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外夹式超声波(bō)流量计在污水处理厂安装注意事项(xiàng)

点击次数:2567 发布时间:2021-01-14 17:21:20
摘要:结合工作实践,介绍了外夹(jiá)式超声波(bō)流量计和超声波明渠流量计在(zài)开封市东区(qū)污水处理厂的安装注意事项,为类似流量计使用工(gōng)程提供了参考。
流量计在污水处(chù)理厂具有重要的作用,污水量、污泥量、加药量及风量都需要计量,为运行提供依据,指导生产,出水流量计(jì)更兼有企业与政府结算依据的功能。开封市东区污(wū)水处理厂设计规模为15×10 4m³/d,2008年9月投入运行,出水排放执行《污水综合排放标准》(GB8976-1996)二级(jí)标(biāo)准,2015年8月升(shēng)级改造后出(chū)水排放执行《城镇污(wū)水处(chù)理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一(yī)级(jí)A标准。改造前后处理(lǐ)水量及占(zhàn)地面积(jī)不变,排放方式由管(guǎn)道出(chū)水改为明(míng)渠排放(fàng),相应的在(zài)流(liú)量计选择上分(fèn)别(bié)采用了外夹式超声波流量计和超声波明渠流量(liàng)计。这(zhè)两种流量计在污水处理厂都(dōu)有广泛的(de)应用,本文介绍了安装使用过(guò)程中的注意事项,以期为类似超声波流(liú)量计使用工程提供参考。
1、外夹式超声波(bō)流量计
1.1 选型
对于管(guǎn)道流量的测量,通常使(shǐ)用超(chāo)声(shēng)波流量计和污水流量计。在选型时,技术和经(jīng)济是需要同时考(kǎo)虑的两大因素。一般而言,口径(jìng)小于DN800的采(cǎi)用污水流量计,口径大于DN800的(de)采用超声波(bō)流量计。该厂出水管径DN1800,属于大口径,因(yīn)此确定采用外(wài)夹式超声波流(liú)量计。
1.2 优势
使用方便,只需将探头按规定方(fāng)式夹在管道(dào)上就可以测量(liàng),无需破管,而(ér)且(qiě)测量精度比较准确。
1.3 原理
测量系统基(jī)于时差(chà)法原理进行测量。超声波信号在两个探头间进(jìn)行双向传播。探头既(jì)是声波信号发生器,也是声波信号接收器。顺流方(fāng)向上(shàng)声波的(de)传播速度高于逆流方向上声波的传播速度。因此,会(huì)产生(shēng)声波信号运行时间差,该时间(jiān)差与流体的流速成比例。基于声(shēng)波信号运行时间差(chà)和管道(dào)横截面积,测量系统计(jì)算出流量。
1.4 设置
该(gāi)厂选用德国(guó)某品(pǐn)*超声波流量计,在安装前需要在二次表中进行参数(shù)设置,务(wù)必根据现场实(shí)际操作,从(cóng)而保(bǎo)证流量的准确。主要设置分为三(sān)大部分。
1.4.1 管道参数:包括材质(现场为碳钢)、直径(这(zhè)里指外径D1820,可实际用直尺测量管道(dào)外周长,现场取计(jì)量部门实测值1824mm)、壁厚 (理(lǐ)论(lùn)值(zhí)14mm,现场(chǎng)取计量部门实测值13.6mm)。
1.4.2 流体参数:包括介(jiè)质(水)、水温(采用安装设置时温度,考虑到当地年污(wū)水水温变化,5月至9月可设置(zhì)为25℃,10月至次年4月设置为(wéi)14℃)、探头距离或线长(系统自动(dòng)计算数据)。
