西安華恒儀表制造有限公司是主要生產(chǎn)流量計(jì)和變送器的儀表廠家,擁有自主的研發(fā)團(tuán)隊(duì)和生產(chǎn)線。可以自主研發(fā)設(shè)計(jì)滿足各行業(yè)、各環(huán)境下的高精度流量計(jì)。今天和大家分享一下污水流量計(jì)。
流量計(jì)是少數(shù)幾種使用比制造艱難的粘性摩擦作用, 還會(huì)產(chǎn)生不穩(wěn)定的旋渦和二次流等復(fù)雜流動(dòng)現(xiàn)象。 測(cè)量?jī)x表本身受到眾多因素, 如: 管道、 口徑大小、 形狀(圓形、 矩形)、 邊界條件、 介質(zhì)的物性(溫度、 壓力、 密度、粘度、 臟污性、 腐蝕性等)、 流體的流動(dòng)狀態(tài)(紊流狀態(tài)、 速度分布等) 以及安裝條件與水平的影響。 面對(duì)國(guó)內(nèi)外十幾類、 上百個(gè)品種的流量?jī)x表(先后發(fā)展起來的容積式、 差壓式、 渦輪式、 面積式、 電磁式、 超聲波式和熱式流量計(jì)等類型), 如何根據(jù)流量、 流態(tài)、 安裝要求與環(huán)境條件、 經(jīng)濟(jì)性等因素合理選型, 是應(yīng)用好流量?jī)x表的前提和基礎(chǔ)。 除了儀表自身質(zhì)量要得到保證, 工藝數(shù)據(jù)的提供和儀表的安裝、 使用、 維護(hù)是否合理也相當(dāng)重要。 介紹電磁式、 渦街式、 節(jié)流式等幾種流量計(jì)的選型設(shè)計(jì)。
1.電磁流量計(jì)選型設(shè)計(jì)
電磁流量計(jì)自 20 世紀(jì) 50 年代末次工業(yè)應(yīng)用以來, 七八十年代在流量測(cè)量中運(yùn)用和發(fā)展很快。 電磁流量計(jì)的工作原理是基于法拉第電磁感應(yīng)定律, 即被測(cè)介質(zhì)垂直于磁力線方向流動(dòng), 因而在與介質(zhì)流動(dòng)和磁力線都垂直的方向上產(chǎn)生一感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) EX 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) EX 與被測(cè)介質(zhì)流量(流速) 成正比, 電磁流量計(jì)不受溫度、壓力、 粘度、 重度等外界因素的影響, 測(cè)量管內(nèi)部無收縮或凸出部分的壓力損失, 另外, 流量元件檢測(cè)出的最初信號(hào), 是一個(gè)與流體平均流速成精確線性變化的電壓, 它與流體的其他性質(zhì)無關(guān), 具有很大的性。
根據(jù)污水具有流量變化大、 含雜質(zhì)、 腐蝕性小、 有一定的導(dǎo)電能力等特性, 測(cè)量污水的流量, 電磁流量計(jì)是一個(gè)很好的選擇。 它結(jié)構(gòu)緊湊、 體積小, 安裝、 操作、 維護(hù)方便, 如測(cè)量系統(tǒng)采用智能化設(shè)計(jì), 整體密封加強(qiáng),能在較惡劣的環(huán)境下正常工作。 可選用氯丁橡膠襯里, 含鉬不銹鋼(OCrI8Ni12Mo2Ti) 電極的電磁流量計(jì), 即可滿足污水流量測(cè)量的要求。
某冶煉廠在生產(chǎn)中, 由于生產(chǎn)工藝的需要, 會(huì)產(chǎn)生大量的工業(yè)污水, 污水處理分廠必須對(duì)污水的流量進(jìn)行監(jiān)控。在以往的設(shè)計(jì)中, 流量?jī)x表不少都選用旋渦流量計(jì)和孔板流量計(jì)。 而實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)測(cè)量的流量顯示值與實(shí)際流量偏差較大, 而改用電磁流量計(jì)偏差大大減小。
2.渦街流量計(jì)選型設(shè)計(jì)
