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國内常用流(liú)量計(jì)在水廠的應用(yòng)
  • 發布日期：2014-01-07      浏覽次數：3023
      • 　　工控(kòng)摘要： 水廠進出(chū)口水流量(liàng)計的選型更是舉足輕重，如何正确選用(yòng)流量計提高計量(liàng)監管水平是我們(men)應該着手去做的一件事(shì)情。水廠進出口水流量計量是供水行業(yè)水計(jì)量的關鍵,是自來水企業統計計算産水量、産水成本(běn)、管網漏失和能源單耗(hào)等(děng)主要生産運行指标的重要依(yī)據,是供水行業*的計量環節。
      　　
      　　首先,水的流量較大,一般爲數千到幾萬m3/h；其次,流量計的口徑比較大,一般大(dà)于DN1000mm,國(guó)内使用的zui大口徑達到(dào)DN30OOmm；再次,爲保證滿足(zú)供水損失(shī)率的要求,流量(liàng)計的(de)計量準确度高；還(hái)有,流量計的(de)安裝位置對直(zhí)管段的要求不能過高。
      　　
      　　針對水源、水廠(chǎng)進出口水流量特(tè)點，我們選擇流量計時就要注(zhù)意以(yǐ)下幾方面，*管路口(kǒu)徑大要求壓損越小越好。一般不允許(xǔ)用局部縮徑的方法提高流速(sù)；第二新設計安裝的(de)管路，一般均選擇經濟流速。因爲流速太(tài)低，勢必增加管路的投資，流速(sù)太高，會造成動力損耗大幅度增加，導緻運行成本上升，都是(shì)不經濟的。但有些老管路，由于增産的需要而提高了流速；第三由于流速較低，流體中的污垢、淤泥等極易在管(guǎn)道内壁沉積。作(zuò)系統設(shè)計時應考慮儀表(biǎo)與流體接觸部分的清洗(xǐ)；第四測量範圍度要求大。有些水管(guǎn)夜間和日間、冬季和夏季流(liú)量相差懸(xuán)殊，多達10～20倍，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(yào)求範(fàn)圍度特别大(dà)；第五防護等級(jí)要求高。大口(kǒu)徑管路大多埋地敷(fū)設，爲的是節省空間，在北方，也(yě)是防凍的需要。
      　　
      　　因此流量傳(chuán)感器大多被安裝在儀表井内管段上。由于雨水、井壁滲漏和管(guǎn)路外漏等原因(yīn)常常引起井内水位上升而淹沒流量傳感器，所以(yǐ)設計時就應估計到這種情況，選用防持續浸水影響的流量傳感(gǎn)器，例如IP68的防護等級。
      　　
      　　水源、水廠進出口水流量計量主(zhǔ)要使用了以電磁(cí)流量計爲主的多種流量計。各地(dì)自(zì)來水(shuǐ)公司大量使用了電(diàn)磁流量計(jì)和超聲流量計等(děng),少量沿用插(chā)人式流量計(渦輪流(liú)量計和電磁流量計等(děng)),并大量更新爲智(zhì)能化、高精度、多功能的流量儀表。少數(shù)自來水公司已實現或部分應用了有線/總線式數字通信方式(MODBUS、PROFBUS、PP、CAN等)以及無線的通信(xìn)方式,以(yǐ)實現遠程抄表,并将(jiāng)流量數據遠傳到公司中心調度(dù)室。
      　　
      　　一、超聲流量計
      　　
      　　超聲流量計(jì)多用于非接觸測量流量,它具有不幹擾流場(chǎng)、無壓力損失、無可動易(yì)損零部件等優點(diǎn),在水源、水(shuǐ)廠(chǎng)進、出口水流量計量領(lǐng)域得到了廣泛的應用，具有以下特(tè)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(guǎn)路流量，投資較省；
      　　
