用于污水流量測量的排污流量計選型要點(diǎn)及產(chǎn)品特點(diǎn)分析
點(diǎn)擊次數:1823 發(fā)布時(shí)間:2020-12-24 08:42:15
對于污水的處理在當前的工業(yè)生產(chǎn)中已成為一個(gè)重要事項,隨著(zhù)**對于環(huán)保問(wèn)題的重視,所有的工業(yè)環(huán)節產(chǎn)生的污水都要求在排放前進(jìn)行無(wú)害化的處理,嚴格控制工業(yè)廢水對于環(huán)境的污染,這不僅有利于人民群眾對于保護環(huán)境的要求,也對于企業(yè)獲得未來(lái)發(fā)展機會(huì )具有重要意義。在本文筆者在研究的某工業(yè)園區中,污水處理過(guò)程中需要應用到許多用于流量測量的儀表儀器,在實(shí)際工作中,為了確保相關(guān)效益的取得和工作質(zhì)量的提高,需要技術(shù)人員加強對污水流量的測量,提高其控制精確度和可靠性。比如污水流量計的泵送改造項目和凈水廠(chǎng)污水流量計的安裝選型的過(guò)程中,筆者作為專(zhuān)業(yè)負責人,對流量計的選型和使用有些感悟?;诖?,本文主要分析了常見(jiàn)的幾種污水流量計的工作原理,以及其安裝使用過(guò)程中出現的問(wèn)題,并具體分析和闡釋了選型設計和處理工藝的相關(guān)內容,以期為日后的相關(guān)工作提供參考。
1、排污流量計選型設計
排污流量計研發(fā)于20世紀中葉,并于七八十年代在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中被廣泛運用。其運行原理是基于法拉*電磁感應定律,即被測介質(zhì)垂直于磁力線(xiàn)方向流動(dòng),因而在與介質(zhì)流動(dòng)和磁力線(xiàn)都垂直的方向上產(chǎn)生感應電動(dòng)勢。感應電動(dòng)勢與被測介質(zhì)流之間是正比例關(guān)系,利用流速和管道截面積可以得出瞬時(shí)流量。水中的電導率是排污流量計能夠正常工作的前提之一,污水中含有大量的雜質(zhì)和鹽分,具有一定的電導率,所以,排污流量計可以用于污水測量。而對于純凈水,則無(wú)法利用排污流量計測量。排污流量計的使用優(yōu)勢在于精度高、測量穩定、適用范圍廣,可以根據介質(zhì)選擇電*和內襯,在惡劣介質(zhì)中也可用于完成測量工作;缺點(diǎn)是容易受到電磁波的干擾,管徑越大,價(jià)格就越昂貴,而且大管徑排污流量計拆裝不容易,檢修困難。
2、超聲波流量計
超聲波流量計的工作原理是,借助時(shí)差式測量原理,通過(guò)一對超聲波探頭發(fā)射信號穿過(guò)中間介質(zhì)到達另一側管壁,被另一個(gè)探頭接收到,另一側探頭同樣發(fā)射信號被*一個(gè)探頭接收到。在這個(gè)過(guò)程中,由于信號的輸送時(shí)間受介質(zhì)流速的影響,所以,存在一定的時(shí)間差?;诖?,超聲波流量計借助相關(guān)公式計算出了相應的流量值?! ?br /> 一般而言,超聲波流量計可分為外夾式和插入式2種。隨著(zhù)技術(shù)的不斷更新、升級,超聲波流量計由單聲路發(fā)展到多聲路,目前,常用的是8聲路超聲波流量計,其精度可達到排污流量計的程度,可以克服安裝條件較差的問(wèn)題。如果流量計前的直管段長(cháng)度達不到安裝要求,可安裝多聲路超聲波流量計。超聲波流量計具有數據自動(dòng)存儲、測量精度高、全中文顯示、操作靈活、攜帶方便等優(yōu)點(diǎn)。與排污流量計相比,在大管徑上安裝超聲波流量計(特別是在1 m以上的大管徑)有明顯的優(yōu)勢,而且施工難度不大,成本相對低,維護方便。目前,我司已安裝了2臺8聲道超聲波流量計,運行非常穩定。但是,超聲波流量計的缺點(diǎn)在于插入式超聲波換能器的安裝會(huì )受到介質(zhì)成分的影響,適用范圍受到局限;換能器在使用過(guò)程中會(huì )老化,影響測量信號強度,降低測量精度;當被測介質(zhì)中雜質(zhì)或氣泡多時(shí),也會(huì )出現無(wú)法測量的情況。