金属管浮子流量计加装阻尼器在多晶硅生产中的应用

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1 金 属 管 浮 子 流 量 计 的 工 作 原 理 及 - 般 应 用转 子 流 量 计 ，又 称 浮 子 流 量 计 ，金 属 浮 子 流 量 计由于其 结 构 简单 ，可 靠性 强 ，可 输 出标 准 信号 ，并 能实 现流 量 的指 示 、积 算 、记 录 、控 制 和报 警 等 多种 功能 ，所 以 在 工 业 生 产 中被 广 泛 应 用 。

1.1 金 属 管 浮 子 流 量 计 的 工 作 原 理金 属 管 浮 子 流 量 计 采 用 可 变 面 积 式 测 慧 原 理 。

流 量 汁 主 要 由三 部 分 组 成 ：测 量 管 、浮 子 、耦 合 指 示系 统 。 如 原 理 图 所 示 ，相 对 应 测 量 介 质 的 菜 - 流 量 。

磁 性 浮 r了在 测 量 管 中 对 应 - 个 浮 子位 置 .这 个 浮 子位置通 过指示 器 中的经过 精 密充磁 的磁耥 合指 示 系统 带 动 指 针 ，由刻 度 盘 和 指 针 读 出 相 应 的 流 量 计 。也可 配 装 不 同 的 转 换 器 ，将 流 量 值 转 换 成 标 准 的 电 远传 信 号 ，从 而 实 现 远 距 离 显 示 、记 录 、积 算 和 控 制 功能 ○ 属 管 转 子 流 量 计 在 耦 合 指 示 系 统 的 设 计 l可以 为 各 种 应 用 场 合 提 供 可 靠 适 用 的 功 能 组 合 ，如 现场 指 针 显 示 、LCD 显 示 瞬 时 和 累计 流 量 等 。 往 指 示器 供 电 选 择 方 而 有 电 池 供 电 、24VI)(：供 电 、220VAC 供 电 ，方 式 根 据 现 场 情 况 选 择 。

测量管淳子耦台指示系统图 l 金属管转子流量计原理示意图1.2 金 属 管 浮 子 流 量 计 的 - 般 应 用工 业 上 常 用 的 流 量 计 除 了 金 属 转 T流 量 计 外 ，j丕有 差 压 流 量 计 、涡 街 流 量 计 、电 磁 流 量 计 、超 声 波流 量 计 、涡 轮 流 量 计 、椭 圆 齿 轮 流 量 计 等 。每 种 流 量计 在针 对不 同 的被测 流体 、不 同的流动 状态 、 同的f91lJ量场 所 ，各 有其 优势 和劣 势 ，比如在 流速不 同的场合 中.中高 流速下 的流量 测量 已有 孔板 、涡街 等多 种流 量 计 能 够 实 现 准 确 的 测 量 ，而 在 较 低 流 速 、较 高 压 力的流 量测量 中 ，尤其低 雷 诺系数 的情 况下 .金属 管收稿 日期 ：2012-08-19浮 子 流 量 计 就 起 到 非 常 重 要 的 作 用 。

表 1 常用仪表性能和应用范围注：√表示适用，×表示不适用，/表示通常不适用。

2 金 属 管 浮 子 流 量 计 加 装 阻 尼 器 在 多 晶 硅 生 产 中的 应 用2.1 阻 尼 器 的 工 作 原 理使 自由振动 衰 减 的各 种 摩 擦 和 他 阻 碍 作 用 ，我 们 称 之 为 阻 尼 。而 可 以 提 供 运 动 的 阻 力 ，耗 减 运 动能 量 的 装 置 ，我 们 称 为 阻 尼 器 。 目前 各 种 应 用 中 有 ：弹 簧 阻 尼 器 、液 压 阻 尼 器 、粘 滞 阻 尼 器 、气 阻 尼 器 、电磁 阻 尼 器 等 。

