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汙水管道流量計(jì)在水處理(lǐ)工程中滿管狀態(tài)測(cè)量中(zhōng)的產品選型
點擊次數:1951 發布時間:2020-12-24 08:43:23
汙(wū)水管道流量計的穩定(dìng)的運行(háng),對於確保生產(chǎn)的穩定安全以及生產效率的提高有很重(chóng)要(yào)的意義,一般情況下,汙水管(guǎn)道流量計的測量都要保證管道內的液體介質保質滿管狀態,這是由汙水管道流(liú)量計測量的特點及內部電*的結構決定的。如果(guǒ)不能管,氣相的擾動,電*無(wú)法浸入介質之中,導致測量巨激跳動無法進(jìn)行,即使(shǐ)能(néng)測量出數據,因失去(qù)準確性而沒有意義。
本文介紹了滿管汙(wū)水管道流量(liàng)計的測量原理和適用條(tiáo)件,並(bìng)對量程範圍、流速與口徑、工作壓力、結(jié)構(gòu)形式、供(gòng)電方式(shì)、襯裏材料及安裝要求等選型要素進行了說明,為水(shuǐ)處理(lǐ)工(gōng)程中滿管汙水管道流量計的選用提供參考。
前言
水處理工程中汙水(shuǐ)量的測量方法有很多(duō)種(zhǒng),如汙水管道流量計、巴歇爾計量槽,超聲波流量計、渦(wō)街流量計、轉子流(liú)量計等,其中運行(háng)能(néng)耗*低的流量計之一就是汙水管道流量(liàng)計,且(qiě)以滿管汙水管道流量計應用*為廣泛。本文將著(zhe)重介紹滿管汙水管道流量計的特點、選型(xíng)、安裝及應用。
1、滿管汙水管道流量計測量原理
滿管汙水管道流量計用於測(cè)量(liàng)滿流(liú)狀態的管道(dào)內(nèi)導電液體的流量,其(qí)測量原理是基於法拉*電磁感應定律。在被測管道的管壁上安裝一對(duì)檢測電*,當管道中的導電液體沿管道(dào)軸線方向運動時,導電液體(tǐ)便切(qiē)割磁力(lì)線,產生(shēng)了感應電動勢。
傳感器將產生的感應電動勢轉換成信號,並通(tōng)過信號電纜送到轉換器。轉換器將信號進行放大(dà),並通過一係列數字(zì)處理後(hòu),*終轉換成流(liú)量信號,並以標準信號輸出(chū)。
可見流量的測(cè)量值隻與導(dǎo)電液體的平均流速有關,與液體的粘度、溫度等因素無(wú)關。
2、適用條件
(1)被測液體的電導率一般不低於5x10-6 S/cm;
(2)管道內(nèi)液體始終保持滿(mǎn)管流狀態,且滿足流速要求;
(3)被測(cè)液體不能含有較大(dà)氣泡;
(4)被測液體不能具有較高溫度。
3、選型參數
3.1 量程範圍
量程範圍指流量計可測得的*大流量與*小流量的範圍。設計時選(xuǎn)擇汙水(shuǐ)管道流量計的量程上限值可為被測管(guǎn)道*大流(liú)量值的1.3倍。
此外,為了保證測量精度,正常流量應在(zài)量程上限值的50%以上。
3.2 流速與口徑
流量測量(liàng)範圍上(shàng)限值的流速應在(zài)0.5m/s~10m/s範圍內(nèi)選定,下(xià)限值的流速應為上限值的1%~5%。
汙水(shuǐ)廠(chǎng)內輸送汙水或者粘度不高的液體的管道流速(sù)一般在1.5~3m/s之間。
易粘附、堆積、結垢的液體,管道流速一般不低於2m/s,*好3m/s以上。
腐蝕性的液體,管道(dào)流(liú)速一般要低於2m/s。
汙水管道流量計的口徑通常與被測管道相同,當液體流速不滿足上述要(yào)求時,汙水管道流量計的口徑可比被測管道略小或略大,以保證流速滿足(zú)要求。
3.3工作壓力