在實(shí)際運用中,園區有2個(gè)廠(chǎng)家安裝了超聲波流量計。受安裝條件的限制,流量計安裝在泵出口2 m不到的地方,泵啟動(dòng)后,流量計的信號強度降為0,泵停止時(shí),信號強度為100.由此可以看出,超聲波流量計受介質(zhì)中氣泡的影響很大,氣泡多則無(wú)法正常使用。外夾式的超聲波流量計攜帶和安裝方便,計量檢測單位常常作為標準計量器具(一般為進(jìn)口產(chǎn)品)在現場(chǎng)進(jìn)行流量比對工作,但受換能器與管道之間耦合材料耐溫程度的限制,高溫下被測流體傳聲速度的原始數據不全,以及換能器功率強度的影響,容易導致流量計無(wú)法正常工作。如果長(cháng)期在現場(chǎng)安裝使用,發(fā)生故障的概率更大,因此,需定期更換流量計耦合劑,并緊固管外壁上的換能器。這種外夾式的超聲波流量計我司已不考慮使用。
3、明渠流量計
我國的污水處理廠(chǎng)污水排放方式大部分是自然流下,也就是說(shuō),污水在管路內或渠道內的流動(dòng)是非滿(mǎn)管的。以這種非滿(mǎn)管狀態(tài)流動(dòng)的水路,即具有自由表面的水路,叫做“明渠”。即使在所謂“暗渠”的水路中,由于液體是自然流下的,所以,它也屬于明渠流動(dòng)。對于這樣的水路,在測量流量時(shí),不能使用常規有壓的滿(mǎn)管流量計。被測量的污水含有各種雜質(zhì)和其他有機化學(xué)成分,雖然在污水排放前已經(jīng)作了凈化處理,但是,如果使用與污水介質(zhì)直接接觸的流量計,長(cháng)時(shí)間后,流量計內部難免會(huì )出現結垢或被腐蝕的情況,從而影響測量工作的順利進(jìn)行。
污水排放,特別是污水處理廠(chǎng)污水排放的計量?jì)x表,是環(huán)保部門(mén)重點(diǎn)監視的數據之一,它必須具備以下特點(diǎn):①計量?jì)x表必須是非接觸式測量的儀表。污水大都含有各種各樣的污垢和有腐蝕性的物質(zhì),只有非接觸測量,才能避免介質(zhì)受物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)的影響,從而保證測量精度和連慣性。②檢測件必須夾裝在管道外部,可隨意移動(dòng)到任何地點(diǎn)測量,無(wú)需截斷管道,計量?jì)x表的量程比寬,線(xiàn)性好,價(jià)格適中。③計量?jì)x表功耗低,符合當今儀器儀表小型化的潮流。
超聲波明渠流量計是具有上述特點(diǎn)的一種非接觸式儀表。明渠流量計的優(yōu)點(diǎn)在于測量范圍大,流量測量不受支流面回水、水中漂浮物泥沙、氣泡和水位大幅度變化的影響,且流量傳感器會(huì )對水流產(chǎn)生阻力,結構簡(jiǎn)單,體積小,安裝方便。將其用于珠三角區域,標準渠道不需要改造,可直接安裝,而且安裝施工費用低。
巴歇爾槽是一種明渠水堰槽,一般由收縮段、厚喉道段、喉道下有段組成,分為大、小、標準型槽,具有水中固態(tài)物質(zhì)不沉淀,水位抬高落差小的特點(diǎn),適合在排水溝渠中用于流量的測量。明渠流量計在實(shí)際的作業(yè)過(guò)程中也是依托超聲波液位計測量流量的。此外,由于該設備在實(shí)際作業(yè)過(guò)程中能夠進(jìn)行非接觸的測量,所以,它可被應用于比較惡劣的環(huán)境中。
總的來(lái)說(shuō),巴歇爾槽形狀復雜,比堰的價(jià)格高,而且為了提高精度,要求量水槽的部分尺寸要準確。另外,在珠江三角區安裝巴歇爾槽這類(lèi)的明渠流量計時(shí),要避開(kāi)海水潮漲潮落對流量計的影響,保證流量計有足夠的落差,保證計量的準確度。它的優(yōu)點(diǎn)主要有水位損失?。s為堰的1/4),水中即使有固態(tài)物質(zhì),也幾乎不沉淀,接近流速的影響小,對下流側的水位影響比較小等,所以,它適用于測量污水處理廠(chǎng)排放的污水流量。
4、污水流量計量計選型建議
