摘要:由于(yú)污水具有(you)流量變化(huà)大、含有雜(za)質、具有導(dao)電🏃🏻♂️性和🧑🏽🤝🧑🏻腐(fǔ)蝕🤟性的特(tè)點,導緻其(qi)流量計的(de)選擇比較(jiào)複雜🙇🏻。從被(bei)測對象、流(liú)量計
性能(néng)、安裝條件(jiàn)、使用環境(jìng)、經濟成本(ben)等方面,對(duì)電磁流量(liàng)計、超🐆聲波(bo)流量計、V錐(zhui)流量計進(jìn)行了對比(bǐ)分析,爲污(wu)水流量監(jian)❌測過程中(zhōng)流量計的(de)合理選用(yòng)提供參考(kǎo)。
流量計是(shì)少數幾種(zhong)使用比制(zhì)造困難的(de)儀器儀表(biǎo)之一,主要(yào)是因爲流(liu)量計種類(lei)繁多,各有(yǒu)特點,加上(shang)☎️被測對象(xiang)💯又是🧑🏽🤝🧑🏻污水(shuǐ)☎️,特别☂️是未(wei)經處理的(de)污水,不但(dan)具有強腐(fǔ)蝕性,而且(qie)還含有大(da)量的雜質(zhi),具有一定(ding)的導電性(xing)♌,同時選型(xíng)又涉及許(xu)多技術問(wen)🆚題和經濟(ji)🚶因素2。因此(ci),要做到技(jì)術上可行(háng),經濟上合(hé)理,必須對(duì)㊙️各流量計(jì)的性能特(tè)點和工作(zuo)原理有所(suǒ)了解,才能(néng)保證流量(liang)計的選型(xing)更加合理(li)。本文通過(guò)幾種常用(yong)💋流量計的(de)介紹,根據(ju)♌實際的應(ying)用情況,說(shuo)🔴明污水.流(liú)量監測過(guò)🈲程中如何(he)合理選用(yòng)不同的流(liú)量計。
1流量(liàng)監測中幾(jǐ)種常用的(de)流量計
1.1電(dian)磁流量計(ji)
電磁流量(liang)計
是根據(jù)法拉第電(diàn)磁感應定(dìng)律制成的(de)一種測量(liàng)導電液⭐體(tǐ)❄️體🌈積流量(liàng)的儀表。其(qí)優點目前(qián)被廣泛地(dì)應❗用于酸(suan)、堿、鹽等腐(fǔ)蝕性介質(zhì),易燃易爆(bào)介質,污水(shui)處理以及(ji)化工、醫藥(yao)、食品🐆等工(gōng)業中的漿(jiang)液流量的(de)測量,并形(xing)成🐉應用領(lǐng)域。
1.2超聲波(bō)流量計
超(chao)聲波流量(liàng)計
是通過(guo)檢測流體(tǐ)流動對超(chao)聲束(或超(chāo)聲脈沖)的(de)作用以測(cè)量流量的(de)儀表4。超聲(sheng)波流量計(ji)的測量方(fāng)法🏃♀️很多,有(you)時間差㊙️法(fǎ)、頻率差法(fǎ)、相位差法(fa)、多普勒法(fǎ)。時間差法(fa)、多普勒法(fǎ)是應🔴用最(zuì)多的測量(liàng)原理。
超聲(sheng)波流量計(jì)和電磁流(liú)量計一樣(yang),因儀表流(liú)通通道未(wèi)設置任何(hé)阻礙件,均(jun)屬無阻礙(ài)流量計,适(shì)用于解決(jué)流量測量(liàng)困難的問(wèn)題,特别在(zài)大口徑流(liú)量測量方(fang)面有較突(tu)出的優點(dian),近年來它(ta)是發展迅(xun)速的流量(liang)計類型之(zhi)一。
超聲波(bō)流量計的(de)特點是可(kě)做非接觸(chu)式測量,爲(wèi)無流💃動阻(zǔ)撓測量,無(wú)壓力損失(shi),可測量非(fei)導電性液(ye)體,對無阻(zu)撓測量♍的(de)電磁流量(liàng)計是一種(zhong)補充。時差(chà)法⭐超聲波(bo)流量計是(shi)目前應用(yong)最廣泛的(de)。随着CPU、信号(hào)處理技術(shu)的💜發展,測(ce)量的準确(què)度和可靠(kào)性有了很(hěn)大的提高(gāo)。尤其是時(shí)間測量技(ji)術的發展(zhan),時差分辨(biàn)力提高了(le),解決了✂️小(xiao)口徑、低流(liú)速測量難(nán)的問題。應(ying)用領域也(yě)從淨水擴(kuò)🤩展到循🏃♂️環(huán)水、污水、重(zhong)油、原油、成(chéng)品油以及(ji)空氣、天然(ran)氣等多種(zhong)介質。但有(yǒu)較☀️多氣泡(pao)或懸浮物(wù)的🈲液體會(hui)阻礙📱聲脈(mò)沖的正常(cháng)傳播,導緻(zhi)不💰能正常(cháng)測量,所以(yǐ)超聲波流(liú)量計适于(yú)測量純淨(jing)液🐅體。
