摘要:明渠(qu)流量計
在實際(ji)測量中,經常會(huì)出現因設計、儀(yí)表選型、量水堰(yàn)槽加🌈工、儀表安(an)裝及調試不當(dang)等諸多原因造(zao)成的測量誤差(chà),從而對下遊的(de)污水處理造成(cheng)影響。介紹了明(míng)🐆渠流量計的測(cè)量原理及量水(shui)🌈堰槽的結構要(yao)求,并結合實際(jì)應用提出了選(xuan)型及安裝調試(shi)等的注意事項(xiàng),以減小測量誤(wu)差。
近年來,随着(zhe)民衆環保意識(shi)的增強，國家環(huán)保部門👌對工業(yè)污水排放的要(yào)求越來越嚴格(ge),明渠流量計以(yǐ)其非接觸測🔴量(liang)及可用于敞開(kai)渠道的優勢,在(zai)污水處理裝置(zhi)中🆚得到了🐆廣泛(fàn)應用。結合工程(chéng)案例對明渠流(liú)量的工作原理(li)及應用進行歸(guī)納、分析.總結,以(yi)供同行參考。
1測(ce)量原理及計算(suàn)公式
1.1測量原理(li)
明渠流量計由(you)量水堰(槽)和水(shui)位流量轉換儀(yí)表(二次儀表)組(zu)成,其中二次儀(yí)表除完成水位(wei)流量轉換外,還(hái)顯示瞬時流量(liang)和累積流量。在(zài)流體流經标準(zhun)堰或槽㊙️時,将形(xíng)成液位與流量(liang)的對應關系,二(èr)次儀🎯表測量液(yè)位,再根據相應(ying)公式(儀表内部(bù)微處理器運算(suan))轉換成💁流量進(jìn)行顯示。常用超(chāo)聲😍回波測距法(fa)來測量液位，超(chao)聲波固定探頭(tou)安裝在量水堰(yàn)(槽)水位觀測點(dian)上方。
1)堰。在流道(dao)中設置上部有(you)缺口的闆壁,流(liú)體被堰擋🛀🏻住,水(shuǐ)位有--定升高,然(ran)後通過缺口向(xiàng)下遊側流去。這(zhe)🚶♀️時闆壁上🧑🏽🤝🧑🏻遊側(cè)水位💛與流量有(yǒu)對應關系,通過(guo)測量水位可以(yi)計算出流量值(zhí)。根據缺口形🐉狀(zhuàng),分爲三角♈堰、矩(ju)形堰、等寬堰等(děng)。
2)槽。敞開流道的(de)某部分節流時(shi),該處的流速增(zēng)大,同😘時該部分(fèn)的水位下降,測(cè)量水位的下降(jiàng)量求流量🏒的裝(zhuang)置叫做水槽。常(chang)🏃♂️用的水槽有巴(ba)歇爾水槽和帕(pa)爾默·玻🌈魯斯水(shuǐ)槽。
因篇幅有限(xian)，文中僅介紹三(sān)角堰、矩形堰及(jí)巴歇爾槽的測(ce)量原💯理及計算(suan)公式。
1.2流量計算(suan)公式
1)三角堰結(jie)構如圖1所示，三(san)角堰流量公式(shì)如下:
式中:qv--體積(ji)流量,m³/s;Ce--流量系數(shu)(需查表);θ--角缺口(kǒu)夾角,20°≤θ≤100°;he--有效水🌈頭(tou),m,he=h+Kh(h-實測水頭，m,Kh--水頭(tou)修正系數)。
2)矩形(xing)堰結構如圖2所(suo)示,矩形堰流量(liàng)公式如下:
式中(zhōng):be--有效堰口寬度(dù),m,be=b+Kb(b-實測堰口寬度(dù),m,Kb--寬度修正系數(shù))
3)巴歇爾槽爲矩(jǔ)形橫斷面短喉(hou)道槽,由喉道上(shang)遊均勻🔱收縮段(duan)、喉道段和喉道(dào)下遊均勻擴散(sàn)段組成,如🌐圖3所(suo)示。根據喉道寬(kuan)度分爲三種類(lei)型:小型槽(b=0.076,0.152,0.228m)、标準(zhǔn)型槽(0.25m≤b≤2.4m)和👣大型槽(cao)(3.05m≤b≤15.24m)。因篇幅有限,文(wén)中僅介紹标準(zhǔn)型槽的水位流(liu)量關系。巴歇爾(ěr)槽流量公式如(ru)下:
式中:b-喉道寬(kuan)度,m;ha--實測水頭,m。
2結(jié)構技術要求
每(mei)種堰或槽都有(you)一定的結構要(yao)求，如量水堰(槽(cao))結😘構達💔不到要(yào)求,即便明渠流(liu)量計的選型和(hé)安裝再仔細，測(cè)量結果✉️也會大(dà)打折扣。
