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污水流量監(jian)測中流量計(jì)的選擇
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摘要(yào):由于污水具(jù)有流量變化(hua)大、含有雜質(zhi)、具有導電性(xìng)和腐蝕性的(de)特點,導緻其(qí)流量計的選(xuan)擇比較複雜(za)。從被測對象(xiàng)、流量計
性能(neng)、安裝條件、使(shǐ)用環境、經濟(jì)成本等方面(miàn),對電磁流量(liàng)計、超聲波流(liú)量計、V錐流量(liang)計進行了對(duì)比分析,爲污(wu)♈水流量監測(ce)過㊙️程中流量(liang)計的合理選(xuan)用提供參考(kao)。
流量計是少(shao)數幾種使用(yòng)比制造困難(nan)的儀器儀表(biao)✍️之一,主要是(shì)因爲流量計(jì)種類繁多,各(gè)有特點,加上(shàng)被測📐對象又(you)是🏃污水,特别(bie)是未經處理(lǐ)的污水,不但(dàn)具有強腐蝕(shi)性,而且還⛱️含(han)有大量的雜(za)質,具有一定(dìng)🧑🏽🤝🧑🏻的導電性,同(tong)時選型又涉(she)及許👄多技術(shu)問🏃題和經濟(jì)🏒因素2。因此,要(yào)做到技術上(shàng)🐆可行,經濟上(shàng)合理,必須對(dui)各流量計的(de)性能特點和(he)工作原理有(you)所了解,才能(néng)保證流量計(jì)的選型更加(jiā)合理。本文通(tōng)過幾種常用(yòng)流👅量計的介(jiè)紹,根據實際(ji)的應用情況(kuang)🆚,說明污水.流(liu)量監測過✨程(chéng)中如何合理(lǐ)選用🈲不同的(de)流量計。
1流量(liang)監測中幾種(zhǒng)常用的流量(liàng)計
1.1電磁流量(liàng)計
電磁流量(liàng)計
是根據法(fǎ)拉第電磁感(gǎn)應定律制成(chéng)的一種測量(liang)導電👈液♈體體(tǐ)積⁉️流量的儀(yi)表。其優點目(mù)前被廣泛地(dì)應用于❄️酸、堿(jian)、鹽等腐蝕性(xing)介質,易燃易(yi)爆介質,污水(shuǐ)處理以及化(hua)工、醫藥、食品(pǐn)等工業中的(de)漿液流量的(de)測量,并形成(cheng)應用領域。
1.2超(chāo)聲波流量計(ji)
超聲波流量(liàng)計
是通過檢(jian)測流體流動(dong)對超聲束(或(huo)超聲脈沖)的(de)作用🚶以🐅測量(liàng)流量的儀表(biao)4。超聲波流量(liang)計的測量方(fang)法很多,有時(shí)間差法、頻率(lü)差法、相位差(cha)法、多普勒法(fǎ)。時🔱間差法、多(duō)普勒🈲法是應(yīng)用最多✔️的測(cè)量原理。
超聲(sheng)波流量計和(he)電磁流量計(ji)一樣,因儀表(biǎo)流通通道未(wei)設置任何阻(zǔ)礙件,均屬無(wu)阻礙流量計(ji),适用于解決(jue)流量測量困(kùn)難的問題,特(tè)别在大口徑(jìng)流量測量方(fang)面有較突出(chu)的優㊙️點,近年(nian)來它是發展(zhǎn)迅速的流量(liang)計類型之一(yī)。