汙(wū)水管道流量計的使用壓力必須低於(yú)其工作壓(yā)力,目前國內生產的汙水管道流量計的壓力(lì)規格為:
口徑<50mm,工作壓力為1.6MPa;
50mm≤口徑≤900mm,工作壓力為1.0MPa;
口徑≥1000mm,工作壓力為0.6MPa;
4、選擇結構形式
汙水管道流量計按照傳感器是否與轉換(huàn)器連為一體,可分為一體式和分體式兩種結構形式。
4.1 一體式
一體式汙水管道(dào)流量計的特點是轉換(huàn)器與傳感器安裝在(zài)一(yī)起,現(xiàn)場(chǎng)顯示;除了供電和(hé)輸出信號電纜外,不需要另外連接專用的電纜。
優點:安裝簡(jiǎn)單、敷線方便。
缺點(diǎn):精度較低、不耐(nài)高溫、不宜安裝在地麵以下。
4.2 分體式
分體式汙水管道流量計的特點是通過專用的信號(hào)電纜(lǎn)將傳感器和轉換器連接起來,轉換(huàn)器通常(cháng)安裝在離傳感器不(bú)太遠的地方,可以遠傳(chuán)顯示。
優點:精度較高、耐(nài)高溫、適(shì)用於(yú)環境條件較差的場(chǎng)所、便於(yú)觀察數據(jù)。
缺點(diǎn):安裝(zhuāng)和敷線要求嚴格。
4.3 選擇要點
現場環境條件較好的情況下,通常選用一體式汙水(shuǐ)管道流量計。
分體式汙水管道(dào)流量計可用於以下情況:
環境溫度或流量計轉換器表麵受輻射溫度大於60℃;
現場濕度(dù)較大或者存(cún)在腐蝕(shí)性氣體;
安裝在(zài)井下或者高(gāo)空;
管道震動較大。
5、選擇供電(diàn)方式
5.1 供(gòng)電方式分類
根(gēn)據供電電源的不同,汙水管道流量計的供電方式有三種。
(1)交流電源(yuán)(220V AC)
目前應(yīng)用*多,一般工程現場都有(yǒu)220V電源,流量計接線方便。
(2)直流電源(24V DC)
主要用於現場不允許使用交流電或者從安全方麵考慮采用低壓直流電的場所。
(3)電池(3.6V DC)
目(mù)前應(yīng)用不是很多,主要用於現場沒有任何電源(yuán)的場所。
5.2 選擇要點
在選擇(zé)汙水管道流量計的供(gòng)電方式時可以考慮以下幾(jǐ)個方麵:
(1)傳感器與轉換器的距離(分體式)
傳感器與轉換器連接用的專用屏蔽電纜*大長度(dù)隻能做到99米,超過99米信號會衰減很厲害(hài),如(rú)果這種情況下還采用24V供(gòng)電就很難(nán)測量了。
因此,在汙水管道流量計與控製室距離不遠的情況下(99米以內),可以選擇直流(liú)電(diàn)源(24V DC),這樣可以節省供電電源,電纜敷設(shè)走橋架時也不用加隔板。
但是當(dāng)汙水管道流量計距離控製室較遠時(100米以上(shàng)),*好用交流電源(220V AC)。
(2)防爆要求
交流電(diàn)源(yuán)(220V AC)供電在現場做到的*大限度是隔爆級,直流電源(24V DC)可以做到本安級,設計時應考慮現場對儀表防爆等級的要求。
6、選擇襯裏材料
汙水管道流量計測量管的襯裏材料取決於被測液體的溫度和(hé)化學性質,常用的三(sān)種襯裏材料見表6.1所示。
表6.1 常用襯(chèn)裏材料及其適用條件
7、安裝要求
7.1 直(zhí)管段長(zhǎng)度
(1)上遊直管段長度:汙水管道流量計電*中(zhōng)線上遊直管段長度(dù)必須滿足5倍管道直徑的(de)長度。
(2)下遊直管段長度:汙水管道流量計電*中線下遊直(zhí)管道長度通常為2~3倍管道直徑的(de)長度(dù)。
7.2 傳感器安裝
