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污(wū)水处(chù)理中对几(jǐ)种流量计的性能价格等进行探(tàn)讨

点击次数:2294 发布时间:2020-08-10 06:55:49
摘要:在污水处理中,如(rú)何正确、合理、经(jīng)济地选择流量仪表,将直接影响水(shuǐ)处理工程(chéng)的自控水平,工程造价。流(liú)量检测点不同,被(bèi)测介质的成分不同,所用(yòng)流量计的类型也会不同。本文从技(jì)术和经济两(liǎng)方面,对几种流量计的性能、价格等进行探讨,以求为物资购置人员和技术设计(jì)人员有所帮助。
0、前言
随着工业的不断发展和城市人口的(de)急剧增加,工业废水和城市(shì)污水的排放量也将会大量(liàng)增加。如(rú)果这些废水未经处理进行排放,将(jiāng)会对环境和饮用(yòng)水造成严重污染(rǎn)。因此,有必要建立高度自(zì)动化的污水处理厂。这就要求有(yǒu)不同(tóng)介质的流量被测量,同(tóng)时(shí),市场上又(yòu)不断(duàn)推出新的流量(liàng)计供你选择,那么,如何合理地选择适合不同介质的流量(liàng)计(jì)显得非常重要(yào)。本文从污水处理的工艺流程、流量计的工作(zuò)原理、技术经济指标等方面进行探讨(tǎo)。
1、工艺流程
工艺流程见下图
从上图中可以看出,各流量检测点所选择的流量(liàng)计类型是不相(xiàng)同(tóng)的。主要原(yuán)因是被(bèi)测介质(zhì)的成分不(bú)同。在污水处理厂中,一般进口流量采用文丘里加超声波传感器进行测(cè)量,由于超声波传感器具有易安(ān)装,不易被磨损。但是,如果(guǒ)被(bèi)测介质的表面浮有大量泡沫,则来自超声波传感(gǎn)器的超声脉冲可能被吸收,使测(cè)量受到(dào)干(gàn)扰,严重影响测量精度。此时可采用静压式的传感器来代(dài)替。
2、工作原理(lǐ)
不同类型的流量计使用于(yú)不同的场合,主要有(yǒu)流量(liàng)计的工作原理决(jué)定的。下面就污水处理厂常用的流量计(jì)进行说明。
2.1 超声波流量计
超声(shēng)波流(liú)量计的换能器成(chéng)对地安装在管道的两(liǎng)侧,两个换能器交(jiāo)替地被作为超声波信号的发生器或(huò)接收使用。声波会被流动的液体携带着流动,声波会受到液体流速的影响,假设超声波信号从换能器A顺流传播(bō)到换能器B(称(chēng)顺向(xiàng))所需的时间为T1,从换能器B逆(nì)流传播到(dào)换能器A(称逆向)所需的(de)时间为T2,则:
T1=Lp/(Cp+Vp)
T2=Lp/(Cp-Vp)
而Vp=V·cosθ
得出(chū)超声波流量计中的流体沿管道轴向的速度为
式中:Lp—声波传播路径(声道)长度;
Cp—声波(bō)在静止液体中的传播速度;
ΔT—时间差ΔT=T1-T2;
θ—声波传播方向与管道轴(zhóu)线之间的夹(jiá)角(jiǎo)(声道角);
Vp—液(yè)体在声道方向的速度分量;
这样,超声波(bō)流量计可以通过测量ΔT,直接求得流体在(zài)声道上的平均线流速,然后采用一种专(zhuān)有积分方法算出管道横截面积上的平均(jun1)面流速直至流量。
(1)影响超声波流量计测量精度的因素。从上述计算公(gōng)式中可以看出,影响超声波流量计测量精度的因素很多,主要表现在以下几个方面:
①换(huàn)能器的安装(zhuāng)位置;②液体的雷(léi)诺数;③换能器安装(zhuāng)段(duàn)上、下游的直管段(duàn);④液体中悬浮颗(kē)粒和气泡的体积浓度;⑤换能器安装段的管道椭(tuǒ)圆度。
(2)超声波流量(liàng)计的特点。尽管超声波流量计(jì)对被测液体的工作(zuò)条件较为苛刻,对本(běn)身安装(zhuāng)要求比较严格(gé),但是与其他流量计相比具有一定的特点:
①既可测一般导声流体,也可测高温、高压、强腐蚀、非导电、易爆(bào)和放射性导声流体;
②可以在现有管道上安装,甚至换能器的安装、维修不需要停止管道中流体(tǐ)的流动;
③换能器安装在管道外(wài)壁、管壁和管道内表面(miàn)上,基本对流场不造成干扰,没有压力损失;
