錢(qián)鋒

摘 要：電導(dǎo)儀作為一次檢測(cè)元件，在整個(gè)生產(chǎn)控制過(guò)程中起著極為重要的作用。該文闡述了電導(dǎo)儀的檢測(cè)原理、在生產(chǎn)應(yīng)用中出現(xiàn)的問(wèn)題，以及相應(yīng)的一些改進(jìn)措施。電導(dǎo)儀在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用非常廣泛，在生產(chǎn)工藝中，回水可以循環(huán)再利用。正常生產(chǎn)條件下，回水為水蒸汽冷凝水，即軟化水，可用作鍋爐洗滌等；非正常條件下，如回水液位過(guò)高或過(guò)低，會(huì)引起堿液進(jìn)入蒸汽中，就不能直接利用。回水質(zhì)量的好壞，一直是影響產(chǎn)能的重要指標(biāo)。所以正確判定回水合格與否，如何快捷準(zhǔn)確地進(jìn)行操作控制至關(guān)重要。

關(guān)鍵詞：電導(dǎo)儀 取樣方式 過(guò)濾吸附裝置 改進(jìn)

中圖分類(lèi)號(hào)：TH832.11 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）02（c）-0097-01

在生產(chǎn)系統(tǒng)中采用分析儀表——E+H工業(yè)電導(dǎo)儀來(lái)判定回水合格與否，該控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了蒸發(fā)回水的自動(dòng)/人工控制。如果電導(dǎo)儀的測(cè)量準(zhǔn)確率得以穩(wěn)定，將為回水的正常輸送提供有力的保證。近幾年，由于種種原因，電導(dǎo)儀的測(cè)量準(zhǔn)確率一直徘徊在平均90%以下，嚴(yán)重影響了回水的正常輸送。

1 電導(dǎo)儀的基本工作原理和構(gòu)成

1.1 基本工作原理

該儀表基于電解質(zhì)在溶液中離解成正負(fù)離子，溶液的導(dǎo)電能力與離子有效濃度成正比的原理工作。用電極測(cè)量溶液的導(dǎo)電率，即可間接測(cè)得溶液中有效導(dǎo)電離子的多少。

1.2 儀表構(gòu)成

該儀表構(gòu)成見(jiàn)圖1，各部分主要功能如下。

（1）CLS-12B1D1A傳感器：也稱(chēng)電導(dǎo)儀一次元件、電導(dǎo)儀探頭，它主要由正、負(fù)電極和測(cè)溫元件構(gòu)成，用來(lái)檢測(cè)被測(cè)溶液的電導(dǎo)率和溶液溫度。

（2）CLM-1513CD00轉(zhuǎn)換器：將傳感器測(cè)量的電導(dǎo)率轉(zhuǎn)換成4-20mA DC的電流信號(hào)輸送給計(jì)算機(jī)。

1.3 控制原理

計(jì)算機(jī)使用foxboro的I/Aseries系統(tǒng)，用模塊實(shí)現(xiàn)其邏輯控制過(guò)程，當(dāng)電導(dǎo)率大于60цs/cm時(shí)為不合格水，小于60цs/cm時(shí)為合格水，水的去向用三通閥來(lái)控制，使合格水與不合格水分別送到合格水槽和不合格水槽。在計(jì)算機(jī)上設(shè)置自動(dòng)控制和手動(dòng)控制，可進(jìn)行控制方式切換，自動(dòng)控制通過(guò)電導(dǎo)控制回路實(shí)現(xiàn)，手動(dòng)控制通過(guò)操作人員的畫(huà)面操作實(shí)現(xiàn)。

2 電導(dǎo)儀測(cè)量中的問(wèn)題

2.1 回水測(cè)量現(xiàn)狀

回水中的堿液其主要成分為NaOH及少量Na2CO3、Na2SO3 ，均為電解質(zhì)。在日常的維護(hù)中，發(fā)現(xiàn)檢修人員在工藝設(shè)備或管道上進(jìn)行焊接作業(yè)后，電導(dǎo)儀常常會(huì)發(fā)生堵塞或測(cè)量波動(dòng)的情況。對(duì)工藝方面來(lái)說(shuō)，管道直徑大，焊渣、鐵屑對(duì)流程影響很小，但對(duì)儀表取料管來(lái)說(shuō)，影響就很大。通過(guò)對(duì)大量的電導(dǎo)儀測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，與現(xiàn)場(chǎng)工藝相結(jié)合，發(fā)現(xiàn)造成電導(dǎo)儀測(cè)量準(zhǔn)確率不高的癥結(jié)主要是由于探頭易堵塞和介質(zhì)含鐵銹。

