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汙水流量測量中汙水管道流量計的選型與應用

點選次數│╃:1011 釋出時間│╃:2020-08-10 07:58:12
摘要│╃:油田汙水處理站中汙水管道流量計的測量和控制的精確度╃↟◕╃、可靠性要求已越來越高✘☁│·•,文章介紹了電磁式流量計的選型及執行應用情況✘☁│·•,結合水處理工藝✘☁│·•,從理論和實踐兩方面闡述其在選型及應用上的特點✘↟。
流量計是少數幾種使用比製造艱難的儀表之一✘↟。這是因為流量是一個動態量✘☁│·•,處於運動狀態的液體內部不僅存在著粘性摩擦作用✘☁│·•,還會產生不穩定的旋渦和二次流等複雜流動現象✘↟。測量儀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╃↟◕╃、介質的物性(溫度╃↟◕╃、壓力╃↟◕╃、密度╃↟◕╃、粘度╃↟◕╃、髒汙性╃↟◕╃、腐蝕性等)╃↟◕╃、流體的流動狀態(紊流狀態╃↟◕╃、速度分佈等)以及安裝條件與水平的影響✘↟。面對國內外十幾類╃↟◕╃、上百個品種的流量儀表(先後發展起來的容積式╃↟◕╃、差壓式╃↟◕╃、渦輪式╃↟◕╃、面積式╃↟◕╃、電磁式╃↟◕╃、超聲波式和熱式流量計等型別)✘☁│·•,如何根據流量╃↟◕╃、流態╃↟◕╃、安裝要求與環境條件╃↟◕╃、經濟性等因素合理選型✘☁│·•,是應用好流量儀表的前提和基礎✘↟。除了儀表自身質量要得到保證✘☁│·•,工藝資料的提供和儀表的安裝╃↟◕╃、使用╃↟◕╃、維護是否合理也相當重要✘↟。本文介紹電磁式流量計的選型與應用✘↟。
1╃↟◕╃、汙水管道流量計計選型
隨著科學技術的發展✘☁│·•,自動化檢測技術也得到了很大的發展✘☁│·•,自動化檢測儀表在汙水處理中也得到廣泛的應用✘☁│·•,使汙水處理廠不僅節約了大量的人力╃↟◕╃、物力✘☁│·•,更重要的是可以及時對工藝進行調整✘↟。本文將以上海華強汙水管道流量計計為例介紹自動化檢測儀表在汙水處理中的應用及存在的一些問題✘↟。
1.1汙水管道流量計計的結構原理
自動化檢測儀表是自控系統中關鍵的子系統之一✘↟。一般的自動化檢測儀表主要由三個部分組成│╃:①感測器✘☁│·•,利用各種訊號檢測被測模擬量;②變送器✘☁│·•,將感測器所測量的模擬訊號轉變為4~20mA的電流訊號✘☁│·•,並送到可編程式控制器(PLC)中;③顯示器✘☁│·•,將測量結果直觀地顯示出來✘☁│·•,提供結果✘↟。這三個部分有機地結合在一起✘☁│·•,缺少其中的任何一部分✘☁│·•,則不能稱為完整的儀表✘↟。自動化檢測儀表以其測量精確╃↟◕╃、顯示清晰╃↟◕╃、操作簡單等特點✘☁│·•,在工業生產中得到了廣泛的應用✘☁│·•,而且自動化檢測儀表內部具有與微機的介面✘☁│·•,更是自動化控制系統中重要的部分✘☁│·•,被稱為“自動化控制系統的眼睛”✘↟。
1.2汙水管道流量計計選型油田生產中✘☁│·•,由於生產工藝的需要✘☁│·•,會產生大量的含油汙水✘☁│·•,汙水處理站必須對汙水的流量進行監控✘↟。在以往的設計中✘☁│·•,流量儀表不少都選用旋渦流量計和孔板流量計✘↟。而實際應用中發現測量的流量顯示值與實際流量偏差較大✘☁│·•,而改用汙水管道流量計計偏差大大減小✘↟。
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✘☁│·•,汙水管道流量計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✘☁│·•,如測量系統採用智慧化設計✘☁│·•,整體密封加強✘☁│·•,能在較惡劣的環境下正常工作✘↟。
下面就汙水管道流量計計的選用原則✘☁│·•,安裝條件與使用注意事項做簡單介紹✘↟。
1.2.1口徑與量程的選擇
送器口徑通常選用與管道系統相同的口徑✘☁│·•,如果管道系統有待設計✘☁│·•,則可根據流量範圍和流速來選擇口徑✘↟。對於汙水管道流量計計來說✘☁│·•,流速以2~4m/s較為適宜✘↟。在特殊情況下✘☁│·•,如液體中帶有固體顆粒✘☁│·•,考慮到磨損的情況✘☁│·•,可選常用流速≤3m/s✘☁│·•,對於易附管理的流體✘↟。可選用流速≥2m/s✘☁│·•,流速確定以後✘☁│·•,可根據 qv=D2來確定變送器口徑✘↟。
變送器的量程可以根據兩條原則來選擇│╃:一是儀表滿量程大於預計的最大流量值;二是正常流量大於儀表滿量程的50%✘☁│·•,以保證一定的測量精度✘↟。
