引言

在精細(xì)化工、化肥原料、樹(shù)脂粉體、炭黑、催化劑、染料、添加劑、脫硫灰等密閉氣力輸送工藝當(dāng)中，粉末物料實(shí)時(shí)流量監(jiān)測(cè)、自動(dòng)配料、產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)、管道堵料預(yù)警一直是粉體生產(chǎn)線(xiàn)自動(dòng)化管控的重難點(diǎn)。

傳統(tǒng)失重秤、轉(zhuǎn)子秤、沖板流量計(jì)存在明顯短板：設(shè)備內(nèi)部帶有擋板、葉輪、稱(chēng)重傳感組件，粉料沖刷磨損嚴(yán)重，粘性粉體極易出現(xiàn)掛料、堵管；拆裝維護(hù)繁瑣，無(wú)法適配高壓、負(fù)壓、高溫密閉輸送管道；激光、微波粉體流量計(jì)易受水汽、腐蝕性煙氣、導(dǎo)電粉料干擾，標(biāo)定繁瑣、投入成本高。

靜電感應(yīng)式固體粉末流量計(jì)依靠非接觸環(huán)形電荷感應(yīng)技術(shù)，全通徑無(wú)阻擋結(jié)構(gòu)、零管路壓損、無(wú)運(yùn)動(dòng)磨損配件，現(xiàn)如今已經(jīng)成為化工行業(yè)密閉管道干粉物料在線(xiàn)連續(xù)計(jì)量的主流儀表。

一、工作測(cè)量原理

干燥狀態(tài)下的粉末顆粒在氣力輸送管道高速流動(dòng)，顆粒之間、粉體和管壁不斷摩擦碰撞從而攜帶靜電電荷。流量計(jì)測(cè)量管段內(nèi)置絕緣式環(huán)形感應(yīng)電極，流動(dòng)的帶電粉料經(jīng)過(guò)感應(yīng)區(qū)域時(shí)，電極表面感應(yīng)產(chǎn)生微弱交變電荷信號(hào)。

變送器內(nèi)部高精度采集電路拾取納安級(jí)微弱電流，經(jīng)過(guò)降噪濾波、交流耦合算法，自動(dòng)過(guò)濾管壁靜止堆積粉料帶來(lái)的干擾，只對(duì)流動(dòng)狀態(tài)下的粉末信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算，換算出粉體瞬時(shí)質(zhì)量流量、累計(jì)輸送總量、管道粉塵濃度。設(shè)備搭載數(shù)字芯片處理數(shù)據(jù)之后，輸出標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)信號(hào)，對(duì)接工廠 PLC、DCS 中控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn) 24 h 不間斷在線(xiàn)監(jiān)測(cè)，同時(shí)觸發(fā)空管斷料、堵管、流量超標(biāo)報(bào)警提示。

二、整機(jī)結(jié)構(gòu)與核心產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)

整套儀器由法蘭式測(cè)量主管、環(huán)形感應(yīng)電極、絕緣襯套、變送顯示屏、信號(hào)輸出模塊五大部分組成，一體式短管法蘭結(jié)構(gòu)，可直接對(duì)接原有輸送管路。

核心技術(shù)亮點(diǎn)

1. 全通徑直通管路，零壓力損失管道內(nèi)部不存在葉輪、擋板、探頭等阻擋元器件，不會(huì)增加氣力輸送管路風(fēng)阻，不會(huì)加重風(fēng)機(jī)負(fù)荷，適配稀相、密相高壓負(fù)壓粉體輸送管線(xiàn)，粉料輸送通暢，不容易發(fā)生堵料現(xiàn)象。

2. 非接觸式測(cè)量、幾乎零磨損感應(yīng)電極和粉體物料隔絕，不存在元件磨損；316L 不銹鋼測(cè)量管標(biāo)配，強(qiáng)腐蝕粉料可選哈氏合金、內(nèi)襯 PTFE 防腐管道，適配酸性粉料、鹽類(lèi)粉體、腐蝕性煙氣工況。

3. 抗掛料干擾，管壁積灰不影響測(cè)量采用交流耦合信號(hào)處理技術(shù)，只有流動(dòng)運(yùn)動(dòng)的粉末顆粒才能夠生成有效感應(yīng)信號(hào)；管壁附著堆積的靜止粉塵不會(huì)產(chǎn)生干擾信號(hào)，長(zhǎng)期運(yùn)行零點(diǎn)漂移低，無(wú)需頻繁拆機(jī)清理傳感器。

4. 寬泛的工況適配能力標(biāo)準(zhǔn)工作溫度?20~260℃，加裝散熱套管最高可承受 800℃高溫；承壓最高可達(dá) 2.0MPa，正壓送粉、負(fù)壓吸粉管道均可使用；適用流速 1?30m/s，管徑 DN10?DN400 可選，從小流量添加劑管線(xiàn)到大主管輸送管道均可適配。