      　　2、超聲(shēng)流量計(jì)能得到的(de)測量度同(tóng)管徑有關,管徑越大(dà)，有可(kě)能得到的度越高。有的供應(yīng)商能提(tí)供帶測量管的多聲(shēng)道時差式超聲(shēng)流量計，度zui高可達0.15級，但價(jià)格也(yě)相應(yīng)升高(gāo)；
      　　
      　　3、既可測量導電液體，如水等，也(yě)可測量不導電液體。
      　　
      　　目(mù)前使用的超聲流量計多爲便(biàn)攜式（時差法）超聲流量計，采用在管道外部夾持安裝的方式。由(yóu)于其正常測量要求的直管段較(jiào)長,單聲道測量精度不高,在DN≥150mm、v≥0.3m/s時，度(dù)可達(dá)±2％R。多用于(yú)流量計的比對和檢測,直接用于進、出廠水(shuǐ)計量的較(jiào)少。采用多聲道(四聲道)和濕(shī)式管段安裝以後,可以進一步提高測量準确性,也是水源、水(shuǐ)廠進、出口水(shuǐ)流量計量的新選擇之一。
      　　
      　　二、電(diàn)磁流量計
      　　
      　　工作原理基于電磁感應定律的電(diàn)磁流量計是水(shuǐ)源、水廠進、出口(kǒu)水流(liú)量計量zui常用的流(liú)量計，該種儀表具有下列特點。
      　　
      　　1、無可動(dòng)部件，可靠性高，長期穩定(dìng)性好；
      　　
      　　2、無附加阻力。這一點(diǎn)對大口徑流量計有特别重要的意義；
      　　
      　　3、測量(liàng)度高。典(diǎn)型産品在1m/s時，度可達到±0.3％R；
      　　
      　　4、範圍度大。保證度的範圍度(dù)一般(bān)可達40∶1，可測(cè)範圍可達200∶1，例如IFM系列産品，在v＝0.06m/s時，基本誤差仍可小于±2％R；
      　　
      　　5、直管段要求相對(duì)較低。對于大口徑(jìng)管路，這一點也很重要。有多種流量(liàng)計要求前(qián)後直管達到30D，對于(yú)管徑1m以(yǐ)上的管路，就意味着須具備30m以上的直管段，這在多數情況下難以滿足；
      　　
      　　6、有大(dà)口徑産品。大提供DN3000的産品，從而(ér)能滿足大口徑水流量測量的需要；
      　　
      　　7、品種齊全。有防浸水型IP68産品；
      　　
      　　8、其不足之處是大(dà)口徑産品價格高，而且口徑(jìng)越大價格增(zēng)長得越快。
      　　
      　　電磁流量計成爲發(fā)展較快且技術較(jiào)成熟的流量儀表,并成爲水源、水廠進、出口水流量計量的流量計。随着計算機技術和微電(diàn)子技術的飛速發(fā)展,電(diàn)磁流(liú)量計的設計和(hé)制造技術(shù)也獲得了突飛(fēi)猛進的發展。傳感器的(de)制造工藝采用了适合(hé)多種場合的各種襯裏工(gōng)藝(四氟塑料、F4、橡膠(jiāo)、陶(táo)瓷襯裏等),并在(zài)勵磁線圈結構和外殼防護方(fāng)面進行優化和(hé)改進,大口徑電磁流量傳(chuán)感器基本滿足IP68,可靠(kào)性進一步提高(gāo)。
      　　
      　　電磁流量轉換器智能化技術進一步完(wán)善和(hé)提高,借助單片機微(wēi)處理器、DSP技術和軟件編程技術,實現了電(diàn)磁流量計勵磁方式的優化和智能化(多頻勵(lì)磁、雙頻勵磁等(děng)),并實現拓(tuò)寬量程(測(cè)量範圍度(dù)50:1,再考慮上(shàng)限範圍度20:1,兩者相乘可擴展到1000:1)、補償(cháng)測量(liàng)誤差、零點校正、勵磁及系統自診斷、正反(fǎn)相流判斷、空(kōng)管與不滿管的自(zì)診斷等功能,極大地增強了電磁流量計技術性測量功能,改(gǎi)善了可靠性和穩定性(xìng)。