渦街流量計(jì)作為一種新型流量計(jì), 80 年代中期以來發(fā)展較快, 它在流量測(cè)量方面有著諸多的優(yōu)點(diǎn)和長(zhǎng)處, 在現(xiàn)代流量測(cè)量中應(yīng)用越來越廣泛。 在國(guó)內(nèi)使用渦街流量計(jì)進(jìn)行流量測(cè)量也愈來愈得到重視, 目前我國(guó)已有性能優(yōu)良并有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品系列。 渦街流量計(jì)是基于流體振動(dòng)發(fā)展起來的, 根據(jù)旋渦的不同, 檢測(cè)方式從熱絲式、 熱敏式逐漸發(fā)展了應(yīng)力式、 磁敏式及差動(dòng)開關(guān)電容式、 超聲波式等。 渦街流量計(jì)幾乎可用于一切可形成旋渦列的場(chǎng)合, 不僅可用于封閉的管道, 還可用于開放的溝槽。 與渦輪流量計(jì)相比, 渦街流量計(jì)沒有可動(dòng)的機(jī)械部件, 維護(hù)工作量小, 儀表常數(shù)穩(wěn)定; 與孔板式流量計(jì)相比, 渦街流量計(jì)測(cè)量范圍大, 壓力損失小, 準(zhǔn)確度高,安裝與維護(hù)簡(jiǎn)單。 但渦街流量計(jì)的環(huán)境相關(guān)參數(shù)較多, 容易在使用現(xiàn)場(chǎng)被忽略而影響流量計(jì)性能的正確發(fā)揮。
渦街流量計(jì)的原理是在流量計(jì)管道中, 設(shè)置一滯流件, 當(dāng)流體流經(jīng)滯流件時(shí), 由于滯流件表面的滯流作用等原因, 在其下游會(huì)產(chǎn)生兩列不對(duì)稱的旋渦, 這些旋渦在滯流件的側(cè)后方分開, 形成所謂的卡門(Karman) 旋渦列,兩列旋渦的旋轉(zhuǎn)方向是相反的, 卡門從理論上證明了當(dāng) h/L=0.281(h 為兩旋渦列之間的寬度, L 為兩個(gè)相鄰旋渦間的距離) 時(shí), 旋渦列是穩(wěn)定的雷諾數(shù) Re 是表征粘性流體流動(dòng)特性的一個(gè)無量綱數(shù), 其物理意義是流體流動(dòng)的慣性力與粘滯力的比值。 因此, 流體的流動(dòng)狀態(tài)對(duì)渦街流量計(jì)的使用也有一定的影響。 如果環(huán)境參數(shù)對(duì)流體流動(dòng)狀態(tài)有影響也會(huì)影響到渦街流量計(jì)的使用性能。
經(jīng)過實(shí)踐, 如下幾個(gè)方面對(duì)渦街流量計(jì)的使用都有影響, 應(yīng)對(duì)這些問題進(jìn)行分析。
?。?) 渦街流量計(jì)的測(cè)量范圍較大, 一般 10: 1, 但測(cè)量下限受許多因素限制: Re>10000 是渦街流量計(jì)工作的最基本條件, 除此以外, 它還受旋渦能量的限制, 介質(zhì)流速較低, 則旋渦的強(qiáng)度、 旋轉(zhuǎn)速度也低, 難以引起傳感元件產(chǎn)生響應(yīng)信號(hào), 旋渦頻率 f 也小, 還會(huì)使信號(hào)處理發(fā)生困難。 測(cè)量上限則受傳感器的頻率響應(yīng)(如磁敏式一般不超過 400Hz) 和電路的頻率限制, 因此設(shè)計(jì)時(shí)一定要對(duì)流速范圍進(jìn)行計(jì)算、 核算, 根據(jù)流體的流速進(jìn)行選擇。 使用現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境條件復(fù)雜, 選型時(shí)除注意環(huán)境溫度、 濕度、 氣氛等條件外, 還要考慮電磁干擾。 在強(qiáng)干擾如高壓輸電電站、 大型整流所等場(chǎng)合, 磁敏式、 壓電應(yīng)力式等儀表不能正常工作或不能準(zhǔn)確測(cè)量。