5. 防爆防護(hù)，適配化工高危粉體場(chǎng)景整機(jī)防護(hù)等級(jí) IP66；支持本安防爆 Ex?iaⅡCT4，可用于 PVC 樹(shù)脂粉、鋁粉、煤粉、可燃有機(jī)粉末等易燃易爆粉體輸送管路，規(guī)避粉體爆炸安全隱患。

6. 豐富信號(hào)輸出，適配智能工廠自控支持 DC24V 工業(yè)供電；自帶現(xiàn)場(chǎng)液晶顯示屏，就地查看瞬時(shí)流量、累積總量；標(biāo)配 4?20mA 模擬量、RS485?Modbus?RTU 通訊，繼電器開(kāi)關(guān)量報(bào)警輸出，聯(lián)動(dòng)上游喂料機(jī)、螺旋給料機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)配料閉環(huán)控制。

7. 維護(hù)量低，適配全年連續(xù)化工生產(chǎn)無(wú)易損耗元器件，不需要定期更換傳感器、光源；僅定期吹掃管道內(nèi)壁浮塵即可，大幅降低化工廠區(qū)儀表運(yùn)維成本。

三、詳細(xì)技術(shù)參數(shù)

表格

四、化工行業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景與選型指南

1、化工細(xì)分適用工況

1. 化肥化工：磷礦粉、石灰粉、硫銨、復(fù)合肥粉料氣力輸送流量監(jiān)測(cè)；

2. 橡塑新材料：PVC 粉末、炭黑、橡膠助劑、塑料粉體配料計(jì)量；

3. 精細(xì)化工：染料、顏料、碳酸鈣、各類(lèi)粉末添加劑輸送管控；

4. 煤化工：煤粉、石灰石粉、脫硫灰、飛灰管道流量在線(xiàn)監(jiān)測(cè)；

5. 醫(yī)藥化工：藥用干粉、食品化工原料粉體密閉輸送計(jì)量；

6. 環(huán)保工序：除塵灰、活性炭粉末、吸附劑投加流量管控。

2、工況選型要點(diǎn)

1. 常規(guī)干燥中性粉料：選用標(biāo)準(zhǔn) 316L 不銹鋼一體式測(cè)量管；

2. 酸性、氯鹽、強(qiáng)腐蝕粉體介質(zhì)：更換哈氏合金管道或者內(nèi)襯四氟防腐結(jié)構(gòu)；

3. 高溫窯爐、高溫?zé)煹浪头郏杭友b風(fēng)冷、水冷散熱套管；

4. 煤粉、鋁粉、樹(shù)脂等易燃易爆粉體輸送管路，必須選配防爆版本；

5. 低濕度、容易起靜電的干粉優(yōu)先選用靜電式流量計(jì)；濕度偏高、導(dǎo)電型粉體優(yōu)先選用微波式固體流量計(jì)；

6. 密相高壓輸送粉料，優(yōu)先選擇加厚耐壓測(cè)量主管。

五、現(xiàn)場(chǎng)安裝、調(diào)試和運(yùn)維注意事項(xiàng)

1. 流量計(jì)優(yōu)先安裝在管道平直直管段，前后預(yù)留 5 倍管徑的直管距離，遠(yuǎn)離彎頭、三通、閥門(mén)、變徑等氣流擾動(dòng)位置；

2. 設(shè)備保持水平安裝，法蘭對(duì)接，管道內(nèi)部保證粉體流動(dòng)順暢，避免粉料沉積；

3. 儀表屏蔽信號(hào)線(xiàn)單獨(dú)布線(xiàn)，遠(yuǎn)離變頻器、大功率電機(jī)，規(guī)避廠區(qū)電磁信號(hào)干擾；

4. 安裝完成后使用現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際粉末物料完成標(biāo)定，根據(jù)輸送流速修正流量參數(shù)；設(shè)置空管、堵料上下限報(bào)警閾值；

5. 潮濕、容易粘附的粉料工況，定期通入壓縮空氣吹掃管道內(nèi)壁，防止粉體板結(jié)堆積；傳感器電極無(wú)需拆卸保養(yǎng)。

六、粉體輸送整套解決方案價(jià)值

1. 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)粉料輸送流量，穩(wěn)定生產(chǎn)線(xiàn)自動(dòng)配料精度，減少人工投料誤差，保障化工成品批次品質(zhì)統(tǒng)一；

2. 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)管道斷料、堵管前兆，提前預(yù)警疏通管路，防止輸送管道堵塞停機(jī)，保障生產(chǎn)線(xiàn)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)；

3. 自動(dòng)統(tǒng)計(jì)每日、每月粉體輸送總產(chǎn)量，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)臺(tái)賬化管理，方便車(chē)間產(chǎn)能核算；

4. 儀表接入工廠 DCS 自控系統(tǒng)，聯(lián)動(dòng)螺旋給料機(jī)、卸料閥，搭建粉體輸送全自動(dòng)閉環(huán)控制系統(tǒng)；

5. 適配化工高溫、高壓、腐蝕、易燃易爆復(fù)雜工況，低磨損、少維護(hù)，降低儀表后期運(yùn)維開(kāi)支。