2.1三角堰(yan)的結構要求
1)堰(yan)闆上遊面爲平(píng)面,在表面上任(ren)意兩點間的連(lián)線與垂直🔞于軸(zhóu)線的平面之間(jian)的斜率應小于(yú)1%。
2)三角形缺口堰(yàn)頂線bc,cd爲直線。
3)三(sān)角形缺口夾角(jiǎo)(0)平分線O'O'與堰闆(pan)中垂線OO應重合(hé)。
4)堰闆項面ab,df在同(tóng)一水平面内,與(yu)三角形缺口角(jiǎo)度平分🔴線O'O''成90°。
5)堰(yàn)闆堰口加工要(yào)求如圖4所示,堰(yàn)口頂面爲平面(mian),與❄️堰闆上遊面(miàn)相交處成銳緣(yuan)狀态,若堰口銳(rui)緣處被磨圓,其(qi)圓弧半徑不能(neng)大于0.25mm。堰口頂面(mian)寬度爲1~2mm,允許寬(kuan)度不📱得超出0.8~3.0mm。堰(yàn)口表💜面應無毛(mao)刺和刮痕,表面(mian)粗糙度爲3.2。
6)堰闆(pan)上遊面距堰頂(dǐng)20~50mm範圍内要求加(jia)工成光滑表面(miàn),粗糙度爲3.2,在🤞此(ci)範圍内一般不(bú)得有凸出物,如(ru)采用🔴螺栓安裝(zhuang)♈堰闆時,其螺栓(shuān)凸出物不得超(chao)出于堰闆上遊(you)面成1:10坡度的斜(xié)面。
7)當堰闆厚度(du)大于堰口頂面(mian)寬度(1~2mm)時,超出堰(yan)口頂面🈲寬度部(bù)分應加工成斜(xie)面,斜面與頂面(miàn)夾角不得小于(yú)45°,斜面表💁面粗糙(cao)度💃爲3.2。
2.2矩形堰的(de)結構要求
1}矩形(xíng)缺口中垂線應(ying)與行近渠槽中(zhōng)心線相重合,側(cè)❓緣(ac,fd)與底緣(cd)交🏃🏻♂️角(jiǎo)爲90°,如圖5所示。
2)堰(yan)闆要求與2.1節第(di)1)條相同。
3)矩形缺(quē)口側緣(ac,fd)及底緣(yuan)(cd)均爲銳緣堰口(kǒu),加工要求與♋2.1節(jie)第5)~7)條相同🧑🏽🤝🧑🏻。
2.3巴歇(xie)爾槽的結構要(yào)求
1)進口收縮段(duàn)要求底面嚴格(gé)水平,兩側邊牆(qiang)與底面垂直與(yu)縱🔴軸線成1:5的比(bǐ)值對稱收縮。喉(hóu)道段兩側邊牆(qiáng)互相平行,寬度(du)(b)尺寸正确。爲了(le)預防超出設計(jì)标準的洪🔱水漫(man)溢,進口收縮段(duàn)邊牆高度應增(zeng)加0.35~0.50m超高。
2)上下遊(you)翼牆長度取決(jue)于河渠的寬度(du)，要求翼牆插人(ren)河渠兩岸的長(zhang)度不得少于0.4~0.5m。
3)大(da)型巴歇爾槽可(kě)用混凝土材料(liào)建造,糙率要求(qiu)小于0.017。小型巴歇(xie)爾槽可用塑料(liào)或玻璃鋼材料(liao)建造。
3PTA污水處理(li)工藝簡介
3.1概述(shu)
PTA裝置生産過程(cheng)中，排出的混合(he)廢水含有對苯(běn)二甲酸、苯二⭕甲(jia)酸、苯甲酸、醋酸(suān)甲酯、醋酸等污(wū)染物,對水體有(you)較大的污染和(he)㊙️危害。生産廢水(shuǐ)首先經過換熱(rè)、沉澱、水量水質(zhì)調節及中和工(gong)序後,進人UASB厭氧(yǎng)池;UASB出水經冷卻(què)塔降溫後,與經(jīng)過集水井提升(shēng)的其他廢📐水混(hun)合,一起進人兩(liang)段好🈲氧系統,分(fen)别爲射流曝氣(qi)池及微孔曝✌️氣(qì)池;再經過濾池(chí)去除懸浮物、臭(chòu)氧接觸池進行(hang)高級氧化曝氣(qi)生物濾池🏃進-一(yi)步去除COD;最後廢(fèi)水進人絮凝過(guò)濾池,通過絮凝(ning)及過濾機制,保(bao)證出水水🍓質達(dá)标。
3.2量水堰(槽)選(xuan)用原則