為了確保污水流量計在實(shí)際作業(yè)過(guò)程中能夠充分發(fā)揮其自身效益,促進(jìn)相關(guān)工作的開(kāi)展,作業(yè)人員要加強對污水流量計量?jì)x表的科學(xué)選型。在公司確定污水流量計量?jì)x表選型前,根據現場(chǎng)實(shí)際情況以及對不同流量計的對比,對公司污水流量計選型進(jìn)行了相關(guān)總結:①排污流量計測量穩定,適用范圍廣,可測量多種介質(zhì),但容易受到電磁波的干擾。隨著(zhù)管徑的增大,其價(jià)格也會(huì )越來(lái)越昂貴。②超聲波流量計成本比較低,測量精度高,運行穩定,安裝、檢修方便,價(jià)格不會(huì )隨著(zhù)管徑的增大而越來(lái)越高的,但它會(huì )因為聲路的增多而越來(lái)越貴。③明渠流量計測量范圍廣,流量測量不受介質(zhì)變化的影響,但其受量水槽尺寸的約束。一般來(lái)說(shuō),在滿(mǎn)足敞開(kāi)渠道安裝條件的情況下,流量數據大,可以通過(guò)敞開(kāi)渠道輸送污水流量作業(yè),采用堰式流量計和槽式流量計進(jìn)行相關(guān)操作。在實(shí)際測量過(guò)程中,這類(lèi)設備能夠滿(mǎn)足計量對精確度的要求,而且可以節約能源。它采用的是自流方式輸送污水。
此外,在進(jìn)行管道輸送的污水流量計量作業(yè)時(shí),需要作業(yè)人員加大對排污流量計(超聲波流量計)的運用力度。在使用該設備的過(guò)程中,換能器、電*等部件的清洗能夠促進(jìn)計量精確度的提升。此外,為了節約測量成本,當管道直徑小于500 mm時(shí),可以采用排污流量計作業(yè);當管徑大于500 mm時(shí),則需要借助超聲波流量計作業(yè)。要想提高流量計的精度,可以采用多聲路流量計(有4聲路、8聲路等)。
5、結束語(yǔ)
為了進(jìn)一步促進(jìn)我國污水處理工作的高效完成,改善我國的生態(tài)環(huán)境,將綠色、可持續發(fā)展理念落實(shí)到位,相關(guān)部門(mén)和人員要加強對污水流量計的運用?;诖?,本文分析、探討了*常見(jiàn)的3種流量計的基本情況,即排污流量計、超聲波流量計和明渠流量計。筆者認為,隨著(zhù)相關(guān)研究的深入發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步,我國污水測量流量計必將獲得長(cháng)足的發(fā)展,并以此為基礎,促進(jìn)相關(guān)效益的提升,推動(dòng)我國污水流量監測和處理工作的高效開(kāi)展。
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1、排污流量計選型設計
排污流量計研發(fā)于20世紀中葉,并于七八十年代在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中被廣泛運用。其運行原理是基于法拉*電磁感應定律,即被測介質(zhì)垂直于磁力線(xiàn)方向流動(dòng),因而在與介質(zhì)流動(dòng)和磁力線(xiàn)都垂直的方向上產(chǎn)生感應電動(dòng)勢。感應電動(dòng)勢與被測介質(zhì)流之間是正比例關(guān)系,利用流速和管道截面積可以得出瞬時(shí)流量。水中的電導率是排污流量計能夠正常工作的前提之一,污水中含有大量的雜質(zhì)和鹽分,具有一定的電導率,所以,排污流量計可以用于污水測量。而對于純凈水,則無(wú)法利用排污流量計測量。排污流量計的使用優(yōu)勢在于精度高、測量穩定、適用范圍廣,可以根據介質(zhì)選擇電*和內襯,在惡劣介質(zhì)中也可用于完成測量工作;缺點(diǎn)是容易受到電磁波的干擾,管徑越大,價(jià)格就越昂貴,而且大管徑排污流量計拆裝不容易,檢修困難。
2、超聲波流量計