超聲波流量(liàng)計的特點是(shi)可做非接觸(chu)式測量,爲無(wu)🐪流動阻撓測(ce)量,無壓力損(sun)失,可測量非(fei)導電性液體(tǐ)💃🏻,對無阻撓測(cè)量的電磁流(liu)量計是一種(zhǒng)補充。時差法(fǎ)超聲波流量(liang)計是目前應(yīng)用最廣泛的(de)。随着CPU、信号處(chù)理技術的發(fa)展,測量的準(zhun)确度💋和可靠(kao)性有了很大(dà)的提高。尤其(qi)是時間測量(liàng)技術的發展(zhan),時差分辨力(lì)提高了,解決(jué)了小口徑、低(di)流速測量難(nán)的問題。應用(yong)領域也從🏃♀️淨(jìng)水擴展到循(xun)環水、污水、重(zhong)油、原油、成品(pin)油以及空氣(qì)、天然氣🙇🏻等多(duo)種介質。但有(you)較多氣泡或(huò)懸浮物的液(ye)體會阻礙聲(shēng)脈沖的正常(chang)傳播,導緻不(bú)能正常測量(liang),所以超聲波(bo)流量計适于(yú)測量純淨液(ye)體。
多普勒法(fǎ)超聲波流量(liang)計一般要求(qiu)流體内有足(zu)夠☀️大的散射(she)體存在,而且(qiě)還得是連續(xu)的。通常情況(kuàng)下,散射體的(de)速度與流體(tǐ)的速度有明(ming)顯的滑差,要(yào)求🔴流體流🛀動(dòng)的速度必須(xū)比粒子産生(shēng)沉澱的臨界(jiè)速🌈度大很多(duō),另外測得的(de)速度隻是散(sàn)射體相遇點(dian)的速度值,因(yīn)此,測量的速(sù)度值對流速(sù)分🐅布和流态(tai)有很大的依(yī)賴性,也就是(shì)說直管段的(de)長度要求很(hen)長,需在20倍管(guǎn)徑以上。所以(yi),多🌈普勒法超(chāo)聲波流量計(jì)的應用有一(yi)定的局限🏃性(xing),較多應用于(yú)生活污水、工(gong)業廢水、啤酒(jiu)飲料等介質(zhi)的測量,通常(chang)不适用于🈲非(fei)常清潔的流(liú)體測量💃。
1.3V錐流(liú)量計
V錐流量(liàng)計
是一種新(xīn)穎的差壓式(shì)流量計,利用(yòng)一個V形錐體(ti)在流場中産(chan)👉生的節流效(xiào)應來測量流(liú)量,如果流體(tǐ)通過一個節(jie)流元💘件時,流(liu)速💰會加快,從(cong)而會使動能(néng)增加,而被加(jia)速處流體的(de)靜壓力反而(ér)會被降低。壓(yā)降的大小與(yǔ)流體的流速(su)具有一定的(de)函數關系,在(zai)其它條件不(bú)變的情況下(xia),壓降會随流(liú)速的增加而(ér)增☁️加,随流速(su)的減小而減(jiǎn)小。
V錐體流量(liàng)計和其它節(jie)流式流量計(ji)不同,它改變(biàn)了💁節流的🐉布(bù)👅局,使它從中(zhōng)心孔節流變(biàn)成環狀節流(liu),V錐流量計是(shì)集差壓式流(liu)量計結晶,它(tā)的節流緣是(shi)鈍角,流動🚩時(shi)形成邊界層(ceng),使流體離開(kāi)了節流緣。邊(biān)界🍓層效應使(shǐ)肮髒流體🤩不(bú)能磨損節流(liu)緣,其β值(等效(xiao)直徑比)長期(qi)不變,是一種(zhǒng)接近理想狀(zhuang)态☀️的節流裝(zhuāng)置,具有長期(qī)的穩👅定性。适(shì)用于各種氣(qi)體和液體📱、煤(méi)氣、各種髒污(wu)氣體介質、直(zhi)管段不足的(de)場所和對精(jīng)度要♈求高的(de)地方。
2流量計(jì)的選型設計(ji)
在進行流量(liang)計的選型之(zhi)前,我們應該(gāi)首先明确被(bei)測對象,然後(hou)✂️再綜合考慮(lǜ)儀表性能、安(ān)裝條件、環境(jing)條件和經濟(ji)因㊙️素這幾方(fāng)面因素門。
2.1明(ming)确被測對象(xiang)
被測對象就(jiu)是工業廢水(shuǐ),工業廢水含(han)有大量的雜(zá)質,有♻️一✌️定的(de)導電性和腐(fǔ)蝕性。那麽哪(nǎ)一種更适合(hé)這類水質的(de)測量呢?