?。?) 振動(dòng)也是該類儀表的一大勁敵。 因此在使用時(shí)注意避免機(jī)械振動(dòng), 尤其是管道的橫向振動(dòng)(垂直于管道軸線又垂直旋渦發(fā)生體軸線的振動(dòng)), 這種影響在流量計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上是無法抑制和消除的。 由于渦街信號(hào)對(duì)流場(chǎng)影響同樣敏感, 故直管段長(zhǎng)度不能保證穩(wěn)定渦街所必要的流動(dòng)條件時(shí), 是不宜選用的。 即使是抗振性較強(qiáng)的電容式、 超聲波式, 保證流體為充分發(fā)展的單向流, 也是不可忽略的。
(3) 介質(zhì)溫度對(duì)渦街流量計(jì)的使用性能也有很大的影響。 如壓力應(yīng)力式渦街流量計(jì)不能長(zhǎng)期使用在 300℃狀態(tài)下, 因其絕緣阻抗會(huì)由常溫下的 10MΩ ~100MΩ 急降至 1MΩ ~10KΩ , 輸出信號(hào)也變小, 導(dǎo)致測(cè)量特性惡化,對(duì)此宜選用磁敏式或電容式結(jié)構(gòu)。 在測(cè)量系統(tǒng)中, 傳感器與轉(zhuǎn)換器宜采用分離安裝方式, 以免長(zhǎng)期高溫影響儀表可靠性和使用壽命。
渦街流量計(jì)是一種比較新型的流量計(jì), 處于發(fā)展階段, 還不很成熟, 如果選擇不當(dāng), 性能也不能很好發(fā)揮。 只有經(jīng)過合理選型、 正確安裝后, 還需要在使用過程中認(rèn)真定期維護(hù), 不斷積累經(jīng)驗(yàn), 提高對(duì)系統(tǒng)故障的預(yù)見性以及判斷、 處理問題的能力, 從而達(dá)到令人滿意的效果。
3.節(jié)流式流量計(jì)選型設(shè)計(jì)
節(jié)流式流量計(jì)是早期大量使用的一種測(cè)量流量的計(jì)量裝置, 其歷史最長(zhǎng), 用量最多。 現(xiàn)在常見的為圓孔板型和錐形入口板型, 其工作原理是在流體管道中加入一孔板節(jié)流件, 通過導(dǎo)壓管引入壓差變送器測(cè)出節(jié)流件上、 下游的壓差, 根據(jù)所測(cè)的壓差經(jīng)過計(jì)算即得出流量的瞬時(shí)值。 由于導(dǎo)壓管內(nèi)水的不流動(dòng)性, 在較寒冷地區(qū), 冬天室外安裝的孔板取壓管容易凍裂(凍?。?, 使差壓儀器無法正常工作。 測(cè)量較臟的污水時(shí), 孔板需經(jīng)常清洗。 如清洗不及時(shí), 測(cè)量精度降低, 取壓管經(jīng)常被污物堵死, 儀表無法使用。 用孔板的方式測(cè)流量時(shí)還有壓力損失大、維護(hù)量大等缺點(diǎn)。 因此改變?nèi)悍绞剑?例如用徑距取壓法, 就可以減少孔板污物的影響。
以上幾種污水流量測(cè)量流量計(jì)中, 電磁流量計(jì)性能較好, 節(jié)流流量計(jì)應(yīng)用范圍廣, 而渦街流量計(jì)比較新型, 并正在不斷發(fā)展。 只有了解這幾種流量計(jì)各自的性能, 才能對(duì)流量計(jì)選型設(shè)計(jì)好, 使污水流量的測(cè)量和控制達(dá)到精確度和可靠性要求。
4. 污水電磁流量計(jì)
?。?) 安裝要求
1)、 污水電磁流量計(jì)安裝環(huán)境的選擇: 應(yīng)盡量遠(yuǎn)離具有強(qiáng)電磁場(chǎng)的設(shè)備, 如大型電機(jī)、 大型變壓器、 大型變頻器等。 安裝場(chǎng)所不應(yīng)有強(qiáng)烈震動(dòng), 管道固定牢靠, 環(huán)境溫度變化不大。 安裝環(huán)境應(yīng)便于安裝和維護(hù)。