多普(pu)勒法超聲(sheng)波流量計(jì)一般要求(qiú)流體内有(you)足夠😄大的(de)🤟散射體存(cún)在,而且還(hái)得是連續(xù)的。通常情(qing)況下,散射(she)📧體的速度(dù)與流體的(de)速度有明(míng)顯的滑差(cha),要求流體(tǐ)流動的速(sù)🌈度必須比(bi)粒子産生(shēng)沉澱的臨(lin)界速度大(dà)很多,另外(wài)測得🌈的速(sù)度隻是散(san)射體相遇(yù)點的速度(dù)值,因此,測(cè)量的速度(du)✂️值對流速(su)分布和流(liú)态有很大(da)的依賴性(xing)🔞,也就是說(shuo)直管段的(de)長度要求(qiu)🌂很長,需在(zài)20倍管徑以(yǐ)上。所以,多(duō)普勒法超(chāo)🔴聲波流量(liàng)計的應用(yòng)有一定的(de)局限性,較(jiao)多應用于(yú)生💰活💔污水(shuǐ)、工業⛷️廢水(shui)、啤酒飲料(liao)等介質的(de)測量,通常(chang)不适用于(yú)非常清潔(jié)的流體測(ce)量。
1.3V錐流量(liang)計
V錐流量(liang)計
是一種(zhong)新穎的差(chà)壓式流量(liang)計,利用一(yī)個V形錐體(tǐ)在流場中(zhōng)産生的節(jie)流效應來(lái)測量流量(liang),如果流體(ti)通過一個(gè)節流元件(jiàn)時,流速會(hui)加快,從而(er)會使動能(néng)增加,而被(bei)加速處🏃🏻♂️流(liú)體的靜壓(yā)力反而會(hui)被降低。壓(yā)降的大小(xiao)與流體的(de)流🥰速具有(you)一定的函(hán)數關系,在(zài)其💚它條件(jiàn)不變的情(qíng)況下,壓降(jiàng)會随流速(su)的增加而(ér)增加,随流(liu)速的減小(xiao)而減小。
V錐(zhui)體流量計(jì)和其它節(jie)流式流量(liàng)計不同,它(tā)改變了節(jiē)流㊙️的布局(ju),使它從中(zhong)心孔節流(liu)變成環狀(zhuàng)節流,V錐🆚流(liú)量計是集(ji)差壓式流(liu)量計結晶(jīng),它的節流(liu)緣是鈍🧑🏽🤝🧑🏻角(jiao),流動時形(xing)成邊界層(ceng),使流體💃🏻離(lí)開了節流(liú)緣。邊界層(céng)效應使肮(āng)髒流體不(bú)能磨損節(jiē)流緣,其β值(zhi)(等效直徑(jing)比)長期不(bu)變,是一種(zhong)接近理想(xiang)狀态的節(jie)流裝置,具(jù)有長期的(de)穩🤟定性。适(shì)用于各種(zhǒng)氣體和液(ye)體、煤氣、各(ge)種髒污氣(qi)體介質、直(zhi)管段不足(zú)的場所和(hé)對精度要(yao)求高的地(dì)方。
2流量計(ji)的選型設(shè)計
在進行(háng)流量計的(de)選型之前(qián),我們應該(gāi)首先明确(què)被測對象(xiàng),然後再綜(zōng)合考慮儀(yi)表性能、安(an)裝條件、環(huán)境條件和(hé)經濟因素(sù)這✂️幾方面(mian)因素門。
2.1明(míng)确被測對(dui)象
被測對(duì)象就是工(gōng)業廢水,工(gong)業廢水含(hán)有大量的(de)雜質☁️,有一(yī)定的❌導電(dian)性和腐蝕(shí)性。那麽哪(na)一種更适(shi)合這類水(shui)質的測量(liang)呢?
