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关于自来水流量(liàng)计在制氧机组供水系统中的案例分(fèn)析

点(diǎn)击(jī)次数:2405 发布时间:2021-09-01 09:09:44
本文概述:
流(liú)量(liàng)测量工作是工业生产中(zhōng)一项重要的基(jī)础性工作,流量计所测(cè)量与收集的相关数据(jù)直接关(guān)系到生产的稳定进行,是自动化生产控制中重(chóng)要的环节,自(zì)来水流量计是流量计领域中使用*为广泛的(de)一款产品,它的测量范围度大,响应快,计量数据正确,给操作(zuò)工(gōng)提供了操作依(yī)据。其优越的性能和准确的测量及便捷的(de)安装维护受到用户的喜爱。本文针对于自来水流量计的基本原理、特点(diǎn)及其在在制(zhì)氧机组供水系(xì)统中(zhōng)以及安装使用的案例所作分析总结,
我公司服务(wù)的客户生(shēng)产过程(chéng)中的制氧机(jī)组冷却供(gòng)水系统(tǒng)距离控制(zhì)室较远,均为无人值守。原(yuán)来一直采用的是孔板(bǎn)流量计进(jìn)行液位的测量与监控,由(yóu)于原检测装置的缺(quē)陷,测量的数据(jù)由于无法准确地反映蓄水池的供水量,因此不能监(jiān)视蓄水池水满(mǎn)溢和缺水(shuǐ)的情况,只能依靠人工巡回检查。经常出现低水位和水满溢的情况。所以(yǐ)导致不能及时补水或断水,对生产很不利,也造成(chéng)了(le)水(shuǐ)资源的(de)浪费。我们在供水计量检(jiǎn)测过程中,采用自来水流量计对原孔板、差压(yā)测量(liàng)系统装置进行了改造,克服了原(yuán)孔板流量(liàng)计的(de)缺陷,解决了孔板测量范围度小的难(nán)题,以及(jí)差压传感器正、负引(yǐn)压管内容易聚集气泡所(suǒ)造成的计量误差问题。同时(shí)将流(liú)量信号接到PKS自(zì)动化生产过程控制系统统(tǒng)上,为计量管(guǎn)理部门和(hé)操作工提供了准确的计量统计数据和正确(què)的操作依据,较完善解决了原装置测量数据长期计量不准的问题,同时也避免了水资源的浪费。
一、自来水流量计的(de)基本(běn)原理
自来水流量计的基本原理(lǐ)是以法拉*电(diàn)磁感应定(dìng)律为(wéi)基础(chǔ),即导体在磁场中作切(qiē)割磁力(lì)线运动时,在其两端产生(shēng)感应电动势。该原理用于测量管道内流(liú)动的导电性流体。导电性液体在垂直于磁场的非磁性测量管道内流动(dòng),并且流体流动的方向与磁场方向相垂直(见图1),

产生与流量成比例(lì)的感应电势,流体中产生的感应电动势被位于管子径向两端的一对电*拾取,该信号电压uE与磁(cí)场强度B、电*间距离D和(hé)平均流速秽成(chéng)正比。磁(cí)场强度B和电*距离(lí)D是常(cháng)数,所以信号电压与平均流速口成正比。计算公式如下:

根据体积流量(liàng)的计算公式表明(míng),信号电压uE与平(píng)均流速秽成线形正(zhèng)比。只要测得(dé)液体(tǐ)的流速,就可测得液体(tǐ)的流量,即(jí):
在信号转换器中(zhōng)该感应信号电压被变换成可编程的模拟和数字(zì)输出信号送出。
二、自来水流量计产品特点及应用
(1)由于测量导管(guǎn)内部无可动元件和(hé)阻流体,几乎没有压力损失,所以反应十分灵敏(mǐn)。
(2)测量导涂层或衬里可解决腐蚀性介质流量的测量(liàng),检测(cè)过程(chéng)中不受被测量介质的温度、压力(lì)、密度、粘度(dù)以及流动状态等变化的影响,没有测量滞后现象。
(3)测量(liàng)范围宽,*高可达100:1,一般为10:1,流速(sù)一般(bān)可达1~6m3/s。测量管径范围可从2mm到2400mm。
(4)测量感应电动势与流(liú)量成线性关系,流体的体积流(liú)量与介质的物性(如温度、压力、密度、粘度等)流动状态无(wú)关。
自来水流量(liàng)计也有其局限性不足之处(chù),就是使用温度和压力不能太高,温度一般不超过120'(2,压(yā)力一般不要超过1.6MPa。应用范(fàn)围有限,不能用来测量气体等非导电流(liú)体的流量。
由于自来水流量计用于导电液体的流量测量有其(qí)优越性,且线性好,稳定、可靠,电信号适宜于(yú)远距离传输,且安装维护方便,前景广阔(kuò)。
三(sān)、自来水流(liú)量计的(de)设计选型及安装
3.1设计选型
原计量检测为节流式孔板、差压检测装置,我们对其计(jì)量(liàng)数据检测不准的情况进行(háng)了分析,主要有两个方面的因素造(zào)成,一(yī)是孔板的测量范围度不够(gòu)。孔(kǒng)板(bǎn)设计常(cháng)用流量为15~20m3/h,实际使用中*小流量为7m3/h,*大流量50m3/h,在小流量和大流量时都会出现较大误差;二是流体有(yǒu)气泡。供水系统的供(gòng)水管道为DNl00mm,*大流量可以达到240m3/h,出水口为敞放式排水,常常处于非满管状态,以及由于供水设(shè)备或管道安装等方面(miàn)的因素,存在不(bú)正常节流的现象,常常有气泡聚集在传感器(qì)的正、负压室内,造成测量数据(jù)严重偏差。
根据机(jī)组供水系统的情况和(hé)测量装置的可适用性、可靠性以及现场环(huán)境(jìng)等情况,我们选(xuǎn)择了DE43F一体型自来水(shuǐ)流量计对原测量装置进行换型改(gǎi)造。自来水流量计的测量范(fàn)围宽,响(xiǎng)应快,不受(shòu)温度、压力变化的影响,安装方便,可满足供水系统检(jiǎn)测计量(liàng)的需要(yào)。
根据工艺方面提出的参数,供水量的常(cháng)用流量在12。15m3/h之间,*小水流(liú)量7m3/h,*大水流量可达50m3/h,水压力在0.2—0.3MPa之间(阀前(qián)压力),水温度为常温。在设计时,自来水流量计的管道口径选择了DN50mm的管道,*大流量为60m3/h,这样既节约了成本,又满(mǎn)足了日常供水计量的需要(yào)。
3.2安装自(zì)来水流量计的(de)正确安装对其正常运行(háng)*为重(chóng)要,自来(lái)水流量计的安装环境和安装位置亦关系到(dào)计量的准确,可靠。按照自来水流量计的安装要求,安装方向或水平或垂直、倾斜均可,不(bú)受限(xiàn)制。本装置采用了水平安装,并保证了流量计上游管道直管(guǎn)段大于5D(实际达12D),下(xià)游管道直管段大于3D(实(shí)际达10D)要求。
传感器安装处应具有一定背压,否则传感器出口直接排空易造成测量管内液(yè)体非满管,为不良(liáng)的安装位置,应予以(yǐ)避(bì)免,因此在(zài)出水管道的安装上考虑了一段向上倾斜的安(ān)装位置(zhì)见(jiàn)图2,使自来水流量(liàng)计的安装位置始终位于出口管道下(xià)方,保证液体在任何时候都能够充满(mǎn)测量管道,避免了测量误差,满足了必要的(de)安(ān)装要求(qiú)。管道(dào)采用了法兰连接,便于安装、检修维护方便。

自来水流量计安装在一(yī)根(gēn)DN50mm的管道上(shàng),原供水管为95108mm,将其作为旁通用途(tú)。正常情况时,打开V1、V3阀(fá),关闭V2阀,补充水通过(guò)自来水流量(liàng)计计量后向蓄水池(chí)供水。当自来水流量计故障或者检修时,关闭v3阀,打开V1、V2阀向蓄水池供水,以保证生产不受(shòu)影(yǐng)响,还可以方便自来水流量(liàng)计的零点校验。安装示意图(tú)见图3。

由于自(zì)来水流量计安装在露天现场,考虑到现场的环境以及安全,自来水流量计(jì)的供电采用了DC·24V电源(yuán),由泵站仪表(biǎo)柜内的稳压电源供给。电气连接见原理框图4。自来水流量计(jì)将拾取的流量(liàng)信号,通(tōng)过转换和运算处理,转换成标(biāo)准的(de)电(diàn)流信号,送(sòng)到泵站仪表柜的二次仪表(数显控制仪WPS一80型)上显(xiǎn)示,同时将(jiāng)其数据传输到机组控制室的Dcs—PKs系统上(shàng),通过监视画面可监测供水量的瞬时流量和累计流量,操作工(gōng)即可根据其显示数据调节供水量。

