化工企業(yè)工業(yè)用水量大 ,如果計(jì)量儀表誤差大會(huì)給企業(yè)帶來大量的能源浪費(fèi)。本文根據(jù)污水處理流量計(jì)的工作原理和結(jié)構(gòu)特點(diǎn) ,介紹了污水處理流量計(jì)在化工企業(yè)計(jì)量節(jié)能中的應(yīng)用 ,以及安裝技巧及注意事項(xiàng) ,實(shí)踐證明其在化工企業(yè)中的應(yīng)用前景十分廣泛。
一、前言
在大型現(xiàn)代化工企業(yè)生產(chǎn)中 , 由于每天工業(yè)水用量都以數(shù)十萬噸計(jì) ,微小的計(jì)量誤差就能給企業(yè)帶來重大的損失，因此，如何準(zhǔn)確計(jì)量問題就顯得非常重要 ,例如:一家日工業(yè)水用量為30萬噸的企業(yè) ,計(jì)量誤差如果為5% ,一年的工業(yè)水計(jì)量誤差將達(dá)到近550噸，折合人民幣數(shù)百萬元!因此，如何提高大型化工企業(yè)工業(yè)水計(jì)量精度，減少因計(jì)量誤差給企業(yè)帶來的不必要損失，成為現(xiàn)代大型化工企業(yè)管理的一個(gè)重要課題。本文就污水處理流量計(jì)在化工廠計(jì)量中的應(yīng)用進(jìn)行探討。
二、常用的工業(yè)水計(jì)量儀表及其特點(diǎn)
在大型化工企業(yè)中，*常用的工業(yè)水計(jì)量儀表是孔板流量計(jì)。其特點(diǎn)是:結(jié)構(gòu)簡單，制造、安裝、維護(hù)方便，省料，造價(jià)低。缺點(diǎn)是: 壓力損失大，測(cè)量大管徑、高溫、高壓介質(zhì)時(shí)孔板易變形 ,測(cè)量精度與孔板的使用條件和制作、安裝精度有關(guān) ,誤差一般為 5%以內(nèi)。
三、污水處理流量計(jì)的工作原理和結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)
污水處理流量計(jì)是根據(jù)法拉弟電磁感應(yīng)定律研制出的一種無壓損、節(jié)能型流量測(cè)量儀表。根據(jù)法拉弟電磁感應(yīng)定律，當(dāng)導(dǎo)體在磁場中切割磁力線時(shí) ,將產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。該電動(dòng)勢(shì)的大小與導(dǎo)體在磁場中作垂直于磁場方向運(yùn)動(dòng)的速度成正比。則管線內(nèi)流體的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) e為:
e =BDυ    ( 1 )
υ為流體的平均流速，D 為測(cè)量管的內(nèi)徑
q=0.785D2υ ( 2 )
q為管道的瞬時(shí)流量把(1)代入(2)得: q=0.785De/B(3)
從(3)式可知，當(dāng)管道內(nèi)徑一定時(shí) ,若有恒定的磁感應(yīng)強(qiáng)度 ,則只要測(cè)得感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e,便可知道管中的流量q。
污水處理流量計(jì)主要由變送器和轉(zhuǎn)換器及流量顯示儀表三部分組成。變送器把流過的被測(cè)流體的流量轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。轉(zhuǎn)換器則將變送器輸出的感應(yīng)電勢(shì)放大并轉(zhuǎn)換為可被工業(yè)儀表接受的標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)。電信號(hào)可以是模擬電流、模擬電壓。輸給顯示儀表、記錄儀表及電動(dòng)單元組合儀表進(jìn)行流量顯示、記錄和積算,可進(jìn)行正逆方向顯示、報(bào)警;電信號(hào)可以是脈沖信號(hào),作為計(jì)算機(jī)輸入信號(hào)使用,進(jìn)行流量運(yùn)算和調(diào)節(jié)等。