1.4.3 探头参数:包括安(ān)装方式(shì)(现场为外夹式(shì))、型号(现场为W-CL-1F-L-B)、电缆长度(现场为 LEN.15m/45feet)。
1.5 安装
外夹式超声波流量计对安装人员要求比较高,安装的好坏直接影响测量精度,长时间运行后,耦合剂失效,或探头位置改变都会影响测量,需定期维护。
1.5.1 安装条件:
a.要(yào)有足够长的(de)直管段,安装(zhuāng)点上游直管段必须要大于10D(即18米),下游(yóu)要大于5D(即9米)。该段管道上游(yóu)距离为20米,下游(yóu)距离为11米,满足要求。
b.流体应充满管道(dào)。该段管道一端连接二沉池集配水井,另一端连接紫外消毒渠,该段管道相当于处(chù)在两个开口容器之(zhī)间(jiān)的U形管底部部位,从而满足满流条件。
c.管道周围要有足够的空间便于现场人员操作。现场建有(yǒu)地下流量计井长6米,宽4米。
d. 所选管段应避开电磁干扰这两(liǎng)种对测量(liàng)精度影响较大的情况。周围(wéi)是空地,没有大功率的变频设备,二次(cì)表与探头(tóu)之间穿钢管屏蔽。
1.5.2 安装(zhuāng)步骤:
a.根据参数设(shè)置(zhì)时二次表中系统计算数据,即探头(tóu)距离或线长进行定位。实际操作时取探头距离较为简单。探头距离取探头支架两个销(xiāo)子之(zhī)间的距离较为合适,是保证流量(liàng)数据准确的重要因素。因为是(shì)水平管道,要选择管道轴面的水平方向,避开顶部和底部,从而消除(chú)气泡和沉淀(diàn)的影响。为了取得*好的信号,该厂采用Z法安装,超声波在管道中直接传输,没有反射,因而信号衰减小。具(jù)体方法是,先确定一个点,按安(ān)装(zhuāng)距(jù)离在水平位置量出另一个点,然后测出此点在管道另一(yī)侧的对称点(diǎn),安装钢带。如图1所示。
b.确定(dìng)探头位置之后,把两个安装点±100mm 范围内的区域清(qīng)理干净,除去一切锈迹油漆,使用砂纸将管道打磨至光亮平滑无蚀坑,再用干净抹布蘸酒精擦去油污和灰尘,然后在(zài)探头的(de)中心部分和管壁上均匀涂上足够的耦合剂,务必(bì)使整个探头(tóu)面厚(hòu)薄一(yī)致。将探(tàn)头贴于管外壁,稍用力,检查(chá)探头面,酌情添补耦合剂,再次贴于管外壁,保证(zhèng)在探头和管壁(bì)之间没(méi)有空(kōng)气(qì)泡及沙砾,然后把探头紧贴在管壁上固定好。
1.5.3 安装注意事项:
a.进口(kǒu)耦合剂价格较贵,该厂尝试使用优质黄(huáng)油代替,也取得了良好的效果。耦(ǒu)合剂的均匀涂抹(mò)及定期(qī)检查更换是流量准(zhǔn)确的重要保(bǎo)证,否则会造成信号(hào)逐渐衰减直至不(bú)能测量。
b.季(jì)节变化时,钢带再紧,在大管径上使用,也会产生松动,从而造(zào)成(chéng)测(cè)量误差增大(dà),因此应定期紧固,一年一次即可。
c.安装完毕需要现场调试。具体方法是:一人在井下缓慢微调探头位置,一人在井上观察二次表信号强度,从而确定信号强度*大的探头位置。信(xìn)号(hào)强度(dù)越大(dà),变化范围越小,数字稳定时间越长,流量就越准确。理论上信号(hào)强度在30dB以(yǐ)上即可正常测量流量(liàng),但实际使用过程中,只有信号强度达到45dB,瞬时流量数据才能稳定,不会出现数(shù)据(jù)突变(biàn)现象。
