簡介

開發用于KP連續蒸霍尼韋爾煮器的新型電磁流量計

1．穩定蒸煮度
新型蒸煮器電磁流量計能對循環管道中的黑液進行精確穩定的測量，幫助用戶穩定蒸煮度，以確定
蒸煮過程中木片品質。

2．優化漿水平衡
新型蒸煮器電磁流量計能對抽提管道中的黑液進行精確穩定的測量。控制洗漿過程中漿水平衡的最
重要的要素，抽提管的流量，現在是可得的。

3．更好的產量控制
新型陶瓷電磁流量計能對噴放管道中的紙漿進行精確穩定的測量，幫助用戶更好地監視和控制生產
中的紙漿數量。

4．維護成本降低
新型電磁流量計能耐受極其苛刻的蒸煮器條件，而無需定期維護。歷時五年的現場測試結果證明，
在極度高溫/高壓作用下，它在減少危險的維護工作方面很有效。

背景

蒸煮器工廠

連續蒸煮器是許多造紙廠的核心，為使造紙工業獲得最佳性能，其技術不斷面臨著挑戰。提高蒸煮器性能意味著提高品質，降低成本，同時為全行業保護環境和節約自然資源做出貢獻。

連續蒸煮器內極度高溫、高壓和具有高漿料含量的腐蝕性堿性液體的環境，對那些致力于提高這一核心紙漿生產設備的人員來說，需要面臨一系列的挑戰。多年以來，橫河電機一直伴隨造紙工業，通過創新型傳感技術和控制技術，幫助其實現優質生產和環境保護的雙重目標。橫河電機在過去的十年中一直與造紙行業合作，攜手致力于開發用于連續蒸煮器的新型流量測量解決方案。

挑戰

穩定精確的流量測量是提高連續蒸煮器性能的關鍵。傳統測量方法中有三個方面有待全面改進：黑液循環管道，黑液抽提管道和紙漿噴放管道。更好的測量應該允許用戶將循環管道中蒸煮溫度浮動降到最小，在抽提管道中實現精確的漿水平衡，并控制噴放管道中產生的紙漿量。

黑液循環管道和抽提管道中的流體通常通過孔板和差壓變送器的結合來測量。由于流體的高溫/高壓/腐蝕性，目前為止尚無替代產品。孔板和差壓變送器組合的解決方案也有局限，因為孔板上不可避免的漿料積累及脈沖管道的阻塞將導致測量性能惡化。在某些情況下，由于腐蝕或氫滲透，薄膜密封也會發生故障。因此，這些通道中大多數孔板/差壓變送器的應用會在安裝兩年內發生故障從而停止工作，而用戶只能根據經驗來猜測。

紙漿噴放管道面臨自身挑戰。在傳統的測量方法中盡管已經使用了PFA襯里電磁流量計，但漿料的高溫會引起電磁流量計襯里的磨損以及輸出信號的波動。需要定期進行高成本的維護工作，這將很難進行精確連續的測量。

解決方案

橫河電機的工程師與用戶的緊密合作，共享熱情以面對看似不可能的挑戰，開發創新型傳感器解決方案，它能在應用中穩定精確測量，甚至能實現一些用戶覺得不可完成的目標。

<噴放管道>

一體式鉑-氧化鋁電極

由于漿料的不斷磨損，需要定期維護紙漿噴放管道中傳統PFA襯里電磁流量計，橫河電機則采用了其最新開發的陶瓷襯里電磁流量計。該電磁流量計的獨特之處在于具有一體型鉑-氧化鋁-金屬陶瓷電極，它的機身由粉末燒制而成。鋁的純度達99.9%，強度520MPa(53kgf/mm&sup2;)，Weibull模數15.0。此種設計完全不會滲漏。其氧化鋁-陶瓷襯里具有高抗漿料粘附性，無需定期維護就能穩定精確測量。

<循環與抽提管道>

在循環與萃取管道的極端條件下，傳統的孔板/DP解決方案無法完成任務，橫河電機的工程師率先研究了使用陶瓷襯里電磁流量計的可行性。在與用戶聯合進行的研究及試驗中，某些特殊應用中的極端高壓/高溫/高腐蝕性條件下，我們研究的陶瓷檢測器備選解決方案并非100%可靠。PFA襯里檢測器雖然表現最佳，但在極端高溫下，現有PFA電磁流量計會出現襯里蠕變，這在許多應用中存在造成密封完整性被破壞的危險。