④特别适合大口径流量(liàng)的测量,其造(zào)价基本与口径大小无关;
⑤据资料显示,目前超声波流量计的精度(dù):双(shuāng)声道已(yǐ)达1.0级,四声道可达0.5级,完全满足一般测量要求。
2.2 污水流(liú)量计
污水流量计(jì)测量的基础是法拉*电磁感应原理。激磁系统由线圈和铁芯组车组成,当(dāng)通电后产生一个工作磁(cí)场,测量导(dǎo)管置于(yú)磁场中,在导管内壁上装有一对电*。当导电介质流经导管时(shí),相当于导体在磁场中切割(gē)磁(cí)力线,其产生的感应电(diàn)动势由电*检出,其流量大小可由下式求出:
Q=K·ED/4B
式中(zhōng):K—比例系数;
E—感应电势;
D—管道直径,即垂(chuí)直切割磁(cí)力线的导体长度;
B—磁感应强度;
由此可以看出:当污水流量计(jì)选定后,D是常数,只要B保持不变,则Q与E之(zhī)间具有(yǒu)一定的线性关系,因而仪表具有均匀刻(kè)度。目前污水流量计测量精度可达0.5级以上。
(1)污水(shuǐ)流量计的特点及使用范围。从污水流量计的工作原理可知,在使用过程中表现出以下几个方面的特点:①测量截面没有收缩,因此无压力损失;②测(cè)量不受被测介质粘度的影响;③与流速分布无(wú)关;④适合(hé)于很宽的管径范围(wéi)(6~3000mm);⑤具有很好的线性度和稳定性;⑥较短的(de)前后直管段(前5D,后(hòu)3D)。
(2)污水流量计(jì)的(de)使用:①被测液(yè)体的*小电导率>1μs/cm;②大口径安装困难;③如果在测量管内的电*上有沉积物会影响(xiǎng)测量精度;④价(jià)格昂贵,特别是大口径的。污水流量(liàng)计*好垂直安装,并且流体(tǐ)应自下(xià)而上,这样不尽(jìn)可以保证满管,而且保证了悬浮固体下沉。如果流量计要水平安装,应该使测量电*处在水平轴线上,这样避免了由(yóu)于空气泡的产生而造成(chéng)干扰,影响测量误差。
3、技术经济比(bǐ)较
在仪表选型时,技术(shù)和(hé)经济是需(xū)要同(tóng)时考虑的两大基本要素,既不能盲目的追求“高”“精”“尖”,也不能只考虑价格(gé)便宜(yí),下(xià)面就(jiù)污水流量计和超声波流量计进行比较。
3.1 超声波流量计
口径100~1800mm,双声道,约5万元人民币以内。
3.2 污水流量计
口径100~1600mm,橡胶衬里,配对法兰(lán),电*材料钛,接地环约2~13万元人民币。
从价格(gé)比较发现,当两种流量计在技术上都可以选择时(shí),口径(jìng)在800mm以下应考虑选择污水流量计,口径在800mm以上应考虑选择超声波(bō)流量(liàng)计。流槽加(jiā)液位传感器,所谓的明渠流量(liàng)计,其价格的变化主要取决于流槽的价格,因为液位(wèi)传感器的价格基本与流(liú)量大小无关。设计人(rén)员在选择明渠流量计时,应(yīng)该考虑流槽的加(jiā)工情况。否则当流槽尺寸(cùn)不精确或材料容易变(biàn)形,都(dōu)会引起很大的测(cè)量(liàng)误差。物资购置人员应根据实际需要选择适合的流(liú)量(liàng)计。
4、结束(shù)语
作为仪表系统的设计人员在(zài)设计中(zhōng)应该多(duō)与工艺(yì)设计人员商讨,互相合作,有时(shí)通(tōng)过改变某个测量点,就会有意想(xiǎng)不到的收获,可能会带来(lái)很大(dà)的经济效益。仪表的选型看似简单,其实大有学问可作。例如污水流量计,一般选择口径与管道一样的流(liú)量计,但考虑到流量计的测量范围比较宽,价格比较(jiào)昂贵,就可以选择口径较管道(dào)小的流量计,这样还能增大流(liú)速,防止(zhǐ)沉(chén)淀(diàn)的(de)产生。但是这样以来,又会带来流体(tǐ)的压(yā)力损失(shī)和管子(zǐ)缩径费用的增加(jiā),那么(me)究竟选择多大口径的流量计*合(hé)适呢?这(zhè)就要(yào)求(qiú)我们设计人员在(zài)实践中不断摸索和总(zǒng)结经验,只有这样才能对(duì)仪表有一个经济、合理的选型。

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