超聲波流量計的工作原理是,借助時(shí)差式測量原理,通過(guò)一對超聲波探頭發(fā)射信號穿過(guò)中間介質(zhì)到達另一側管壁,被另一個(gè)探頭接收到,另一側探頭同樣發(fā)射信號被*一個(gè)探頭接收到。在這個(gè)過(guò)程中,由于信號的輸送時(shí)間受介質(zhì)流速的影響,所以,存在一定的時(shí)間差?;诖?,超聲波流量計借助相關(guān)公式計算出了相應的流量值?! ?br /> 一般而言,超聲波流量計可分為外夾式和插入式2種。隨著(zhù)技術(shù)的不斷更新、升級,超聲波流量計由單聲路發(fā)展到多聲路,目前,常用的是8聲路超聲波流量計,其精度可達到排污流量計的程度,可以克服安裝條件較差的問(wèn)題。如果流量計前的直管段長(cháng)度達不到安裝要求,可安裝多聲路超聲波流量計。超聲波流量計具有數據自動(dòng)存儲、測量精度高、全中文顯示、操作靈活、攜帶方便等優(yōu)點(diǎn)。與排污流量計相比,在大管徑上安裝超聲波流量計(特別是在1 m以上的大管徑)有明顯的優(yōu)勢,而且施工難度不大,成本相對低,維護方便。目前,我司已安裝了2臺8聲道超聲波流量計,運行非常穩定。但是,超聲波流量計的缺點(diǎn)在于插入式超聲波換能器的安裝會(huì )受到介質(zhì)成分的影響,適用范圍受到局限;換能器在使用過(guò)程中會(huì )老化,影響測量信號強度,降低測量精度;當被測介質(zhì)中雜質(zhì)或氣泡多時(shí),也會(huì )出現無(wú)法測量的情況。在實(shí)際運用中,園區有2個(gè)廠(chǎng)家安裝了超聲波流量計。受安裝條件的限制,流量計安裝在泵出口2 m不到的地方,泵啟動(dòng)后,流量計的信號強度降為0,泵停止時(shí),信號強度為100.由此可以看出,超聲波流量計受介質(zhì)中氣泡的影響很大,氣泡多則無(wú)法正常使用。外夾式的超聲波流量計攜帶和安裝方便,計量檢測單位常常作為標準計量器具(一般為進(jìn)口產(chǎn)品)在現場(chǎng)進(jìn)行流量比對工作,但受換能器與管道之間耦合材料耐溫程度的限制,高溫下被測流體傳聲速度的原始數據不全,以及換能器功率強度的影響,容易導致流量計無(wú)法正常工作。如果長(cháng)期在現場(chǎng)安裝使用,發(fā)生故障的概率更大,因此,需定期更換流量計耦合劑,并緊固管外壁上的換能器。這種外夾式的超聲波流量計我司已不考慮使用。
3、明渠流量計
我國的污水處理廠(chǎng)污水排放方式大部分是自然流下,也就是說(shuō),污水在管路內或渠道內的流動(dòng)是非滿(mǎn)管的。以這種非滿(mǎn)管狀態(tài)流動(dòng)的水路,即具有自由表面的水路,叫做“明渠”。即使在所謂“暗渠”的水路中,由于液體是自然流下的,所以,它也屬于明渠流動(dòng)。對于這樣的水路,在測量流量時(shí),不能使用常規有壓的滿(mǎn)管流量計。被測量的污水含有各種雜質(zhì)和其他有機化學(xué)成分,雖然在污水排放前已經(jīng)作了凈化處理,但是,如果使用與污水介質(zhì)直接接觸的流量計,長(cháng)時(shí)間后,流量計內部難免會(huì )出現結垢或被腐蝕的情況,從而影響測量工作的順利進(jìn)行。
污水排放,特別是污水處理廠(chǎng)污水排放的計量?jì)x表,是環(huán)保部門(mén)重點(diǎn)監視的數據之一,它必須具備以下特點(diǎn):①計量?jì)x表必須是非接觸式測量的儀表。污水大都含有各種各樣的污垢和有腐蝕性的物質(zhì),只有非接觸測量,才能避免介質(zhì)受物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)的影響,從而保證測量精度和連慣性。②檢測件必須夾裝在管道外部,可隨意移動(dòng)到任何地點(diǎn)測量,無(wú)需截斷管道,計量?jì)x表的量程比寬,線(xiàn)性好,價(jià)格適中。③計量?jì)x表功耗低,符合當今儀器儀表小型化的潮流。
超聲波明渠流量計是具有上述特點(diǎn)的一種非接觸式儀表。明渠流量計的優(yōu)點(diǎn)在于測量范圍大,流量測量不受支流面回水、水中漂浮物泥沙、氣泡和水位大幅度變化的影響,且流量傳感器會(huì )對水流產(chǎn)生阻力,結構簡(jiǎn)單,體積小,安裝方便。將其用于珠三角區域,標準渠道不需要改造,可直接安裝,而且安裝施工費用低。