污水處理流量計(jì)主要的特點(diǎn): ( 1 ) 變送器內(nèi)徑與被測(cè)管道內(nèi)徑完全相同 ,無阻力元件 ,避免了由于壓力損失而造成能量損失過大的問題; ( 2 )變送器輸出的是與被測(cè)流體流速成比例的電信號(hào)，這不僅便于測(cè)量 ,而且能保證系統(tǒng)輸出信號(hào)與容積流量呈線性關(guān)系，因此顯示儀表不需要采取刻度線性化措施 ,這不但易于與計(jì)算機(jī)配合使用 ,而且便于提高流量積算值的精確度; ( 3 ) 量程變化范圍大; ( 4 ) 測(cè)量精度達(dá)到 0.5%以上 ,反應(yīng)靈敏 ,能測(cè)定正、反方向的流量，可以測(cè)脈動(dòng)流量，其輸出信號(hào)適于作為自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的流量信號(hào); ( 5 ) 可測(cè)管道口徑范圍大 , 測(cè)量流體的容積流量 ,不受流體的溫度、壓力、密度、粘度等參數(shù)的影響。
四、污水處理流量計(jì)在化工企業(yè)中的應(yīng)用
使用污水處理流量計(jì)的前提是被測(cè)液體必須是導(dǎo)電的，不能低于閾值(即下限值 ) 。電導(dǎo)率低于閾值會(huì)產(chǎn)生測(cè)量誤差直至不能使用，超過閾值即使變化也可以測(cè)量 ,示值誤差變化不大 ,通用型污水處理流量計(jì)的閾值在10-4～(5×10-6)S/cm 之間 ,視型號(hào)而異。工業(yè)用水及其水溶液的電導(dǎo)率大于10-4S/cm ,酸、堿、鹽液的電導(dǎo)率在10-4～10-1S/cm之間 ,使用不存在問題 ,低度蒸餾水為10-5S/cm 也不存在問題。污水處理流量計(jì)不能測(cè)量電導(dǎo)率很低的液體。不能測(cè)量氣體、蒸汽和含有較多
較大氣泡的液體。從資料上查到有些純液或水溶液電導(dǎo)率較低 , 認(rèn)為不能使用 ,然而實(shí)際工作中會(huì)遇到因含有雜質(zhì)而能使用的實(shí)例 ,這類雜質(zhì)對(duì)增加電導(dǎo)率有利。對(duì)于水溶液 , 資料中的電導(dǎo)率是用純水配比在實(shí)驗(yàn)室測(cè)得的 ,實(shí)際使用的水溶液可能用工業(yè)用水配比 ,電導(dǎo)率將比查得的要高 ,也有利于流量測(cè)量。
五、安裝時(shí)注意事項(xiàng)及技巧
1.污水處理流量計(jì)安裝前 ,必須核實(shí)污水處理流量計(jì)測(cè)量范圍、口徑、耐溫、耐壓等數(shù)值是否與所安裝的管道及流體情況相符 , 特別注意變送器的耐壓密封性 ,當(dāng)不能確認(rèn)變送器是否進(jìn)行過耐壓密封試驗(yàn)時(shí) ,應(yīng)對(duì)變送器進(jìn)行該項(xiàng)試驗(yàn)。對(duì)變送器進(jìn)行鉻*壓力的1.25～1.5倍的壓力 5分鐘,若無泄漏則認(rèn)為合格。
2.變送器可裝在垂直或水平管道上 , 但應(yīng)避免安裝在管道內(nèi)呈負(fù)壓或可能有相分離的地方。當(dāng)工藝管道內(nèi)徑與變送器管道內(nèi)徑不完全相同時(shí) ,允許在變送器的兩端安裝圓錐角不大于 15 的漸擴(kuò)或漸縮管。為了變送器的安全 ,可在緊靠變送器的管道上增加支撐。
3.安裝時(shí)應(yīng)根據(jù)變送器的口徑、重量和尺寸選擇合適的吊裝調(diào)設(shè)備。吊裝變送器的繩鏈應(yīng)連接合理 ,注意吊裝用具不要磨、碰變送器襯里 ,不可任意選擇承吊點(diǎn)。禁止用手直接抓住表頭搬運(yùn)。