      　　
      　　爲滿足FCS新型控制系統(tǒng)的要求,新型電磁流(liú)量計(jì)應用了計(jì)算機串行(háng)通信技術,采用于PROFBUS、FP等現(xiàn)場總線數(shù)字通信(xìn)協(xié)議,實現了與上位機的雙向數字通信(xìn),提高了系(xì)統的自(zì)動化水平和數(shù)據傳輸(shū)的可靠性。
      　　
      　　三、插入式流量計
      　　
      　　上述電磁流量計(jì)用在大口徑管道上，固然很好，但價格較貴，因此，在測量度要求不高的場合，插入式流量(liàng)計就成爲受歡迎(yíng)的方法。
      　　
      　　插入式流(liú)量計(jì)的價格隻及滿管流量計的(de)幾分(fèn)之一到十幾分之一，是流量計的一(yī)種補充。另外，重(zhòng)量輕，壓損小，易于安裝和維修,是這種流量計的另一(yī)優點。在大口徑管(guǎn)路流量計中，由于流速普遍(biàn)較低，泥沙(shā)、污垢等容易在儀(yí)表表面沉積，因此，插入式流量計常常帶配套球閥，實(shí)現在不斷流情況下拆(chāi)下儀表維(wéi)護和檢(jiǎn)查，從而(ér)提(tí)高測量系統的可(kě)靠性。下面就幾種插(chā)入式流量(liàng)計(jì)的性能進行比較。
      　　
      　　（一）插入式渦輪流量計。價格較低，适合測量潔淨液(yè)體的流量。流體中含有固體(tǐ)顆粒或粘稠(chóu)物時，極易導緻渦輪卡滞。流體中夾帶的纖維、四氟(fú)生料帶之類的異物，極易繞在渦輪葉片上，導(dǎo)緻流量系數(shù)改變，而大口徑(jìng)管路上要加裝網目數滿足要求的過濾器又不大現實，因而影響了人們對該種儀表的選用(yòng)。
      　　
      　　（二）差(chà)壓式均速管流量計(jì)。這種流量計(jì)在大口(kǒu)徑水流量測量(liàng)中用得較多。主(zhǔ)要原因是結構簡單，價格(gé)便宜，維修方便。因屬徑流速計型，隻要儀表插入杆(gǎn)長度同管徑(jìng)相吻合，儀表(biǎo)示值受管(guǎn)内流速分(fèn)布的(de)影響(xiǎng)較小。
      　　
      　　（三）插入式渦(wō)街(jiē)流量計。這種儀表測量本身度可達±1％R，耐(nài)髒(zāng)性比插入式渦輪流量計好(hǎo)，被測液體中有少量泥沙時也不會像均速管那樣容(róng)易引起(qǐ)故障，但受其測量原理的制約用(yòng)來測量水流量時，可測流速下限隻能達(dá)到0.3m/s，因此，在(zài)測量對象的流速下限要求更低時，不能勝任。
      　　
      　　（四）插(chā)入(rù)式電磁流量計。同其他插入式流(liú)量計相比，用插入式電磁流量計測量大口徑管道水流量具(jù)有明顯的*性。
      　　
      　　1、範圍度特别大；
      　　
      　　2、測量頭(tóu)有較高的度；
      　　
      　　3、阻塞影響可忽略(luè)；
      　　
      　　4、有浸沒型産品，安裝在(zài)儀表井中被水淹沒也(yě)不影響正常測量。
      　　
      　　插入式(shì)流量計是基于(yú)速度面積法工作的，不論測量頭是何種測(cè)量(liàng)原理，管道中都必須充滿(mǎn)液體。爲了防止液(yè)體中的(de)氣(qì)體在管(guǎn)道中的積聚，管道的zui高點都應安裝(zhuāng)排氣(qì)閥，實行自動排氣或人工定期(qī)排氣。
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