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汙水處理中的管道式(shì)流量計選(xuǎn)型

點擊次數:2138 發(fā)布時間:2020-08-15 09:33:27
摘要:針(zhēn)對汙水處理場合的實際特點,在綜合考慮(lǜ)了汙水流量測量安全性、準確性和經濟性等指標後,為汙水處理單位選定了(le)兩種管道式流量計(jì),並對其性能進(jìn)行了綜合性比較。 
1、引言 
流量計量是計量科學的重要組成(chéng)部(bù)分,同時推動與支(zhī)持了國民經濟的發展,然而流量計卻是少數幾種使用比製造艱難(nán)的儀表之一。因此在(zài)針對某一(yī)現實工礦場合進(jìn)行流量計量的(de)時候,應從實際情況出發,綜合地考慮測量的安全性、準確性和經濟性等指標(biāo),才能*終實現較好的流量測量。 
2、針對汙水處理單(dān)位的實際工況特點選擇管道式流量計 
汙水處理單位作為接收從汙染源排出的汙染物總量或濃(nóng)度較高、達不到排放標(biāo)準要求或不適應環境容量要(yào)求的汙(廢)水,並(bìng)對其進行人工強化處理的環節,**需要流(liú)量(liàng)信息,以確定(dìng)係(xì)統的運(yùn)行狀態,以及汙水信息上(shàng)傳。為了達到綜合效益的(de)*大化,應(yīng)從安全性、準確性(xìng)和經濟性等指(zhǐ)標,對汙水(shuǐ)處理廠汙水流量計選型,進行逐一考查。 
2.1安全性(xìng) 
汙水處理廠需要安(ān)裝流量計的場合,一般不會設有複雜密集的機械裝置(zhì)、電氣(qì)裝置,所(suǒ)以不會發生機(jī)械(xiè)強度或電氣回路故障而引起事故。汙水處理單位(wèi)在運行中會產生大量氣體(tǐ),如甲烷、CO、硫化(huà)氫等。其中有些氣體當達到一定(dìng)濃度時,是存(cún)在安全隱患的,所以在(zài)選擇流量計時(shí),流量計的防爆性應加以考慮。 
2.2準確性 
為了達到對汙水測量的準確性,應全麵分析設置在汙水處理單位的流量計的工(gōng)作對象及其特(tè)點,從中(zhōng)找到選擇流量計的依據,以及使(shǐ)用時的注意事項。 
2.2.1被測量的介質 
汙水處理單位的被處理介(jiè)質是汙(wū)水,但是汙水的(de)來源不盡相同,各來源汙水的各個指標參數也(yě)有所差別,因(yīn)此*先應考慮汙水的來源。 
(1)生活汙水是人們在日常生活中使用(yòng)過的(de),並被生活廢料所汙染(rǎn)的水。其(qí)水質、水量隨季節(jiē)而變(biàn)化(huà),一般夏季用水相對較多,濃度低(dī);冬季相應量少,濃度高。生活(huó)汙水一般不含有毒物質,主要汙染物有有機物、無機鹽類等,且多懸浮物(wù)。 
(2)工業廢水是(shì)在工礦生產活動中產生的廢水,工業廢水可分(fèn)為(wéi)生產汙水與生產廢水。生產汙(wū)水是在生產(chǎn)過程中形成(chéng)、並被生產(chǎn)原料、半成(chéng)品或成品(pǐn)等原料所汙染(rǎn),也包括熱汙染(指生產過程中產生的、水溫超過(guò)60℃)的水;生產廢水是在生產過(guò)程中(zhōng)形(xíng)成,但未直接參與生產工藝、未被(bèi)生產(chǎn)原料、半成品或(huò)成(chéng)品等原料所汙染或隻是溫度少有(yǒu)上升的水(shuǐ)。生產汙(wū)水需要進行淨化(huà)處(chù)理;生產廢水(shuǐ)不需要淨化處理或僅需做簡單的處理,如冷卻處理。生產汙水,它與生產行業有關係,不同的生產(chǎn)行業,或是同一行業不同的生產工藝其汙(wū)染物也是有很大(dà)別的。生產汙水中主要(yào)汙染物不外乎:有機需氧物質、化學毒物、無機固體懸浮物、重金屬、酸、堿、植物營養物質、病原體等。 
(3)被(bèi)汙染的雨水主要是指初期雨水。由於初期雨水衝刷了(le)地(dì)表的各種汙染物,汙染程度很高,故宜作淨化處理。 
由此可見(jiàn),對於汙(wū)水處理單位(wèi)而言,被測量的介質是混合介質(zhì),含有一定的懸(xuán)浮物質(zhì)等汙物,因其含有大量物質,往往具有一定的酸堿性、腐蝕性、導電性。由於汙水(shuǐ)中(zhōng)懸浮物質且具有一定的腐(fǔ)蝕性,對(duì)於如渦輪式(shì)流量計、容積式流量計、差壓式流量計、轉子(浮子)流量計等接觸式的流量計,如果進行長時間的測量,汙水中汙物可能將流量計堵塞,腐蝕流量計的工作元件,使流量計不能正常工作(zuò)。所以在測量汙水流量(liàng)時,*好應選用非(fēi)接觸(chù)式的流量計(jì),以免被汙水侵蝕無(wú)法長(zhǎng)時間正(zhèng)常工作。 