四、关于(yú)干扰与接地须知
自来水流量计是基于(yú)导电性流体在磁场(chǎng)中运动所产生的(de)感应电动势来推算流体流量的(de)测(cè)量仪表(biǎo),其基本工作原理是电磁(cí)感应定律。因此电磁耦合、静电感应是自来水流量计干(gàn)扰噪声的*要来源,在管线上存在杂散电压(yā)干扰。为了保证液(yè)体与地同电位,避免(miǎn)液体(tǐ)与地有电(diàn)位差以及因空(kōng)间电(diàn)磁干扰而造成的测量误差(chà),所以,对接地做了(le)严格的要求。本装置与管道为固定法兰连接,固定法兰和管道以(yǐ)及流量传感器均用(yòng)
2.5mm2的铜芯线作了良好的接地见(jiàn)图5。经检测,该装置的接地电阻为8.212,(安装要求小于10012),除了将(jiāng)传感器接(jiē)地外,还用铜线(xiàn)跨接在管道的两法兰上,保(bǎo)证了接地牢固、可(kě)靠,减少(shǎo)了电磁耦(ǒu)合、静电感应引起的干扰。空间电磁干扰一般经过电缆引入,我们采用了单层屏蔽信号电缆予以保护,同时,由(yóu)于该自来(lái)水流量计为一体(tǐ)型(其传感器和转换器组装在一起),缩短了信号线与激磁线的长度并且隐蔽在仪(yí)表内部,也减少了信号衰减和空间电磁波的噪声侵人(rén),保证了测量数据的准确、可靠。实际使用运行中,定期用万用表检查(chá)两(liǎng)电*与地端的绝缘电阻。

五、自来水流量(liàng)计的(de)校验检查
(1)系(xì)统零位检查
当系统(tǒng)安装完成后,按照厂家要求做了系统零点校验。自来水流量计系(xì)统零点的校(xiào)验可(kě)用手动和自动两(liǎng)种方式进行。检查时(shí),流量(liàng)传感器的流体应处于绝对静止,同时保证流量传感器测量管内(nèi)充满液体,然后对system zeFo(系统零位)参数进行手动或(huò)自动零位调整,用“ENTER”键选择参数,用ARROWA键选择方式(手动或自动),这里选择自动(automatic),按(àn)ENTER启(qǐ)动程序。在调整中,显示器(qì)上从255至实际“0”值的倒计数,过程约20s完成,在实(shí)际操作中该过程(chéng)进行两次。
(2)量程检查(chá)根(gēn)据该自来水(shuǐ)流量计的生产厂家说明书说明,量程的校验在流(liú)量计出厂前有专门的称(chēng)重实验装置进行了校准,我(wǒ)们在使(shǐ)用中(zhōng)只对其量程值进行了(le)确认,以及(jí)对相关参(cān)数的设定作了检查。
六、自来(lái)水流量(liàng)计的可靠性及(jí)维护
提高自来水流量计的可靠性,就是尽可能的减少和消除故障。而实际上故(gù)障是多样的,有的是仪表线路、电气以及环境因素引起的;有的是系统中元件,元件/组件组(zǔ)合(hé)因素造成的(de);有的是安装不规(guī)范造(zào)成(chéng)的。还有流体介(jiè)质的导电性能、或(huò)水中带有(yǒu)大量空气等,均会影响测量(liàng)计量的准确可靠。有些故障通过调整可以解决,有些故障则需要在使用中通过有效的维护管理来解决。
与其它仪控设备一样,为保证自来水流量计的可靠(kào)性,除了在(zài)规定的条件下运行外(wài),需要维护(hù)人员加强(qiáng)专业知识的掌(zhǎng)握,还需要加强初期的维护。大部分仪表设(shè)备的故障均在运行初(chū)期较(jiào)高(gāo),要勤观察,勤巡、点检(jiǎn),发现问题,**处理和报告。还应作好其运行数(shù)据的管理,作为一种新型仪(yí)表的应用,应加强对其进行跟踪,作好历史记(jì)录,便于对其掌握及推广应用。
七、本文结语
流量计量是企业能源消耗的计算工具,是企业(yè)生产过程中(zhōng)重要参数之一。流量计量仪表得到(dào)了越来越多的(de)应用,随着科学技术的飞(fēi)速发展(zhǎn),人们对(duì)高精度(dù)、高可靠性、高智能化仪表日益青睐(lài)。我公司选(xuǎn)用的自(zì)来水流量计体现了安装(zhuāng)方便,测量数(shù)据(jù)直观可靠,易于操作等特点,给计量部(bù)门提供了准确真实的数据,为(wéi)节约能源提(tí)供了依据,起到(dào)了良好的效果,有较好(hǎo)的推广前(qián)景。

上一篇:自来(lái)水流量计在供(gòng)水行(háng)业流量(liàng)测量中的应用现状

下一篇:浅析制药(yào)生产(chǎn)过程控制中对于进水流量计的应用

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