電磁流(liú)量計
适合(hé)測量導電(dian)液體(電導(dao)率≥5μS/cm)的流量(liang),應根據被(bei)測介🔱質物(wu)性🛀、管道材(cái)質,合理選(xuan)擇電極形(xing)式、電極材(cái)質、襯裏材(cai)質、接地方(fāng)式、防護等(děng)級。
超聲波(bo)流量計對(dui)被測介質(zhì)要求十分(fen)苛刻,像多(duō)普勒法🥵超(chao)聲🔞波流量(liang)計隻能正(zhèng)常測量雜(zá)質含量相(xiàng)對穩定的(de)流☎️體,而時(shí)間差法流(liú)量計主要(yào)用來測量(liàng)潔淨的流(liú)體。
V錐流量(liàng)計适用于(yu)髒污的流(liu)體測量,但(dan)前提條件(jiàn)是雷諾數(shu)應♈滿足要(yao)求。當雷諾(nuo)數無限制(zhì)地下降時(shi),V錐流量計(jì)的流出🙇🏻系(xì)數🛀🏻随着雷(léi)諾數的減(jian)小而減小(xiao),其不确定(dìng)度将增加(jia)。在高‼️壓的(de)場合,V錐流(liú)量計使用(yòng)有局限性(xing),因爲錐體(tǐ)負🙇🏻壓管的(de)結構在承(cheng)受👌高壓的(de)情況下會(huì)發生脫落(luo),導緻事故(gù)的發生,選(xuan)型應注意(yi)。
2.2流量計性(xing)能方面
在(zai)選用某種(zhǒng)流量計時(shi),首先應綜(zōng)合考慮該(gai)種流量計(ji)的精度、重(zhong)👄複性、線性(xing)度、量程比(bi)、壓力損失(shī)、輸出信号(hao)特性、響應(yīng)時間、不可(kě)測性等因(yin)素。電磁流(liu)量計的傳(chuan)感器結構(gou)簡🏃🏻♂️單,測量(liàng)管内沒有(you)任何阻礙(ài)介質流動(dong)的節流部(bù)件,所以不(bú)會引起任(rèn)何附加的(de)壓力損失(shi),是流量計(jì)中耗能最(zuì)低的流量(liang)儀表之一(yi)。電磁流量(liang)計的量程(chéng)範圍極寬(kuan),并且在💜測(cè)量過程中(zhong)不受被測(ce)介質的溫(wen)度、粘度、一(yi)定範圍内(nèi)電導率的(de)影響,反應(ying)靈敏,可提(ti)供選擇的(de)口徑範圍(wei)極寬,從幾(ji)mm到3m都可以(yǐ)滿足,選🌍擇(ze)電磁口徑(jing)時應保證(zheng)最小流量(liang)工況下被(bei)測介質流(liu)速不小于(yú)0.5m/s。
超聲波流(liú)量計是一(yī)種非接觸(chu)式的測量(liàng)儀表,沒有(yǒu)機械傳🧑🏾🤝🧑🏼動(dòng)部👣件,通道(dao)内也沒有(you)阻礙件,無(wu)壓力損失(shi),能量損失(shi)🔞小,測量精(jing)度不高。
V錐(zhuī)流量計是(shì)一種具有(yǒu)獨特性能(néng)的新型流(liu)量計,具✂️有(yǒu)精🌈度高、穩(wen)定性高,量(liang)程比較寬(kuan),而且重複(fu)性好(≤0.1%),精⛱️度(du)高❄️(≤0.5%)。因爲它(ta)是♻️靠節流(liu)效應來測(ce)量壓差的(de),所以有一(yi)定壓損。
2.3安(ān)裝條件方(fāng)面
許多流(liú)量計在運(yun)行過程中(zhong)存在問題(ti),大部分是(shi)由于安裝(zhuāng)🌏出現了問(wen)題。
電磁流(liu)量計水平(ping)、垂直(下進(jìn)上出)、傾斜(xie)(底一般的(de)要求🔴是前(qian)直管段大(da)于等于5D,後(hou)直管段大(da)于等于3D。電(dian)磁流量計(ji)安裝時應(ying)保證滿管(guǎn)流,不能安(an)裝在管道(dao)最高點。儀(yi)♈表井内安(an)裝的電磁(cí)流量計傳(chuán)感器防護(hu)等級應爲(wèi)IP68。
