國内常用流量計在水(shuǐ)廠的應用
水廠進(jìn)出口(kǒu)水流量計的選(xuǎn)型更是舉足輕重(zhòng),如何正确選用流(liú)量計提高計量監(jiān)管水平是我們應(yīng)該着手去做的一件(jiàn)事情。水廠進出口水
流量計(jì)
量是供水行(háng)業水計量的關鍵,
是自來水企(qǐ)業統計(jì)計算産水(shuǐ)量、産水成本、管網(wǎng)漏失和能源單耗等主要生産運行指标(biāo)的重要依據,
是供水行業(yè)*的計量環節。
首先
,水的流(liú)量較大
,一般爲(wèi)數千到幾萬
m3/h;其次
,流量計的口(kǒu)徑比較大
,一般大于
DN1000mm,國内使用的zui大口徑達到(dào)
DN30OOmm;再次
,爲保(bǎo)證滿足供水損失率的要求
,流量計(jì)的計量準确度高;還有(yǒu)
,流量計的安裝位置對直(zhí)管段的要求不能過高。
針對水(shuǐ)源、水廠進出口水(shuǐ)流量特點,我們選擇流量計時就要(yào)注意以下幾方面,*管路口徑大要求(qiú)壓損越小越好。一般不允許用局部(bù)縮徑的方法提高
流速;第二(èr)新(xīn)設計安裝的管路,一般均(jun1)選擇經(jīng)濟(jì)流速。因爲流速太(tài)低,勢必增加管路的投資,流速太高,會造成(chéng)動力損耗大幅度增加,導緻運行(háng)成本上(shàng)升,都(dōu)是不(bú)經
濟的。但有些老(lǎo)管路,由(yóu)于增産的需要而提高了流速;第三(sān)由于流速較低,流(liú)體中的污垢、淤泥等極易在管(guǎn)道内壁沉積。作系統設計時應考慮儀表與流體接觸部分(fèn)的
清(qīng)洗;第四測量範圍度要求大。有(yǒu)些水管夜間和日間、冬季和夏季流量相差懸(xuán)殊(shū),多達
10~
20倍(bèi),有些用戶用水,到一定季節幹脆就停用,因此,這些水的
流量計
,就要求範圍(wéi)度特别大;第五防護等(děng)級要求高。大口(kǒu)徑管路大多埋地(dì)敷設,爲的是節(jiē)省空間,在北方,也是(shì)防凍的需要。
因此流量傳(chuán)感器大多被安裝在儀表井内(nèi)管段上。由(yóu)于雨水、井(jǐng)壁滲(shèn)漏和管路外漏等原因常常引起(qǐ)井内水位上升而淹沒流量傳感器,所以(yǐ)設計時就應估計(jì)到這(zhè)種情況,選用防持續(xù)浸水影響(xiǎng)的流量傳感器,例(lì)如
IP68的防護等級(jí)。
水源、水廠進出口水流量計量主要使用了以(yǐ)
電磁流量計
爲主的多種流量計。各地自來水公司大(dà)量使用了電磁流量計和超聲流量計等
,少量沿用插人(rén)式流量計
(渦輪流量計(jì)
和電磁流量計等
),并大(dà)量更新爲智能化、高精度、多功能的流量儀表。少數(shù)自來水公(gōng)司已實現或部分應(yīng)用了有線(xiàn)
/總線(xiàn)式數字通信方式
(MODBUS、
PROFBUS、
PP、
CAN等
)以及無線的通信方式
,以實現(xiàn)遠程抄表
,并将流量數據(jù)遠傳到(dào)公司(sī)中心調度室。
一(yī)、
超聲流(liú)量計
超聲流量計多用于(yú)非(fēi)接觸測量流量
,它具有不幹擾流(liú)場、無壓力損失、無可動易損零部件(jiàn)等優點
, 在水源、水廠進、出口水流量計量領(lǐng)域得到了廣(guǎng)泛的應用,具有以下(xià)特點。