巴歇爾槽是一種明渠水堰槽,一般由收縮段、厚喉道段、喉道下有段組成,分為大、小、標準型槽,具有水中固態(tài)物質(zhì)不沉淀,水位抬高落差小的特點(diǎn),適合在排水溝渠中用于流量的測量。明渠流量計在實(shí)際的作業(yè)過(guò)程中也是依托超聲波液位計測量流量的。此外,由于該設備在實(shí)際作業(yè)過(guò)程中能夠進(jìn)行非接觸的測量,所以,它可被應用于比較惡劣的環(huán)境中。
總的來(lái)說(shuō),巴歇爾槽形狀復雜,比堰的價(jià)格高,而且為了提高精度,要求量水槽的部分尺寸要準確。另外,在珠江三角區安裝巴歇爾槽這類(lèi)的明渠流量計時(shí),要避開(kāi)海水潮漲潮落對流量計的影響,保證流量計有足夠的落差,保證計量的準確度。它的優(yōu)點(diǎn)主要有水位損失?。s為堰的1/4),水中即使有固態(tài)物質(zhì),也幾乎不沉淀,接近流速的影響小,對下流側的水位影響比較小等,所以,它適用于測量污水處理廠(chǎng)排放的污水流量。
4、污水流量計量計選型建議
為了確保污水流量計在實(shí)際作業(yè)過(guò)程中能夠充分發(fā)揮其自身效益,促進(jìn)相關(guān)工作的開(kāi)展,作業(yè)人員要加強對污水流量計量?jì)x表的科學(xué)選型。在公司確定污水流量計量?jì)x表選型前,根據現場(chǎng)實(shí)際情況以及對不同流量計的對比,對公司污水流量計選型進(jìn)行了相關(guān)總結:①排污流量計測量穩定,適用范圍廣,可測量多種介質(zhì),但容易受到電磁波的干擾。隨著(zhù)管徑的增大,其價(jià)格也會(huì )越來(lái)越昂貴。②超聲波流量計成本比較低,測量精度高,運行穩定,安裝、檢修方便,價(jià)格不會(huì )隨著(zhù)管徑的增大而越來(lái)越高的,但它會(huì )因為聲路的增多而越來(lái)越貴。③明渠流量計測量范圍廣,流量測量不受介質(zhì)變化的影響,但其受量水槽尺寸的約束。一般來(lái)說(shuō),在滿(mǎn)足敞開(kāi)渠道安裝條件的情況下,流量數據大,可以通過(guò)敞開(kāi)渠道輸送污水流量作業(yè),采用堰式流量計和槽式流量計進(jìn)行相關(guān)操作。在實(shí)際測量過(guò)程中,這類(lèi)設備能夠滿(mǎn)足計量對精確度的要求,而且可以節約能源。它采用的是自流方式輸送污水。
此外,在進(jìn)行管道輸送的污水流量計量作業(yè)時(shí),需要作業(yè)人員加大對排污流量計(超聲波流量計)的運用力度。在使用該設備的過(guò)程中,換能器、電*等部件的清洗能夠促進(jìn)計量精確度的提升。此外,為了節約測量成本,當管道直徑小于500 mm時(shí),可以采用排污流量計作業(yè);當管徑大于500 mm時(shí),則需要借助超聲波流量計作業(yè)。要想提高流量計的精度,可以采用多聲路流量計(有4聲路、8聲路等)。
5、結束語(yǔ)
為了進(jìn)一步促進(jìn)我國污水處理工作的高效完成,改善我國的生態(tài)環(huán)境,將綠色、可持續發(fā)展理念落實(shí)到位,相關(guān)部門(mén)和人員要加強對污水流量計的運用?;诖?,本文分析、探討了*常見(jiàn)的3種流量計的基本情況,即排污流量計、超聲波流量計和明渠流量計。筆者認為,隨著(zhù)相關(guān)研究的深入發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步,我國污水測量流量計必將獲得長(cháng)足的發(fā)展,并以此為基礎,促進(jìn)相關(guān)效益的提升,推動(dòng)我國污水流量監測和處理工作的高效開(kāi)展。
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