2)、 污水電磁流量計(jì)安裝位置的選擇: 安裝位置必須保證管道內(nèi)始終充滿被測(cè)液體。 選擇液體流動(dòng)脈沖小的地方, 即應(yīng)遠(yuǎn)離泵和閥門、 彎頭等局部阻力件。 測(cè)量雙相(固、 液和氣、 液) 液體時(shí), 應(yīng)選擇不易引起相分離的地方。 被測(cè)管道內(nèi)徑或周長(zhǎng)容易測(cè)量, 并且橢圓度應(yīng)較小。
3)、 污水電磁流量計(jì)直管段長(zhǎng)度: 傳感器安裝管道上游側(cè)直管段長(zhǎng)度應(yīng)大于或等于 10D, 下游側(cè)應(yīng)不小于 5D(D為被測(cè)管道通徑)。
4)、 流量控制閥門和調(diào)節(jié)閥門: 流量控制閥門應(yīng)安裝在傳感器上游側(cè)的被測(cè)管道內(nèi), 流量調(diào)節(jié)閥門應(yīng)安裝在傳感器下游側(cè)。 流量時(shí), 通常流量控制閥門應(yīng)處于全開狀態(tài)。
?。?) 污水電磁流量計(jì)安裝示例圖

?。?) 技術(shù)特點(diǎn)
測(cè)量精度不受流體密度、 粘度、 溫度、 壓力和電導(dǎo)率變化的影響, 傳感器感應(yīng)電壓信號(hào)與平均流速呈線性關(guān)系,因此測(cè)量精度高。
測(cè)量管道內(nèi)無阻流件, 因此沒有附加的壓力損失; 測(cè)量管道內(nèi)無可動(dòng)部件, 因此傳感器壽命極長(zhǎng)。
由于感應(yīng)電壓信號(hào)是在整個(gè)充滿磁場(chǎng)的空間中形成的, 是管道載面上的平均值, 因此傳感器所需的直管段較短,長(zhǎng)度為 5 倍的管道直徑。
傳感器部分只有內(nèi)襯和電極與被測(cè)液體接觸, 只要合理選擇電極和內(nèi)襯材料, 即可耐腐蝕和耐磨損。
轉(zhuǎn)換器采用國(guó)際的單片機(jī)(MCU) 和表面貼裝技術(shù)(SMT), 性能可靠, 精度高, 功耗低, 零點(diǎn)穩(wěn)定, 參數(shù)設(shè)定方便。 點(diǎn)擊中文顯示 LCD, 顯示累積流量, 瞬時(shí)流量、 流速、 流量百分比等。
雙向測(cè)量系統(tǒng), 可測(cè)正向流量、 反向流量。 采用特殊的生產(chǎn)工藝和優(yōu)質(zhì)材料, 確保產(chǎn)品的性能在長(zhǎng)時(shí)候內(nèi)保持穩(wěn)定。
污水流量計(jì)計(jì)分類:分體型電磁流量計(jì),一體型電磁流量計(jì)
污水流量計(jì)是一種根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律來測(cè)量管內(nèi)導(dǎo)電介質(zhì)體積流量的感應(yīng)式儀表, 采用單片機(jī)嵌入式技術(shù), 實(shí)現(xiàn)數(shù)字勵(lì)磁, 同時(shí)在電磁流量計(jì)上采用 CAN 現(xiàn)場(chǎng)總線, 屬創(chuàng), 技術(shù)達(dá)到水平。
污水流量計(jì)在滿足現(xiàn)場(chǎng)顯示的同時(shí), 還可以輸出 4~20mA 電流信號(hào)供記錄、 調(diào)節(jié)和控制用, 現(xiàn)已廣泛地應(yīng)用于化工、 環(huán)保、 冶金、 醫(yī)藥、 造紙、 給排水等工業(yè)技術(shù)和管理部門。
污水流量計(jì)除可測(cè)量一般導(dǎo)電液體的流量外, 還可測(cè)量液固兩相流, 高粘度液流及鹽類、 強(qiáng)酸、 強(qiáng)堿液體的體積流量。
相信通過以上“污水電磁流量計(jì)”的全部?jī)?nèi)容,能夠使大家對(duì)污水電磁流量計(jì)有一個(gè)較為全面的認(rèn)識(shí),對(duì)選擇合適的污水電磁流量計(jì)有所幫助。如有疑問,可以隨時(shí)聯(lián)系我們。




















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