2.2 金 属 管 浮 子 流 量 计 在 使 用 中 出现 的 问 题转 子 流 量 计 在 多 晶 硅 生 产 现 场 使 用 过 程 中 ，由于测量 介质 瞬 间流 量 过 序 不 稳 定 、操 作 压 力低 或不 稳 定 ，仪 表 前 后 测 量 管 道 内径 变 化 过 大 ，前 后 直 管段 严重 不 符 合使 用 规 定 要求 ，尤其 是 测 量 介 质 为气体 等 情 况 下 会 造 成 流 量 计 测 量 管 内 介 质 流 动 极 不 稳定 ，引 起 浮 子 发 生 跳 动 的 现 象 。浮 了 的垂 直 上 下 直 线运 动 通 过 磁 耦 合 系 统 传 递 、传 化 为 指 针 轴 的 转 动 运行 ，与 指 针轴 组 合成 - 体 的 指 针转 动 从 而 指示 介 质的 瞬 时 流 量 。流 量 计 测 量 管 巾 浮 子 发 生 的跳 动 现 象 传 递 给 指 针 ，就 变 成 为 指 针 连 续 不 停 顿 的 摆 动 现 象 ，造 成流 量指 示不 稳定 ，甚 至根 本不 能读 忍 度值 ，确定瞬时 流量 数值 。如果 现 场 出现这 种现 象 ，通 常 的处理 方 法 是分 析造 成 指 针摆 动 的 主要 原 因 ，多 数情 况下 从 多 晶硅 生 产工 艺 E采 取 措 施 ，改 善 介 质 流动 状况 ，从 而减少 、避 免指 钊 的摆动 。但 是很 多 时候 指针摆 动 的频率 、幅度很难 从 根本 避 免 、降低 。

·lO1 ·总第270期 内 蒙 古 科 技 与 经 济2.3 气 阻 尼 器 在 金 属 管 浮 子 流 量 计 中 的 应 用在仪 表测量 管 中加 装气 阻尼器 成为解 决浮子 跳动 ，指针摆 动 的有 效方 法之- 。该装 置包括 气阻尼 头与气 阻尼 套 ，二 者为 间隙配合 ，二 者间形成 的腔体 中充 满测量 介质 ，当浮 子向上或 向下 运动 时 ，测量介 质必 须 排 出 或 进 入 腔 体 ，由 于 阻 尼 头 与 阻 尼 套 之 间 间隙很小 ，测 量介 质排 出或进 入 腔 体 的速度 滞 后 于浮-T-向上或 向下 运动 的速度 .从而起 到 阻尼效果 ，降低浮子 向上 或 向下运动 的速度 ，过低 指针摆 动 的频 率 、幅 度 。

2.3.1 气 阻尼器 使用 中需 要注意 的 问题 。现有 阻尼装置 中的气 阻尼 头与 阻 尼套 之 l司的配合 为 面接 触 。

与 流 量 计 测 量 管 与 介 质 流 动 极 不 稳 定 ，引 起 浮 子 发生跳动 ，加之加 工误 差 ，常会 使气 阻 尼头 随浮子 导 向杆 产生偏 移 .导致气 阻尼头 过快 的磨损 ，严重 时使 气阻 尼 套 卡 住 ，影 响 阻 尼 效 果 ，缩 短 气 阻 尼 装 置 的 使 用寿 命 。

2.3.2 解 决方 案 。为 了解 决可 能存 在 的不 足 ，可采用 了 以 下 新 技 术 。 改 变 气 阻 尼 头 与 气 阻 尼 套 之 间 的配 合 方 式 ，使 之 配 合 的 表 面 形 状 为 球 面 ，球 面 的 圆 心气 阻尼 头 与气 阻尼 套 配合 的 中轴 线上 ，使 气 阻 尼头与气 阻尼 套之 间的配合 为线性 接触 。当气 阻尼头随 浮 子 导 向 杆 产 生 偏 移 时 ，气 阻 尼 头 与 气 阻 尼 套 之间 的 配 合 始 终 是 线 接 触 ，既 可 防 止 气 阻 尼 头 与 气 m尼 套 卡住 .义使 气 阻 尼 头 磨 损 平 均 ，延 长 lr气 阻 尼 装置 使 厂兀寿 命 。

