介绍的是某不锈钢厂酸性废水处理过程中应用的Khrone公司生产的IFM4080K系列电磁流量计。

　　1　测量原理

　　电磁流量计的测量原理是法拉第电磁感应定律,即导体在磁场中作切割磁力线运动时,在导体中便会产生感应电势,其大小与磁场的磁感应强度、导体在磁场内的有效长度及导体的运动速度成正比。同理,在磁场中作切割磁力线运动的导电液体,也会在液体中产生感应电势,示意图如图1所示。

　　感应电势的方向由右手定则确定,其大小由下式决定:

　　式中:E为感应电势;B为磁感应强度;D为管道直径;v为管道内的流体速度。

　　流量q_v等于流体流速v与管道截面积的乘积,即

　　将式(2)代入式(1),可得

　　由式(3)可知,在磁感应强度B不变且管道直径D已确定时,流量与感应电势呈线形关系。

　　2　内部结构

　　电磁流量计主要由磁路系统、测量导管、电极、衬里、外壳以及转换器等部分组成。

　　2.1　磁路系统

　　用于产生均匀的直流或交流磁场。工业生产用的电磁流量计,大多采用50Hz工频电源激励产生交变磁场。

　　2.2　测量导管

　　为使磁力线通过测量导管时磁通不被分路并减少涡流,测量导管必须采用不导磁、低导电率、低导热率和具有一定机械强度的材料制成,一般可选用不锈钢(1Cr18Ni9Ti)、玻璃钢、铝及其他高强度塑料等。

　　2.3　衬里

　　为确保感应电势不被金属测量导管管壁短路,在测量导管的内侧及法兰密封面上必须附着一层绝缘的衬里。为增加测量导管的耐磨与耐腐蚀性,衬里一般均选用具有耐腐蚀、耐磨、耐高温的材料,如聚氨脂橡胶、氯丁橡胶、聚四氟乙烯等。

　　2.4　电极

　　电极结构如图2所示,作用是把由液体切割磁力线所产生的感应电势引出。为避免影响磁通分布,电极一般选择非导磁、耐腐蚀、耐磨材料,如不锈钢(1Cr18Ni9Ti),对于腐蚀性较强的介质,可选用钛、铂、镀金等。