面對挑戰，橫河電機的工程師開發了PFA襯里電磁流量計，它能耐受蒸煮條件。為防止襯里蠕變，開發了一種新型插入式電極。此外，它還具有一套特別的接地環，以防極端條件下進氣道內徑變形。采取了一系列措施后，新型“蒸煮器電磁流量計”能在極端高溫/高壓條件下(170攝氏度和1.3MPa)穩定精確的測量流量，這大大超出了傳統PFA電磁流量計的技術范圍。

擴大PFA襯里“蒸煮器電磁流量計”的溫度/壓力量程

結論

橫河電機工程師的堅韌不拔令人欽佩，用戶允許橫河電機在現有傳感器旁安裝新型電磁流量計。客戶工程師在接下來的擴展現場測試中具有重要作用，他們和橫河電機團隊齊心協力應對應用新技術時面臨的各種各樣挑戰。現場測試持續了五年多，噴放管道中的陶瓷電磁流量計和循環與抽提管道中的蒸煮器電磁流量計都通過了現場測試的檢驗。它們會繼續保證大幅提高的流量測量輸出而不會出現任何事故。

<噴放管道>

現場測試環境
左側：新型蒸煮器電磁流量計安裝在循環與抽提管道中/
右側：新型陶瓷電磁流量計安裝在噴放管道中，與傳統PFA電磁流量計串聯以比較其輸出

即使噴放管道的陶瓷電磁流量計完美無瑕，且耐受高達6.0MPa的壓力測試，用戶仍應選擇測試設備以確認現場穩定使用五年后的腐蝕程度。雖然這需要移動并切斷電磁流量計，用戶堅持自費進行這些測試以確保所獲得數據利于整個生產。測試結果表明每年陶瓷襯里的腐蝕深度不超過0.1mm。此現場數據清楚地表明陶瓷電磁流量計技術在噴放管道應用中的可用性，極大減少了維護工作，提高了測量精度及生產效率。

檢測腐蝕程度時金屬陶瓷電磁流量計剖面的實際照片

噴放管道中陶瓷電磁流量計的測試結果。阻尼時間為3秒。即使流速達到四倍，與PFA電磁流量計相比，輸出依然非常穩定

<循環與抽提管道>

萃取管道中新型蒸煮器電磁流量計的測試結果。
阻尼時間3秒。流速降為零時，新型PFA電磁流
量計輸出為零，與傳統孔板流量計相比其性能
顯著提高。

新型蒸煮器電磁流量計在穩定精確流量測量方面也有極大進步，這提高了蒸煮器性能。其優勢的一個很明顯證明是其黑液抽提管道中的測試結果。由于抽提管道持續受壓，即使在實際無流量時，傳統的孔板流量計也不能輸出零流量。但是，新型蒸煮器電磁流量計能精確測量低流量，無流量時輸出零流量。該精確度為新型電磁流量計的穩定性和可靠性增色不少。

由于初期的成功，日本已經有超過12個連續蒸煮器成功采用了橫河電機蒸煮器ADMAG電磁流量計，這提高了造紙廠生產效率。造紙工業持續引進創新型蒸煮器技術以提高生產力、保護環境。負責該項目的橫河電機工程師繼續與用戶齊心協力，共同尋找更新的解決方案，以幫助該行業實現商業成功和社會責任的雙重目標。

在今天的市場中，橫河電機ADMAG系列電磁流量計是最精確、最穩定的電磁流量計。其特有的雙頻勵磁技術使ADMAGA即可用于低傳導率流體，也可用于高頻漿料。橫河電機最近推出了新型ADMAG AXF系列電磁流量計，它進一步提高了ADMAG系列的精度和穩定性。開發創新型傳感器是橫河電機工程師的夢想，但真正達到我們vigilant 現場設備專家的目標來自他們為用戶持續開發的創新型應用。尤其令人欣慰的是在一些案例中，新型解決方案提高了安全性與可靠性，使客戶先知先覺，幫助客戶處理潛在的危險過程。