d.探头安装时要注意(yì)方向。该厂流量计一度(dù)频频(pín)归零,起先找了很多原因,如给流(liú)量计井做防水,更换耦合剂等,但是效果并没有大的改善。结果是虽然频频更换耦合剂,但二次表(biǎo)中(zhōng)信号强度*好(hǎo)仅能达到44dB,且信号(hào)强度不稳定,浮动较大,导致流量不够准确。有时甚至涂抹一次耦合剂只能(néng)正常(cháng)显(xiǎn)示(shì)数据(jù)一天时间。后来发现一个探头(tóu)在两根钢带(dài)内(nèi)侧,另一个探头在两根钢带外侧,而两个探头应该同在两根钢带内侧,如图(tú)2所示。错误安(ān)装(zhuāng)方式的结果是(shì)声波信号接收效果不好。将安装方式更改(gǎi)之后,信号强度*好能达到70dB,并稳定在60-70dB之间,从而保证了流(liú)量数据的准确性。
e.该厂流量计井后是紫外消毒渠,暴(bào)雨情况(kuàng)下瞬时流量激增达到10000m³/h 以上,紫外消毒(dú)渠出水堰板打开不足,导致出水(shuǐ)不(bú)畅,流量计量管道出现回水冲击,流量(liàng)出现归零现象,可在设置中选择双向计数(shù)选(xuǎn)项。但*终需解决出水问题。
2、超声波明渠流量(liàng)计
2.1 选型
该厂改造后出水(shuǐ)经二氧化氯消毒后直接排放,为节省占地(dì),出(chū)水(shuǐ)明渠与接(jiē)触消毒池合建,位于接触池末端。消毒池出水经堰板跌水后通过2.3米的孔洞180°转弯流入出水计量明渠(qú)。如图3所示。采用巴式计量槽+超声波液位计测定流量。
2.2 优势
超声波探头不与水体接触,免受(shòu)腐蚀(shí)和粘污。巴式计量槽精度(dù)高,水(shuǐ)头损(sǔn)失小,不易沉(chén)积杂物。
2.3 原理
超声(shēng)波液位计与巴式计量槽配合使用,超声波探头固定(dìng)安装在巴(bā)式计量槽水位观测点位置的(de)水面上方(fāng)。巴式计量槽把明渠(qú)内流量的大小转成液位的高低。流量计通过(guò)测量槽内的水位,再按相应的水位流量关系反算出流量。
2.4 安装注意事项(xiàng)
2.4.1 巴式计量槽安装位置应根(gēn)据现场条(tiáo)件实际选取。虽然计量(liàng)槽的上下(xià)游直线(xiàn)段均符合设计手册(cè)的规(guī)定,但工程完工后,计量槽上游液位波(bō)动非常大,下游在水量大时会出现壅水现象。当上(shàng)游(yóu)水(shuǐ)位波(bō)动剧烈时,流量(liàng)数值也(yě)随之波动,造成测量不准。经现场核算后,通过减小消毒池出水渠至计量槽渠的过洞流速(流速由2.55m/s降为(wéi)1.33m/s)、加长巴式(shì)计量槽上游(yóu)直线(xiàn)段长(zhǎng)度(上游长度由6.28m增为7.8m)、降低(dī)巴式计量槽后堰板高度(dù)(堰板高度降低0.4m,实现自由出流)的办法进行重新施工,实(shí)现了出水流量的(de)准确计量(liàng)。
2.4.2 超声波探头应安装在量程范围内离巴式计量槽水面较高的位置。该厂雨季瞬时流(liú)量(liàng)可能达到10000m³/h,水量增(zēng)大,超(chāo)过*大设计流量8125m³/h,流量计出现失波报警,从而导致计量不准。这是因为(wéi)水位升高(gāo)或有水花(huā),导致(zhì)声波进入盲区。将探头垂直提高0.6米后,保证了计量准确(què)。
2.4.3 超声(shēng)波探头应安装(zhuāng)在巴氏槽测量点的(de)纵向中央,空(kōng)校值(zhí)务必测量准确,此值影响流量的准确。
结束语
超声波流量计因其独特的优势有着广泛(fàn)的应用,但为了达(dá)到准确测量流量的(de)要求,需要技术人员依据仪表说明书,结合(hé)本厂实际情(qíng)况,不断总结(jié)经验,从而充分发挥仪表的功能。

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