選擇量(liang)水堰(槽)時,除了(le)要考慮渠道内(nèi)流量的大小,還(hai)要考慮渠道内(nèi)水的流态,是否(fǒu)能形成自由流(liu)。流量小于2400L/min時,一(yī)般應選擇三角(jiǎo)堰。大于2400L/min時,-般應(yīng)選擇巴㊙️歇爾槽(cáo)。如果流量大于(yú)2400IL./min,而渠道内水位(wei)落差又較大💔時(shi)，可以選擇矩形(xíng)堰❗;條件允許,最(zuì)好選擇巴歇爾(er)槽。因巴歇爾槽(cao)的水位與流💃🏻量(liàng)關系是由實驗(yàn)标定出🏃來的，而(er)且對上遊行進(jin)渠槽條件要求(qiú)較低，而三角堰(yan)和矩形堰的水(shui)♉位與流量關系(xi)來💰源于理論計(jì)算,易💃🏻忽視一些(xiē)使用條🈲件,帶來(lai)附加誤差。設計(ji)的UASB厭氧池受安(ān)裝🚩條件影響,多(duō)選用三角堰或(huo)矩形堰,其污水(shui)流量測量多選(xuan)用明渠流量計(ji),并采用㊙️分體式(shi)安裝,即超聲波(bō)✌️探頭和變送器(qì)分開安裝。
4儀表(biǎo)選型及安裝注(zhu)意事項
4.1選型注(zhù)意事項
1)用于過(guò)程控制的場合(hé),根據控制要求(qiu)選擇不同精度(dù)等級的儀表;有(yǒu)些無需作正确(que)控制和計量的(de)場合,可以選擇(zé)精度等級稍✉️低(dī)的儀表，如1.5級、2.5級(jí),甚至4.0級，這時也(yě)可以選用價格(gé)低廉的插人式(shì)明渠流量計。
2)根(gen)據不同的量水(shui)堰(槽)種類.形狀(zhuang)、材質，選擇不同(tóng)的計算公✌️式進(jìn)行參數設置。
3)根(gen)據使用場合的(de)溫度環境選擇(ze)合适的産品。
4.2安(ān)裝注意事項.
1)儀(yí)表探頭和最高(gāo)液面距離必須(xū)大于盲區。
2)儀表(biao)探頭安裝高度(dù)必須小于量程(chéng)。
3)探頭必須垂直(zhi)液面,探頭與液(yè)面間不能有管(guan)道或其他障礙(ai)物阻擋。
4)探頭必(bì)須安裝在渠道(dào)中央。
5)探頭須安(ān)裝在水堰(槽)的(de)上遊，一般距堰(yàn)口(4~5)實測水頭高(gāo)度位置🈲(巴歇爾(ěr)槽探頭須安裝(zhuang)在喉道入口處(chù))。
6)探頭發射角内(nèi)不能有障礙物(wu)。
7)探頭避免放在(zài)太陽直射的地(di)方(可加裝遮陽(yang)罩)。
8)不要安裝在(zài)高壓、高電流以(yi)及強電磁場的(de)電氣設備旁🌐邊(bian)。
5儀表參數設置(zhì)
明渠流量計安(an)裝完畢後,需進(jin)行液位校準及(ji)流量參數設定(dìng)。有❌效液位高度(dù)根據量水堰(槽(cao))不同而有不同(tóng)🌈的定🧑🏾🤝🧑🏼義,如巴歇(xie)爾槽-般旁邊有(yǒu)安裝儀表的連(lian)通測量管,管内(nei)液位即♻️實際液(yè)位;三角🌂堰和矩(ju)形堰🈲是缺口以(yi)上部分的✊液位(wei)爲有效液位。實(shí)測有效液🔞位、校(xiao)準液位時,盡量(liang)要保持液面相(xiàng)對平靜、穩定。
參(can)數設定根據不(bú)同廠家的産品(pin)而略有差别,但(dan)大同小異。一❓般(bān)需根據堰(槽)種(zhong)類選擇設定編(biān)碼，輸入堰(槽)尺(chǐ)寸參數,然後🔞進(jìn)人🧑🏽🤝🧑🏻液位模式進(jin)行液位校準,再(zai)進人流量模式(shi)進行♌測量(具🛀🏻體(tǐ)設置需參閱選(xuǎn)型産品調試說(shuō)明書)。
6結束語
明(míng)渠流量計主要(yào)與各種标準堰(yàn)或槽配套,用于(yú)各類敞開式流(liu)道水量的計量(liàng)或監測。明渠流(liu)量計因其本身(shen)的特點‼️而廣泛(fan)應用在水利工(gong)程及污水處🈲理(lǐ)裝置的測量☔中(zhōng),并具😄有其他儀(yi)表的優越性。在(zài)選用時,盡量消(xiāo)除或減✊小誤差(cha)帶來的影響,不(bu)僅提高了該儀(yi)表的可靠性和(he)正确性,而且對(duì)于整個裝置的(de)生産平穩運行(háng)也具有重要意(yi)義。
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