傳感器安裝方向水平、垂直或(huò)傾斜均(jun1)可,不(bú)受限製。但是測量固液兩相流體*好垂直安裝,自下(xià)而上流動,可(kě)以避免水平安裝時襯裏下半部的局部磨損嚴重,低流速時固相沉澱(diàn)等缺(quē)點(diǎn)。
7.3 轉換器安裝
分體式汙水管道流量計的轉換器安裝在傳感器附近或儀表室。轉換器與傳感器的間距一般不超過100米。
為了避免幹擾信號,信號電纜必須單獨穿在接(jiē)地保護鋼管內,不能把信號電纜和電源線安裝在同一鋼管內。
7.4 接地
傳感器必須單獨接地(dì),接地電阻100Ω以下。
傳(chuán)感器測量管的金屬管體與液體(tǐ)應(yīng)同為(wéi)地電位,接地係統的接地電(diàn)阻應小於10Ω,所有傳感器與連接管道必須有良好的連線,如果連接管(guǎn)道是非金屬管道或者管道內有絕緣塗層,則應選用接地法蘭。
7.5 安裝環境(jìng)
(1)測量混(hún)合相(xiàng)流(liú)體時,選擇不(bú)會(huì)引起相分離的場所(suǒ);測(cè)量雙組分液體(tǐ)時,避免(miǎn)安裝在混合尚未(wèi)均勻的下遊;測量化學反應(yīng)時,要裝在反應充分完成段的下遊(yóu);
(2)盡可能避免測量管內變(biàn)成負壓;
(3)選擇震動小的場所,特別對一體型(xíng)儀表;
(4)避免附近有大電機、大變(biàn)壓器、以免引起(qǐ)電磁場幹擾;
(5)宜安裝在易於實(shí)現傳感器單獨接地的場所(suǒ);
(6)盡可能避開周圍環境有高(gāo)濃度腐蝕性氣體;
(7)轉(zhuǎn)換器安裝的環境溫度在-10℃~45℃之間;
(8)環境相對濕度在10%~90%範圍內;
(9)傳(chuán)感器盡可能避免受陽(yáng)光直照;
(10)盡(jìn)量避免雨水浸淋或被水浸沒。
8、結束語
汙水管道流量計作為水處理工程中一種常用的流量測量儀表,其測(cè)量結果的精確程度(dù)與設計人員是(shì)否正(zhèng)確選型,施工人員是否正(zhèng)確安(ān)裝密不可分。隻(zhī)有在選型正(zhèng)確、安裝正確的前提下才能(néng)讓汙水管道流量計發揮其(qí)作用,滿足工程精確計量的要求。
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本文介紹了滿管汙(wū)水管道流量(liàng)計的測量原理和適用條(tiáo)件,並(bìng)對量程範圍、流速與口徑、工作壓力、結(jié)構(gòu)形式、供(gòng)電方式(shì)、襯裏材料及安裝要求等選型要素進行了說明,為水(shuǐ)處理(lǐ)工(gōng)程中滿管汙水管道流量計的選用提供參考。
前言
水處理工程中汙水(shuǐ)量的測量方法有很多(duō)種(zhǒng),如汙水管道流量計、巴歇爾計量槽,超聲波流量計、渦(wō)街流量計、轉子流(liú)量計等,其中運行(háng)能(néng)耗*低的流量計之一就是汙水管道流量(liàng)計,且(qiě)以滿管汙水管道流量計應用*為廣泛。本文將著(zhe)重介紹滿管汙水管道流量計的特點、選型(xíng)、安裝及應用。
1、滿管汙水管道流量計測量原理
滿管汙水管道流量計用於測(cè)量(liàng)滿流(liú)狀態的管道(dào)內(nèi)導電液體的流量,其(qí)測量原理是基於法拉*電磁感應定律。在被測管道的管壁上安裝一對(duì)檢測電*,當管道中的導電液體沿管道(dào)軸線方向運動時,導電液體(tǐ)便切(qiē)割磁力(lì)線,產生(shēng)了感應電動勢。
傳感器將產生的感應電動勢轉換成信號,並通(tōng)過信號電纜送到轉換器。轉換器將信號進行放大(dà),並通過一係列數字(zì)處理後(hòu),*終轉換成流(liú)量信號,並以標準信號輸出(chū)。