電磁(cí)流量計
适合(hé)測量導電液(yè)體(電導率≥5μS/cm)的(de)流量,應根據(ju)被測介質物(wù)性、管道材質(zhi),合理選擇電(diàn)極形式、電極(ji)材質、襯裏材(cái)🙇🏻質、接🛀地方式(shi)、防護等級。
超(chāo)聲波流量計(jì)對被測介質(zhi)要求十分苛(kē)刻,像多普勒(lè)法超聲📱波流(liu)量計隻能正(zheng)常測量雜質(zhi)含量相對穩(wen)定的流☔體,而(ér)時間🍉差法💜流(liu)量計主要用(yòng)來測量潔淨(jìng)的流體。
V錐流(liu)量計适用于(yú)髒污的流體(tǐ)測量,但前提(ti)條件是雷諾(nuo)數應滿足要(yào)求。當雷諾數(shù)無限制地下(xià)降時,V錐流量(liàng)計的流出系(xi)數随着雷諾(nuo)數的減小而(ér)減小,其不确(què)定度将增📐加(jiā)。在高壓的場(chǎng)合,V錐流✊量計(ji)使用有局限(xian)性,因💞爲錐體(ti)負壓管的結(jié)構在承受高(gao)壓的情況下(xià)會發生脫落(luo),導緻事故的(de)發生,選型應(yīng)注意。
2.2流量計(ji)性能方面
在(zai)選用某種流(liu)量計時,首先(xiān)應綜合考慮(lü)該種流量計(ji)的精度🔞、重複(fú)性、線性度、量(liàng)程比、壓力損(sun)失、輸出信号(hao)特性、響應時(shi)間、不可測性(xing)等因素。電磁(ci)流量計的傳(chuán)感器‼️結構簡(jian)🈚單,測量管内(nèi)沒有任何阻(zu)礙介質流動(dong)的節流部件(jiàn),所以不會引(yin)起㊙️任何附加(jiā)🌈的壓力損失(shī),是流量計中(zhōng)耗能最低的(de)流量儀表之(zhī)一。電磁流量(liàng)計的量程範(fan)圍極寬,并且(qie)在測量過程(chéng)中不受被🙇♀️測(cè)介質的溫度(dù)、粘度、一定範(fàn)圍内電導率(lü)的影響,反應(yīng)靈敏,可提供(gòng)選擇的口徑(jing)範圍極寬⛷️,從(cong)幾mm到3m都可以(yi)滿足,選擇電(dian)磁口徑時應(ying)保證最小流(liu)量工況下👉被(bèi)測介質流速(sù)不🌈小于0.5m/s。
超聲(sheng)波流量計是(shì)一種非接觸(chù)式的測量儀(yí)表,沒有🐇機⛷️械(xie)傳動部件,通(tōng)道内也沒有(you)阻礙件,無壓(yā)力損失,能量(liang)損失小,測量(liàng)精度不高。
V錐(zhui)流量計是一(yī)種具有獨特(tè)性能的新型(xing)流量計,具有(yǒu)精度🔴高、穩定(ding)性高,量程比(bi)較寬,而且重(zhòng)複性好(≤0.1%),精度(dù)高(≤0.5%)。因爲它是(shì)♌靠節⛷️流效應(ying)來測量壓差(cha)的,所以有一(yi)定壓💋損。
2.3安裝(zhuang)條件方面
許(xu)多流量計在(zai)運行過程中(zhōng)存在問題,大(da)部分是由于(yu)🐕安裝出現⛹🏻♀️了(le)問題。
電磁流(liú)量計水平、垂(chuí)直(下進上出(chū))、傾斜(底一般(bān)的要⚽求是前(qián)🏒直管段大于(yú)等于5D,後直管(guan)段大于等于(yu)3D。電磁流量🌍計(jì)安裝時應保(bao)證滿管流,不(bú)能安裝在管(guǎn)道最🏒高點。儀(yi)表井内安裝(zhuāng)的電磁流♊量(liang)計傳感器防(fáng)護等級應爲(wei)IP68。