气阻尼馨气蛆尼头 与KN.尼誊配台的袁面图 2 原理示意图电磁 阻尼 器 在 金 属 管 浮 子 流 量 计 中 的 应 用由 十 转 子 流 计 的 测 量 管 为 机 械 结 构 ，测 最 时(上 接 第 l00页 )选 择 燃 料 粒 度 时 ，应 考 虑 燃 料 成 耿 粒 度 特 。

使 之 产 生 足 够 的 lOOum～ 200um 主 循 环 物 料 以维 持床 内 的适 物 料 浓 度 。 使 燃 烧 份 额 的 分 配 至 丁 偏离 太 远 ，- 二 次 风 的 调 整 达 到 燃 烧 室 下 温 度 均 匀的 日的 从 燃 烧 燃 尽 的 角 度 限 制 低 活 性 燃 料 细 粉 的比例 ，降低 不完全 燃烧损 失 。

入 炉煤 的粒度 直接影 响到炉 内物 料 的粒 径大 小和分布 ，因此 对流 化床锅 炉 的燃 烧具 有较大 的影 响 。

粒 径 过 大 时 ，会 造 成 燃 烧 室 配 风 异 常 ，料 层 流 化 均匀 ，加 剧 炉 内 磨 损 ，飞 灰 和 底 渣 含 碳 量 增 加 ，循 环 倍率 下 降 。粒 径 过 小 时 ，会 造 成 悬 浮 段 密 相 区颗 粒 浓 度上 升 ，形 成上 部炉 膛 内部 受热 面的磨损 加剧 ，循环俏率增 加 ，料层 流化增 强 。所 以说 ，应将 入炉煤 的粒控 制 在 0ram～ l3mm 。·3 结 论· lO2 ·对 波动很 敏感 ，经 常会 出现指针 波动 严重 ，甚 至影 响读 数 的情 况 。除 了在 测 量 管 中加 装 气 阻 尼 器 之 外 ，还可 以在 指 针组 件 中增 加 电磁 阻尼 器 ，使指 针 摆动 的频 率 、幅度 大 幅 度 降低 ，使 指针 指 示稳 定 ，刻 度值 读取 变得容 易 ，读全 度更 高 。

电磁 阻尼 器 的工作 原理 。电磁 阻尼器 由磁 钢 、连接 件 、金 属 板 等 组 装 后 为 - 体 。指 针 的 配 重 为 导 电金属 铝合 金 ，根 据 电磁 感 应定 律 ，配 重在 磁 场 中运 动 ，切 割磁力 线 .必然产 生感 应 电动 势 ，从 而在 配重 中产生 涡 电流 ；磁 场对 带 电导体必 然产生 作用 力 ，而 此作用 力恰 好 起 到阻 碍 配重 在 磁 场 中运 动 的作 用 ，配 重运 动 的 速 度 越 大 ，产 生 的 反 作 用 也 越 大 ，其 效 果 类 似于 阻尼 器 ，从 而使 电磁 阻尼 器起 到 降低 指 针摆 动 频率 、幅 度 的 作 用 ，达 到 稳 定 的 效 果 。

磁 钢 醛 扳缴 陬图 3 主视图 、左视 图、俯视图与 现 有 技 术 相 比 ，通 过 增 加 电 磁 阻 尼 器 装 置 ，可有 效 改 善 流 量 计 的 使 ，fj效 果 ，使 指 针的 摆 动 频 率 和幅 度 大 幅 度 降 低 ，指 针 稳 定 指 示 ，刻 度 值 的 渎取 变 得容 易 ，渎 取 精 度 提 高 ，既 提 高 r效 率 也 保 址 r精 度 。