1、超聲流量計的夾裝式,其價格與(yǔ)口徑無關,用來測量大口徑管路流量,投資較省;
2、超聲流量計能得到的測量度同管徑(jìng)有(yǒu)關(guān)
,管徑越大,有可能(néng)得到的度越高。有的供應商(shāng)能提供帶測量管的多聲道時差式超聲流量計(jì),度zui高可達
0.15級,但價格也相應升(shēng)高;
3、既可測量導電液體,如水等,也可測量不導電液體。
目(mù)前使用的超聲流量計多(duō)爲便攜式(時差(chà)法)超聲流(liú)量計,采用在管(guǎn)道外部夾(jiá)持安裝的方式。由于其正常測量要求的直管段較長
,單聲道測量(liàng)精度不高
, 在
DN≥150mm、
v≥0.3m/s時,度可達
±2%
R。多(duō)用(yòng)于流量計的比對和檢測
,直接用于(yú)進、出廠水計量的較少(shǎo)。采用多聲道
(四聲道
)和濕式管(guǎn)
段安裝以後
,可以進一步提高測量準确性
,也是水源、水廠進、出口水流量計(jì)量的新選擇之一。
二、
電磁(cí)流量計
工作原理基于電(diàn)磁感(gǎn)應定律的電磁流(liú)量計是水源、水廠進、出(chū)口水流量計(jì)量zui常用的流量計,該種儀表具有下(xià)列特(tè)點。
1、無可(kě)動部件,可靠性高,長期穩定性(xìng)好;
2、無附加阻力。這一點對(duì)大口徑流量計有特别重要的意(yì)義;
3、測量度高。典型産品在
1m/s時,度可達到(dào)
±0.3%
R;
4、範(fàn)圍度大。保證度的範圍度一般可達
40∶
1,可測範圍可達
200∶
1,例如
IFM系列産品,在
v=
0.06m/s時(shí),基本誤差仍可(kě)小于
±2%
R;
5、直管段要求相對較低。對于大口徑管路,這(zhè)一點也很(hěn)重要。有多種流量計要求前後直管達到
30D,對于(yú)管徑
1m以上的管(guǎn)路,就意味着須具備
30m以上的直管段,這在多數(shù)情況下難以滿足;
6、有大口徑産品。大(dà)提供
DN3000的産(chǎn)品,從而能(néng)滿足大(dà)口徑水流量測量(liàng)的需(xū)要;
7、品種齊全。有防(fáng)浸水型(xíng)
IP68産品;
8、其不足之處是大口徑産(chǎn)品價格高,而且口徑(jìng)越大價(jià)格(gé)增長(zhǎng)得越快。
電磁流量計成爲(wèi)發展較快且技術較(jiào)成(chéng)熟的流量儀(yí)表
,并(bìng)成爲水源、水廠進、出口水流量計量的流量計。随着計算(suàn)機技術和微(wēi)電子技術(shù)的飛速發展
,電磁流量計的(de)
設計和制造技術也獲得了突飛猛進的發(fā)展。傳感(gǎn)器的制造工藝采用了适合多種場合的各種襯裏工藝
(四氟塑料(liào)、
F4、橡膠、陶瓷襯裏等
),并(bìng)在勵磁線(xiàn)圈結構和外
殼防護方面(miàn)進行優化和改進
,大口徑電(diàn)磁流量傳感器基本滿足
IP68,可靠性(xìng)進一(yī)步提(tí)高。
電磁流量轉(zhuǎn)換器(qì)智(zhì)能化技術進一步完善和提高
,借助單(dān)片機微(wēi)處理器、
DSP技(jì)術和軟件編程技(jì)術
,實現了電磁流量計勵磁方式(shì)的優化和智能化(huà)
(多頻勵磁(cí)、雙頻勵
磁等
),并實現拓寬量程
(測量(liàng)範圍度
50:1,再考慮上限範圍度