超聲波流(liu)量計的安(ān)裝對前、後(hòu)直管段的(de)要求比較(jiao)高,安裝📱位(wèi)置🤞至少要(yao)有15D的直管(guǎn)段長度,不(bú)能受振動(dòng)👌的影響,否(fǒu)則測量不(bú)精确👅。
V錐流(liu)量計的安(ān)裝使用非(fei)常方便,安(an)裝方式靈(líng)活,可選管(guǎn)道法蘭式(shi)、直接焊接(jie)式、方管式(shì),所需的直(zhi)管段很短(duan),前直管段(duan)小于👉或等(děng)于3D,後直管(guan)段小于或(huo)等于1D就可(kě)以滿足要(yao)🏒求。當測量(liang)髒污介質(zhì)時,應合理(lǐ)選擇🙇♀️V錐流(liu)量計取壓(ya)方式🐕,避免(miǎn)測量🚶♀️管線(xiàn)堵塞。
2.4環境(jing)方面
環境(jìng)方面主要(yào)是考慮周(zhou)圍溫度、濕(shī)度、安全因(yīn)素、信号調(diào)節及變送(sòng)、壓力、大氣(qi)及電子幹(gan)擾等對流(liú)量計性能(neng)穩定💰方面(mian)的影響。安(an)裝時都應(yīng)盡量避開(kāi)大電機、大(da)變壓器等(děng),以防引人(rén)電磁幹擾(rao)。電磁流量(liang)計的環境(jing)溫度一般(bān)在-30~80C,對相對(dui)濕度的要(yao)求在5%~95%之間(jian),大氣🐇壓力(li)爲86~106kPa;超聲波(bō)流量計對(duì)💃🏻環境溫度(du)的要求爲(wei):轉換器是(shì)-10~45℃、傳感器是(shì)-30~60℃(常溫型)和(he)-30~160℃(高溫型);而(ér)V錐流量計(jì)環境溫度(du)在-25~60℃範圍内(nei),--體型結構(gou)📧溫度還受(shòu)制于電子(zǐ)元器件,範(fàn)圍要窄些(xiē),環境🈲相對(duì)濕度在10%~90%範(fàn)圍内。
2.5經濟(ji)成本方面(miàn)
流量計的(de)選擇要在(zài)初期長期(qī)可靠運行(háng)之間綜合(hé)考慮,例如(ru)購買費用(yong)、安裝費用(yong)、操作費用(yong)、維護費用(yòng)、校驗費用(yong)、流量計壽(shòu)命、備件及(ji)消費品、可(ke)靠性方面(mian)等各種因(yīn)素都❄️要在(zai)有效滿足(zu)工業生産(chan)可靠運行(háng)🔴的前提下(xia)🎯,進行最優(you)的經濟選(xuǎn)型。
V錐流量(liang)計中的V錐(zhui)由于用料(liao)多、加工工(gōng)藝複雜、标(biāo)定費用高(gao)🔆、基本上依(yi)賴國外技(jì)術,使得其(qí)售價高,使(shi)用還不廣(guǎng)泛,因成本(ben)關系還💘不(bú)能取代其(qí)它流量計(ji)。
3結論
由于(yu)污水具有(yǒu)流量變化(huà)大、含有雜(zá)質、具有一(yi)定的導電(diàn)能力和腐(fǔ)蝕性的特(te)點,對可靠(kao)、精确測量(liàng)造成了很(hen)大的困難(nan)。通過對以(yi)上幾種流(liu)量計的分(fen)析、比較,在(zai)污水流量(liàng)測量過程(chéng)中,電磁流(liú)量計的綜(zong)合性能較(jiao)好。要想使(shi)污水流量(liàng)的測量和(hé)控制達到(dào)精度和可(ke)靠的要求(qiu),必須深入(rù)了解、分析(xī)各流量計(jì)的性能和(hé)特點以及(jí)被測污水(shui)水質條件(jiàn),才能選擇(zé)合适型号(hao)的流量計(jì)。
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