2.2 探頭易堵塞

電導(dǎo)儀探頭是孔狀結(jié)構(gòu)，由正負(fù)電極組成，管是負(fù)電極，芯是正電極。在傳統(tǒng)的測(cè)量方式中，一直采用的是下進(jìn)側(cè)出的方式，由于蒸發(fā)回水中有一些大顆粒的雜質(zhì)，容易堵塞探頭，因此測(cè)量就無(wú)法正常進(jìn)行，會(huì)出現(xiàn)測(cè)量值高報(bào)的情況。測(cè)量中從下方進(jìn)水從側(cè)方出水無(wú)疑會(huì)讓探頭充當(dāng)篩子的角色，為了解決這一問(wèn)題，對(duì)取樣方法進(jìn)行了一定的改進(jìn)。

2.3 介質(zhì)含鐵銹

電導(dǎo)儀在測(cè)量過(guò)程中，是通過(guò)測(cè)量介質(zhì)在正負(fù)電極之間的導(dǎo)電性能來(lái)得到它的電導(dǎo)率。這里指的是堿液電離所產(chǎn)生的導(dǎo)電離子形成的電導(dǎo)。而由其他金屬化合物分解形成的導(dǎo)電離子（如鐵離子）則不作為計(jì)量指標(biāo)，這是因?yàn)樗鼈儗?duì)回水質(zhì)量影響不大。但是，電導(dǎo)儀在檢測(cè)到其他離子所產(chǎn)生的電導(dǎo)后，如果超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)，同樣會(huì)通過(guò)計(jì)算機(jī)驅(qū)動(dòng)三通調(diào)節(jié)閥來(lái)使回水進(jìn)入不合格水槽。為了解決鐵銹對(duì)測(cè)量的干擾問(wèn)題，設(shè)計(jì)了一個(gè)過(guò)濾吸附裝置，有效的解決了這一難題。

3 電導(dǎo)儀探頭取樣方式的改進(jìn)

如圖2所示，改變探頭取水方向，將電導(dǎo)儀探頭底座的進(jìn)出口方向進(jìn)行對(duì)調(diào)，由原來(lái)的下進(jìn)側(cè)出改為側(cè)進(jìn)下出。在實(shí)施前，通過(guò)數(shù)次的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，將含有直徑大于2mm鐵渣的蒸溜水從下方進(jìn)入和從側(cè)方進(jìn)入進(jìn)行比較，查看探頭堵塞情況，并測(cè)量其電導(dǎo)率。實(shí)驗(yàn)表明，改變水流方向明顯改善了探頭堵塞狀況。

4 實(shí)施后整體結(jié)構(gòu)圖

首先在進(jìn)水管一次閥門(mén)后增加過(guò)濾吸附裝置，再連接到探頭底座?？紤]到探頭底座曾出現(xiàn)水充不滿(mǎn)的情況，在底座出口后增加了一個(gè)高于底座的回彎。這樣做既可以使直徑大于2mm的鐵屑隔離在罐體內(nèi)；又可以使水流順利通過(guò)。實(shí)踐證明，此次對(duì)電導(dǎo)儀進(jìn)行改進(jìn)后，電導(dǎo)儀探頭堵塞和測(cè)值波動(dòng)的情況大大改善，電導(dǎo)儀測(cè)量的準(zhǔn)確率得到大幅提高。

5 改造后的儀表維護(hù)

（1）一次元件定期用稀酸溶液或適合的溶液洗滌，以保證測(cè)量準(zhǔn)確性；（2）定期對(duì)電導(dǎo)元件進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)液標(biāo)定；（3）電導(dǎo)儀探頭清洗周期2個(gè)月；（4）過(guò)濾吸附裝置清洗周期2個(gè)月；（5）班組每周點(diǎn)檢日檢查1次計(jì)算機(jī)歷史記錄與歷史趨勢(shì)，并做記錄。

6 結(jié)語(yǔ)

電導(dǎo)儀經(jīng)過(guò)改造投運(yùn)以來(lái)，測(cè)量穩(wěn)定，運(yùn)行良好，同時(shí)在生產(chǎn)、檢修、維護(hù)等方面節(jié)省了大量的投入，產(chǎn)生的社會(huì)效益也是很大的。這項(xiàng)成果可應(yīng)用于冶金、水泥、化工等行業(yè)，為它們提供一定的借鑒作用。

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