2.2.2被測量介質(zhì)的(de)溫度 
汙水處理單位通常是在常溫常壓(yā)運行,因此可認為被測(cè)介質的溫(wēn)度為常溫,所以在進行流量計的(de)選擇時,無(wú)需過多考慮。 
2.2.3被測量(liàng)介質的壓力 
汙水處理單位通常是在常溫常壓運行,因此可認(rèn)為被測(cè)介質的溫度為常(cháng)壓,所以在進行流量(liàng)計的選擇(zé)時,無需過多考慮(lǜ)。 
2.2.4被測量(liàng)介質的流量 
對於不同的汙水處理單位,其處理能力有所不同,其(qí)管道直徑大小也不同,需要根(gēn)據具(jù)體的汙水處理單位進行實際的分析。當管道(dào)的直徑較小時,多數的流(liú)量(liàng)計是能勝任的。由於有些流(liú)量計,如(rú)差壓流量(liàng)計,安裝時要求安裝點前後應有數倍管道直徑的直管段長度,但當(dāng)管(guǎn)徑較大時,這點是(shì)很難做到的(de)。在測量(liàng)大口徑管道流量時,電磁流量計、超聲(shēng)波流量計和插(chā)入式(shì)流量(liàng)計具有較大的優勢。但是結合上述對汙水本身(shēn)含有懸浮物且具有一定腐蝕性(xìng)的特點的分析,插(chā)入式流量計在汙(wū)水處理單位這樣的工況(kuàng)場(chǎng)合,一般應用較(jiào)少,不予考慮。 
2.3經濟性 
在測量精度方(fāng)麵,電磁流量計要比超聲波流(liú)量計要高,但是兩者的價格(gé)都會隨著管徑的增大而增大。超聲波流量計的測量精度(dù)會隨著管徑的增大,變得精確。在實際應用時,應在充分考慮實際要求精度、管徑等因素,作出決定(dìng)。 
根據以上的分析,電磁流量計其(qí)測量的精(jīng)度較高,而(ér)超聲波流量計的測量(liàng)精度會隨著管徑的增大,變得精確。考慮到一般性,較好地麵向不(bú)同的汙水處理單位,故本文給出了電磁流量計與超聲波流量計,作為汙水處理單位流量計選型的備選方案。針對(duì)具(jù)體汙水處理單位,應根據實際工況,如管徑的大小、要求的測量精度等,靈活的選擇電磁流量計與超聲(shēng)波流量計,以達到較好的效果。 
3、電(diàn)磁流量計與超聲波流量計 
3.1電磁流量計 
電磁流量計的測量是基(jī)於法拉*電磁感應(yīng)定律,導電介(jiè)質在電磁場中作切割磁力線運動(dòng)時,導體會產(chǎn)生電動勢為Ed,而該電動勢Ed與被測介質流量(liàng)(流速)成正比。正因(yīn)為電動(dòng)勢隻與介質的流速有關,所以電磁(cí)流量計(jì)一般不受(shòu)溫度、壓力、粘度、密度等(děng)其(qí)他外界因素的幹擾。另外,流量元(yuán)件檢測出的*初信號,是一個與流(liú)體平均流速成精確線性變化的電壓,它與流體的其他性(xìng)質無關,具有(yǒu)很大的優越性。 
根據汙水具有流量變化大、含雜質、腐蝕性小、有一定的導電能力等特性,測量汙水的流量,電磁流量計是一個很好的選擇。它結構緊湊、體積小,安裝、操作、維護方便。近幾年電磁流量計測量係統在逐步智能化,儀表整體密封加強(qiáng),能夠保證在較惡劣的環境下正常工作(zuò)。鑒於汙水具有一定的腐蝕性,在安裝(zhuāng)電磁流量計時(shí)可選用氯(lǜ)丁橡膠襯裏,含鉬不鏽鋼(OCrI8Ni12Mo2Ti)電*,這樣就可滿(mǎn)足汙水流量測量的要求。 
3.2超聲波(bō)流量計 
目前超聲波流(liú)量計大致分(fèn)為兩種:一(yī)種為多普勒超(chāo)聲波流量計,一種是時差式(shì)超聲波流量計。多普(pǔ)勒流量計是利(lì)用相位差法測量流速從而測得(dé)流量的(de)方法,即當某一已知頻率的聲(shēng)波在水中運動時,由於液體本身有一種運動速度,導致超(chāo)聲(shēng)波在兩接收器之間的頻率或相位發(fā)生相對變化,通過測量這一相對變(biàn)化就可獲得液體(tǐ)速度,從而測得流量;時(shí)差型流量計是利用時間差法測量流速,即某一速度的聲波由於流體而使得(dé)其在兩接收器之間傳播速度發生變化,通過測量這一相(xiàng)對(duì)變化就可獲得流(liú)體(tǐ)流速。在實際應用中我們多采用的是時差型流量計。 