可見流量的測(cè)量值隻與導(dǎo)電液體的平均流速有關,與液體的粘度、溫度等因素無(wú)關。
2、適用條件
(1)被測液體的電導率一般不低於5x10-6 S/cm;
(2)管道內(nèi)液體始終保持滿(mǎn)管流狀態,且滿足流速要求;
(3)被測(cè)液體不能含有較大(dà)氣泡;
(4)被測液體不能具有較高溫度。
3、選型參數
3.1 量程範圍
量程範圍指流量計可測得的*大流量與*小流量的範圍。設計時選(xuǎn)擇汙水(shuǐ)管道流量計的量程上限值可為被測管(guǎn)道*大流(liú)量值的1.3倍。
此外,為了保證測量精度,正常流量應在(zài)量程上限值的50%以上。
3.2 流速與口徑
流量測量(liàng)範圍上(shàng)限值的流速應在(zài)0.5m/s~10m/s範圍內(nèi)選定,下(xià)限值的流速應為上限值的1%~5%。
汙水(shuǐ)廠(chǎng)內輸送汙水或者粘度不高的液體的管道流速(sù)一般在1.5~3m/s之間。
易粘附、堆積、結垢的液體,管道流速一般不低於2m/s,*好3m/s以上。
腐蝕性的液體,管道(dào)流(liú)速一般要低於2m/s。
汙水管道流量計的口徑通常與被測管道相同,當液體流速不滿足上述要(yào)求時,汙水管道流量計的口徑可比被測管道略小或略大,以保證流速滿足(zú)要求。
3.3工作壓力
汙(wū)水管道流量計的使用壓力必須低於(yú)其工作壓(yā)力,目前國內生產的汙水管道流量計的壓力(lì)規格為:
口徑<50mm,工作壓力為1.6MPa;
50mm≤口徑≤900mm,工作壓力為1.0MPa;
口徑≥1000mm,工作壓力為0.6MPa;
4、選擇結構形式
汙水管道流量計按照傳感器是否與轉換(huàn)器連為一體,可分為一體式和分體式兩種結構形式。
4.1 一體式
一體式汙水管道(dào)流量計的特點是轉換(huàn)器與傳感器安裝在(zài)一(yī)起,現(xiàn)場(chǎng)顯示;除了供電和(hé)輸出信號電纜外,不需要另外連接專用的電纜。
優點:安裝簡(jiǎn)單、敷線方便。
缺點(diǎn):精度較低、不耐(nài)高溫、不宜安裝在地麵以下。
4.2 分體式
分體式汙水管道流量計的特點是通過專用的信號(hào)電纜(lǎn)將傳感器和轉換器連接起來,轉換(huàn)器通常(cháng)安裝在離傳感器不(bú)太遠的地方,可以遠傳(chuán)顯示。
優點:精度較高、耐(nài)高溫、適(shì)用於(yú)環境條件較差的場(chǎng)所、便於(yú)觀察數據(jù)。
缺點(diǎn):安裝(zhuāng)和敷線要求嚴格。
4.3 選擇要點
現場環境條件較好的情況下,通常選用一體式汙水(shuǐ)管道流量計。
分體式汙水管道(dào)流量計可用於以下情況:
環境溫度或流量計轉換器表麵受輻射溫度大於60℃;
現場濕度(dù)較大或者存(cún)在腐蝕(shí)性氣體;
安裝在(zài)井下或者高(gāo)空;
管道震動較大。
5、選擇供電(diàn)方式
5.1 供(gòng)電方式分類
根(gēn)據供電電源的不同,汙水管道流量計的供電方式有三種。
(1)交流電源(yuán)(220V AC)
目前應(yīng)用*多,一般工程現場都有(yǒu)220V電源,流量計接線方便。
(2)直流電源(24V DC)
主要用於現場不允許使用交流電或者從安全方麵考慮采用低壓直流電的場所。
(3)電池(3.6V DC)
目(mù)前應(yīng)用不是很多,主要用於現場沒有任何電源(yuán)的場所。
5.2 選擇要點
在選擇(zé)汙水管道流量計的供(gòng)電方式時可以考慮以下幾(jǐ)個方麵:
(1)傳感器與轉換器的距離(分體式)
傳感器與轉換器連接用的專用屏蔽電纜*大長度(dù)隻能做到99米,超過99米信號會衰減很厲害(hài),如(rú)果這種情況下還采用24V供(gòng)電就很難(nán)測量了。
因此,在汙水管道流量計與控製室距離不遠的情況下(99米以內),可以選擇直流(liú)電(diàn)源(24V DC),這樣可以節省供電電源,電纜敷設(shè)走橋架時也不用加隔板。
但是當(dāng)汙水管道流量計距離控製室較遠時(100米以上(shàng)),*好用交流電源(220V AC)。
(2)防爆要求
交流電(diàn)源(yuán)(220V AC)供電在現場做到的*大限度是隔爆級,直流電源(24V DC)可以做到本安級,設計時應考慮現場對儀表防爆等級的要求。
6、選擇襯裏材料
汙水管道流量計測量管的襯裏材料取決於被測液體的溫度和(hé)化學性質,常用的三(sān)種襯裏材料見表6.1所示。
表6.1 常用襯(chèn)裏材料及其適用條件
7、安裝要求
7.1 直(zhí)管段長(zhǎng)度
(1)上遊直管段長度:汙水管道流量計電*中(zhōng)線上遊直管段長度(dù)必須滿足5倍管道直徑的(de)長度。
(2)下遊直管段長度:汙水管道流量計電*中線下遊直(zhí)管道長度通常為2~3倍管道直徑的(de)長度(dù)。
7.2 傳感器安裝
傳感器安裝方向水平、垂直或(huò)傾斜均(jun1)可,不(bú)受限製。但是測量固液兩相流體*好垂直安裝,自下(xià)而上流動,可(kě)以避免水平安裝時襯裏下半部的局部磨損嚴重,低流速時固相沉澱(diàn)等缺(quē)點(diǎn)。
7.3 轉換器安裝
分體式汙水管道流量計的轉換器安裝在傳感器附近或儀表室。轉換器與傳感器的間距一般不超過100米。
為了避免幹擾信號,信號電纜必須單獨穿在接(jiē)地保護鋼管內,不能把信號電纜和電源線安裝在同一鋼管內。
7.4 接地
傳感器必須單獨接地(dì),接地電阻100Ω以下。
傳(chuán)感器測量管的金屬管體與液體(tǐ)應(yīng)同為(wéi)地電位,接地係統的接地電(diàn)阻應小於10Ω,所有傳感器與連接管道必須有良好的連線,如果連接管(guǎn)道是非金屬管道或者管道內有絕緣塗層,則應選用接地法蘭。
7.5 安裝環境(jìng)
(1)測量混(hún)合相(xiàng)流(liú)體時,選擇不(bú)會(huì)引起相分離的場所(suǒ);測(cè)量雙組分液體(tǐ)時,避免(miǎn)安裝在混合尚未(wèi)均勻的下遊;測量化學反應(yīng)時,要裝在反應充分完成段的下遊(yóu);
(2)盡可能避免測量管內變(biàn)成負壓;
(3)選擇震動小的場所,特別對一體型(xíng)儀表;
(4)避免附近有大電機、大變(biàn)壓器、以免引起(qǐ)電磁場幹擾;
(5)宜安裝在易於實(shí)現傳感器單獨接地的場所(suǒ);
(6)盡可能避開周圍環境有高(gāo)濃度腐蝕性氣體;
(7)轉(zhuǎn)換器安裝的環境溫度在-10℃~45℃之間;
(8)環境相對濕度在10%~90%範圍內;
(9)傳(chuán)感器盡可能避免受陽(yáng)光直照;
(10)盡(jìn)量避免雨水浸淋或被水浸沒。
8、結束語
汙水管道流量計作為水處理工程中一種常用的流量測量儀表,其測(cè)量結果的精確程度(dù)與設計人員是(shì)否正(zhèng)確選型,施工人員是否正(zhèng)確安(ān)裝密不可分。隻(zhī)有在選型正(zhèng)確、安裝正確的前提下才能(néng)讓汙水管道流量計發揮其(qí)作用,滿足工程精確計量的要求。
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