4.為便于在現(xiàn)場校正儀表零點(diǎn)和檢查變送器的干擾大小 , 并便于檢修 ,變送器兩端應(yīng)裝閥門并有旁路。
5.變送器和轉(zhuǎn)換器安裝地點(diǎn)應(yīng)避免有較強(qiáng)的交、直流磁場; 或有劇烈的振動(dòng)。
6.變送器外殼與金屬管道兩端應(yīng)有良好的接觸并接地; 不能用法蘭代替連線 ,必須使用專用金屬導(dǎo)線連接 ,以保證穩(wěn)定測(cè)量。
7.轉(zhuǎn)換器應(yīng)盡可能靠近變送器安裝 ,為避免信號(hào)干擾 ,變送器與轉(zhuǎn)換器之間的信號(hào)必須用屏蔽導(dǎo)線傳輸。
8.當(dāng)流量計(jì)為傾斜或垂直安裝 , 流向應(yīng)自下而上。流體流動(dòng)方向應(yīng)與流量計(jì)標(biāo)志的方向一致。
9.安裝的管道 ,要保證測(cè)量管道內(nèi)始終充滿被測(cè)介質(zhì) , 防止空管。流量計(jì)不要安裝在有負(fù)壓的管道段 ,以防止襯里材料脫落。
六、注意信號(hào)傳輸電纜長度
變送哭與轉(zhuǎn)換器之間的連接電纜愈短愈好。但有些現(xiàn)場受安裝環(huán)境位置的限制 ,轉(zhuǎn)換器與變送器的距離較遠(yuǎn) ,這時(shí)要考慮連接電纜的*大長度問題。實(shí)際使用中 ,當(dāng)被測(cè)流體的電導(dǎo)率是在一定的范圍之間 ,
因此就決定了電極與轉(zhuǎn)換器之間電纜的*大長度。當(dāng)電纜長度超過*
大長度時(shí) ,由電纜分布電容引起的負(fù)載效應(yīng)就成了問題。為防止這種情況發(fā)生 ,使用雙芯兩層屏蔽電纜 ,由轉(zhuǎn)換器提供低阻抗電壓源使內(nèi)側(cè)屏蔽與芯線得到相同的電壓 ,以形成屏蔽 ,即使芯線與屏蔽之間有分布電容存在 ,但芯線與屏蔽是同電位 , 則兩者之間就無電流通過 , 也無電纜的負(fù)載效應(yīng)存在 ,因此可延長信號(hào)電纜*大長度。另外 ,還可用特殊信號(hào)傳輸電纜延長轉(zhuǎn)換器與變送器之間的*大長度。
七、故障診斷及排除方法
在正常工作條件下 ,污水處理流量計(jì)很少發(fā)生故障。但儀表或管道安裝不當(dāng)會(huì)引起流量計(jì)故障 ,此時(shí)應(yīng)*先檢查流量計(jì)外部情況有否損傷 ,電纜連接是否完好 ,電網(wǎng)電壓是否正常 ,管道是否泄漏或處于非滿管狀
態(tài) ,傳感器勵(lì)磁線圈與外殼之間的絕緣是否良好等等 ,切勿盲目拆修流量計(jì)。污水處理流量計(jì)的*常見故障是變送器導(dǎo)管連接部分泄漏。如發(fā)現(xiàn)法蘭一側(cè)有泄漏 ,則可將對(duì)應(yīng)的另一側(cè)法蘭螺栓每次松半扣 ,同時(shí)相應(yīng)地上緊泄漏側(cè)法蘭螺栓。直至不漏為止。如襯里損壞，則應(yīng)拆下進(jìn)行相應(yīng)修理。
污水處理流量計(jì)不受溫度、壓力、粘度等外界因素的影響，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，污水處理流量計(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，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。水和污水行業(yè)，污水處理流量計(jì)尤其是大口徑污水處理流量計(jì)具有很大優(yōu)勢(shì) ,得到了非常普遍的應(yīng)用。

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