超聲波流量(liang)計的安裝對(dui)前、後直管段(duan)的要求比較(jiao)高,安🏃裝位置(zhi)至少要有15D的(de)直管段長度(du),不能受振動(dòng)的影響,否則(ze)測量不精确(que)。
V錐流量計的(de)安裝使用非(fei)常方便,安裝(zhuang)方式靈活,可(kě)選管⛷️道法蘭(lán)式、直接焊接(jiē)式、方管式,所(suo)需的直管段(duan)很短,前直✨管(guǎn)段小于或等(děng)于3D,後直管段(duàn)小于或等于(yú)1D就可以滿足(zú)要求。當測量(liàng)髒污介質時(shí),應合理選擇(ze)V錐流量計取(qu)壓方式,避免(mian)測量✉️管線堵(du)塞。
2.4環境方面(mian)
環境方面主(zhǔ)要是考慮周(zhōu)圍溫度、濕度(du)、安全因素、信(xin)号調🧑🏾🤝🧑🏼節❤️及✌️變(bian)送、壓力、大氣(qi)及電子幹擾(rǎo)等對流量計(ji)性能✊穩定方(fāng)面的影響。安(ān)裝時都應盡(jin)量避開大電(diàn)機、大變壓器(qi)等,以防引人(ren)電磁幹擾。電(diàn)磁流量計的(de)環境溫度一(yi)般在-30~80C,對相對(dui)濕度的要求(qiu)在5%~95%之間,大氣(qì)壓力爲86~106kPa;超聲(shēng)波流量計對(dui)環境溫度的(de)要求爲:轉換(huàn)器是-10~45℃、傳感器(qì)是-30~60℃(常溫型)和(he)-30~160℃(高溫型);而V錐(zhuī)流量計環境(jing)溫度在-25~60℃範圍(wei)内,--體🌈型結構(gou)溫度還受制(zhì)于電子元器(qi)件,範圍要窄(zhǎi)些,環境相對(dui)濕度在10%~90%範圍(wei)内。
2.5經濟成本(běn)方面
流量計(ji)的選擇要在(zài)初期長期可(kě)靠運行之間(jiān)綜合考慮,例(lì)👈如購🥵買費用(yong)、安裝費用、操(cāo)作費用、維護(hù)費用、校驗費(fèi)用、流量計壽(shòu)命、備件及消(xiao)費品、可靠性(xing)方面等各種(zhong)🤟因素都要在(zai)有🏃♀️效滿足工(gōng)業生産可靠(kào)運行的前提(tí)下,進行最優(yōu)的經濟選型(xíng)。
V錐流量計中(zhōng)的V錐由于用(yòng)料多、加工工(gong)藝複雜、标定(ding)費用高、基本(ben)💯上依賴國外(wài)技術,使得其(qí)售價高,使用(yòng)還不廣泛,因(yin)成本關系還(hai)不能取代其(qi)它流量計。
3結(jié)論
由于污水(shui)具有流量變(biàn)化大、含有雜(zá)質、具有一定(ding)的導🌐電能力(li)和🐕腐蝕性的(de)特點,對可靠(kao)、精确測量造(zào)成了很大的(de)困難。通過💰對(dui)以上幾種流(liu)量計的分析(xī)、比較,在污📧水(shui)流量測量過(guò)程中,電磁流(liú)量計的綜合(he)性♋能較好。要(yào)㊙️想使污水🔅流(liu)量的測量和(he)控制達到精(jīng)度和可靠的(de)要🏒求,必須深(shēn)入了解、分析(xi)各流量計的(de)性能和特點(dian)以及😍被測污(wū)水水質條件(jiàn),才能選擇合(he)适型号的流(liú)量計。
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