它適用於能傳播超聲波的均勻液體和(hé)流速較高的氣體。介質溫度範圍-10~100℃,介質壓力不受限製(zhì)。具有量程(chéng)比寬,不(bú)受流體的黏度、密度的影響、能測強腐蝕介質等特點。超聲波流量計(jì)真正的優勢(shì)是用於測量(liàng)大口徑管道流量,如汙水處理廠這種用水量大、管徑大的用戶(hù)。 
4、流量計選型案例分析 
4.1針對某汙水處理(lǐ)廠管道式流量計選型 
該汙水處理廠是杭(háng)州市*大的汙水處理廠,其汙水來(lái)源(yuán)主要是來自杭州市三汙幹管、市經濟技(jì)術開發區及餘杭(háng)區(qū)的工業及生(shēng)活汙水,其(qí)處理的(de)汙水(shuǐ)來源廣泛,既包括有工業場合的生產廢水,又有市民產生的生活汙水,具有代表性(xìng)。汙水中含有一定的懸浮(fú)物質等(děng)汙(wū)物,具有一(yī)定的(de)酸堿性、腐蝕(shí)性、導電性。 
該處理廠滿負荷運轉每天能處理60萬t汙水,相當於(yú)杭州目前40%左右的排汙量。可見(jiàn)該處理廠的汙水處理能力較強,所以這也決(jué)定了在汙(wū)水處理流程中輸送汙水的管道的(de)直徑(jìng)也是較大的。經過實際的考查(chá),了解到(dào)在提升泵前的管道直徑分別為1 800~2 200mm。 
根據該處理廠的實際特點,在進(jìn)行流量計的選型時(shí),主要的參考依據是該處理廠的管道直徑、提升泵前(qián)後的直管長度以及流體介質。汙水處理(lǐ)廠管道內介質具有導電性,且包含懸浮顆粒,因此從原理上電磁流量(liàng)計和超聲(shēng)波(多普(pǔ)勒)流量計都可以應用。 
雖然在測量精度方麵,電磁流量計要比超聲波流量計高,但(dàn)是其價格隨著管道直徑的增大趨勢快於超聲波流量(liàng)計,在測量大直徑的管道流量時,其經濟(jì)性較差。針對該處理(lǐ)廠管徑較大的情況,電磁流量計和超(chāo)聲波(多普(pǔ)勒)流量計都可(kě)作為備選方案。若流量(liàng)計安裝位置前後(hòu)能有5~8m(*少(shǎo)3~5m)的直管段,則可以考慮用電磁流量(liàng)計(jì);若(ruò)無法保證足夠(gòu)的直管段、或管(guǎn)道施工不便,則考慮(lǜ)用超聲波(多普勒)流量計。 
4.2針對某乳業公司的管道式流量計選型 
該乳業(yè)公司其產生的汙(wū)水主要是乳品廢(fèi)水,其具(jù)有有機物濃度高,油脂含量高,營(yíng)養物質濃度高的特點(diǎn),易(yì)腐敗,經過24h浮渣就會變黑且產生臭味。其(qí)排放汙水中有機質的含(hán)量較(jiào)高,但是(shì)根(gēn)據(jù)其提供(gòng)的汙水處(chù)理(lǐ)廠流程圖,可知其(qí)汙水中也包含一(yī)定的生活汙水、汙物,具有一定導電性。 
根據其提供資料,可知其(qí)潛水泵泵後的管(guǎn)徑為80mm,管(guǎn)徑較小(xiǎo)。根(gēn)據(jù)該乳業公司提(tí)供的:該乳業公司2011年4~6月數據報表中的流量數據,可知在(zài)這段時間內的平均流量較小,但由(yóu)於為間斷性排水,因此數據無(wú)法反映出管道的平均瞬時流量和*大瞬時流量。根據一般經驗(yàn),潛水泵出口管流速一般不大於(yú)3m/s;或者(zhě)可以根據潛水泵的名*數據估(gū)算出口流量,並據此選擇流(liú)量計量程。 
針對(duì)該(gāi)乳業(yè)公司實際工況,選擇超聲波(bō)流量(liàng)計的成本過於高昂;選擇(zé)電磁流量計(jì)是比較合(hé)適的。由於其管徑較小,使用電磁(cí)流量計的成本(běn)不會很高,而且(qiě)使用電(diàn)磁流量(liàng)計,可以達到較為準(zhǔn)確的測量結(jié)果。 
5、結語 
根據流量的選型原則,綜合考慮了汙水處理單位的實際工況特點(diǎn),提出電磁流量計和超聲波流量計作為汙水處理單位管道式流量計選型的備(bèi)選方案。電磁流量計精度較高,可被用作結算(suàn)計量儀表使用;超聲波流量計在(zài)測量大管徑流量方麵具有優勢,其測(cè)量精度會隨著管徑的增大。為了達到對汙水處理(lǐ)廠流量更好地實時監控效果,出具更具權威性的(de)測量結果,應用綜合考慮,不同汙水(shuǐ)處理單位(wèi)的實際情況,具(jù)體問題具體分析,以便選出具體場合下的*優的汙水處理單位汙水管道式流量測量裝置。 

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