1.2.2溫度和壓力的選擇
汙水管道流量計計能測量的流體壓力與溫度是有一定限制的✘↟。選用時✘☁│·•,使用壓力必須低於該流量計規定的工作壓力✘↟。目前✘☁│·•,國內生產的汙水管道流量計計的工作壓力規格為│╃:小於50mm口徑✘☁│·•,工作壓力為1.6MPa✘↟。
2╃↟◕╃、在汙水處理站的應用
汙水處理站普遍應用的是上海華強生產的HQ975型汙水管道流量計計透過調查以第三採油廠第一油礦北十六汙水處理站為例進行分析應用情況✘☁│·•,自1999年投產半年後✘☁│·•,汙水站來水╃↟◕╃、反衝洗╃↟◕╃、回收水╃↟◕╃、外輸流量計共7臺流量計先後出現讀數不準╃↟◕╃、損壞現象✘☁│·•,其它各站也相應存在類似問題✘↟。
2.1現狀及存在問題
投產執行幾個月後✘☁│·•,由於來水流量計選用的規格偏大✘☁│·•,來水流量計計量出現不準確現象✘☁│·•,流量計經常出現不走字現象✘☁│·•,造成來水量小於外輸量的資料錯誤✘☁│·•,經過多次維修沒有解決問題✘☁│·•,因此只能用外輸水量推算來水量✘☁│·•,執行一年後✘☁│·•,其它流量計遭受雷擊維修後也相繼出現讀數不準現象✘☁│·•,致使所有汙水管道流量計計的讀數無任何參考價值✘☁│·•,甚至有時出現反轉現象或不走字✘☁│·•,所有的水量生產資料均為估算值✘☁│·•,全站生產水量基本處於無計量狀態✘☁│·•,各種資料報表水量制均為估算值✘☁│·•,缺少準確的實際來水量╃↟◕╃、處理量╃↟◕╃、外輸量╃↟◕╃、等關鍵生產資料✘☁│·•,不能保證各項資料資料的準確性╃↟◕╃、真實性✘☁│·•,並增加了生產管理難度✘↟。
在日常生產中✘☁│·•,儀表出現問題後✘☁│·•,站╃↟◕╃、礦計量員多次向主管部門反映✘☁│·•,並多次聯絡廠家維修都不見效果✘☁│·•,而且售後服務差✘☁│·•,需要聯絡很多次維修人員才到現場✘☁│·•,每次維修結果都不理想✘↟。
由於原儀表準確度差╃↟◕╃、故障率高✘☁│·•,維修╃↟◕╃、校檢後也很難達到計量各項指標要求✘☁│·•,在經過多次調查研究之後✘☁│·•,由使用單位提出報廢申請✘☁│·•,由本單位計量與自控主管部門負責審批✘↟。對雖未達到規定的使用年限✘☁│·•,但使用年限較長╃↟◕╃、損壞嚴重或老化變質✘☁│·•,已無使用功能╃↟◕╃、無修復價值的HQ975型汙水管道流量計計進行報廢更新✘☁│·•,並根據上述選型原則按照生產實際更換其它型號的汙水管道流量計計✘↟。
因此合理選用與正確使用汙水管道流量計計✘☁│·•,對保證測量準確度╃↟◕╃、延長儀表的使用壽命都是很重要的✘↟。流量計選型要按照生產要求✘☁│·•,從儀表產品供應的實際情況出發✘☁│·•,綜合地考慮測量的安全╃↟◕╃、準確和經濟性✘☁│·•,並根據被測流體的性質及流動情況確定流量取樣裝置的方式和測量儀表的型式和規格✘↟。
正確地選擇儀表的規格✘☁│·•,也是保證儀表使用壽命和準確度的重要一環✘↟。應特別注意靜壓及耐溫的選擇✘↟。儀表的靜壓即耐壓程度✘☁│·•,它應稍大於被測介質的工作壓力✘☁│·•,一般取1.25倍✘☁│·•,以保證不發生洩漏或意外✘↟。量程範圍的選擇✘☁│·•,主要是儀表刻度上限的選擇✘↟。選小了✘☁│·•,易過載✘☁│·•,損壞儀表;選大了✘☁│·•,有礙於測量的準確性✘↟。一般選為實際執行中最大流量值的1.2~1.3倍✘↟。
3╃↟◕╃、結論與認識
在各種汙水管道流量計測量流量計中✘☁│·•,汙水管道流量計計效能較好✘☁│·•,節流流量計應用範圍廣✘☁│·•,只有瞭解這流量計各自的效能✘☁│·•,才能對流量計選型設計好✘☁│·•,使汙水管道流量計的測量和控制達到精確度和可靠性要求✘↟。在保證儀表安全執行的基礎上✘☁│·•,力求提高儀表的準確性和節能性✘↟。為此✘☁│·•,不僅要選用滿足準確度要求的顯示儀表✘☁│·•,而且要根據被測介質的特點選擇合理的測量方式✘↟。總之✘☁│·•,沒有一種測量方式或流量計對各種流體及流動情況都能適應的✘↟。不同的測量方式和結構✘☁│·•,要求不同的測量操作╃↟◕╃、使用方法和使用條件✘↟。每種型式都有它特有的優缺點✘↟。因此✘☁│·•,應在對各種測量方式和儀表特性作全面比較的基礎上選擇適於生產要求的✘☁│·•,既安生可靠又經濟耐用的最佳型式✘↟。

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