20:1,兩(liǎng)者相乘可擴展到
1000:1)、補償測量誤(wù)差、零點校正、勵(lì)磁及系統(tǒng)自診斷、
正反相流判斷、空管與不滿(mǎn)管的自診斷等(děng)功能
,極大地增強了(le)電磁流量計技術(shù)性(xìng)測量功能
,改善(shàn)了可靠性和穩定(dìng)性。
爲滿足
FCS新型(xíng)控制系統的要求
,新型電磁流量計應用了計算機串(chuàn)行通(tōng)信技術
,采用于
PROFBUS、
FP等現場總線數字通(tōng)信協議
,實(shí)現了與上位(wèi)機的雙向數字通信
,提高了系統的自動化水平和數據傳(chuán)輸的可靠性(xìng)。
三、插入式流(liú)量計
上述電磁流量計用在大(dà)口徑管道上,固然很好,但(dàn)價格較貴(guì),因此,在測量度要求不高的場合,插(chā)入式流量(liàng)計就成爲受(shòu)歡迎的方法。
插入(rù)式流量計的價格隻及滿管流量(liàng)計的幾分之一到十幾分之一,是流量計的一種補充。另外,重量輕,壓損小,易于安裝(zhuāng)和維修
,是這種(zhǒng)流量計的另一優點。在大口
徑管路(lù)流量(liàng)計中,由于流速普遍較低,泥沙、污垢等(děng)容易在儀表表面沉積,因此,插入式(shì)流(liú)量計常常帶配套球閥,實現在(zài)不斷流情況下拆下儀表維護和檢查,從而提
高測(cè)量系統的可靠(kào)性(xìng)。下面就幾種插入式流量計的性能進行比較。
(一)插入式渦輪流量計。價格(gé)較低,适合(hé)測量潔淨液體的流量。流體中(zhōng)含有(yǒu)固體顆粒或粘(zhān)稠物時,極易導緻渦輪卡滞。流體中夾帶的纖(xiān)維、四氟生(shēng)料帶之類的異物,極易繞在渦輪(lún)葉片上,導緻(zhì)流量系數改變,而大(dà)口徑管路上要加裝網目數滿(mǎn)足要求的過濾器又不大現實(shí),因而影響了人(rén)們對(duì)該種儀表的選用。
(二)差壓(yā)式均(jun1)速管流量計。這種流量計(jì)在大口徑水流量測量中用得較多。主要原因是結構簡(jiǎn)單,價格便宜,維修方(fāng)便。因(yīn)屬徑流速計型,隻要儀表插入杆長度同管徑相吻(wěn)合,儀表示值受管内流速分布(bù)的影響較小。
(三)插入式渦街流量計(jì)。這種儀表測量本身(shēn)度可(kě)達
±1%
R,耐髒性比插(chā)入式渦輪流量計好,被測液體(tǐ)中(zhōng)有少量泥沙時也不會像均速管那樣容(róng)易引起故障,但
受其測(cè)量原(yuán)理的制約用來測量水流量時,可測流速下限隻能達到
0.3m/s,因此(cǐ),在測量對象(xiàng)的流速下(xià)限要求更低時,不能勝任。
(四)插入式電磁流量計(jì)。同其他插入式流量計相比,用插(chā)入(rù)式電磁流量計測量大口徑管(guǎn)道水流量具有明顯的*性。
1、範圍度特(tè)别大;
2、測量頭有較高的度;
3、阻塞(sāi)影響可忽略(luè);
4、有浸沒型産(chǎn)品,安裝在儀表井中被水淹沒也不(bú)影響正常測量。
插入(rù)式流量計是基于速度面積(jī)法工作的,不論測(cè)量頭是何種測(cè)量原理(lǐ),管道中都必須充滿液體。爲了防止液體中的(de)氣體在管道中的積(jī)聚,管道的(de)zui高(gāo)點都應安裝(zhuāng)排氣閥,實行(háng)自動排氣或人工定期排(pái)氣。