Branża ochrony środowiska stawia coraz wyższe wymagania dotyczące dokładności i niezawodności pomiaru i kontroli przepływu ścieków. Zarówno teoria, jak i praktyka wyjaśniają ich cechy charakterystyczne.
1. Projekt doboru przepływomierza elektromagnetycznego
Przepływomierze elektromagnetyczne są stosowane i rozwijane w pomiarach przepływu w latach 70. i 80. od czasu zastosowania w przemyśle domowym pod koniec lat 50. XX wieku. Zasada działania przepływomierza elektromagnetycznego opiera się na prawie indukcji elektromagnetycznej Faradaya', tzn. mierzone medium płynie prostopadle do kierunku linii siły magnetycznej, więc indukowana siła elektromotoryczna EX jest generowana w kierunek prostopadły do przepływu medium i magnetycznej linii siły. ), na przepływomierz elektromagnetyczny nie mają wpływu czynniki zewnętrzne, takie jak temperatura, ciśnienie, lepkość i surowość. W wystającej części rurki pomiarowej nie występuje skurcz ani strata ciśnienia. Ponadto początkowy sygnał wykryty przez element przepływowy jest średnią wartości płynu. Natężenie przepływu jest napięciem z precyzyjną zmianą liniową, co nie ma nic wspólnego z innymi właściwościami płynu i ma ogromne zalety. Zgodnie z charakterystyką ścieków o dużych zmianach przepływu, zanieczyszczeniach, niskiej korozyjności i określonej przewodności, przepływomierze elektromagnetyczne są dobrym wyborem do pomiaru przepływu ścieków. Ma zwartą strukturę, małe rozmiary, wygodną instalację, obsługę i konserwację. Na przykład system pomiarowy przyjmuje inteligentny projekt, a ogólne uszczelnienie jest wzmocnione, co może normalnie działać w stosunkowo gorszym środowisku. Przepływomierz elektromagnetyczny z wykładziną neoprenową i elektrodami ze stali nierdzewnej zawierających molibden można dobrać do wymagań pomiaru przepływu ścieków.
Podczas produkcji pewnej rafinerii, ze względu na potrzeby procesu produkcyjnego, powstanie duża ilość ścieków przemysłowych. Oddział oczyszczania ścieków musi monitorować przepływ ścieków. W poprzednich projektach wiele przepływomierzy wykorzystywało przepływomierze wirowe i przepływomierze kryzowe. W rzeczywistych zastosowaniach stwierdzono, że zmierzona wartość wyświetlana przepływu miała duże odchylenie od rzeczywistego natężenia przepływu, a odchylenie przepływomierza elektromagnetycznego zostało znacznie zmniejszone.
2. Dobór i konstrukcja przepływomierza wirowego
Jako nowy typ przepływomierza, przepływomierz wirowy szybko się rozwijał od połowy lat 80-tych. Posiada wiele zalet i zalet w pomiarach przepływu i jest coraz szerzej stosowana w nowoczesnym pomiarze przepływu. W Chinach coraz więcej uwagi poświęca się również wykorzystaniu przepływomierzy wirowych do pomiaru przepływu. Obecnie mój kraj ma serię produktów o doskonałych parametrach i niezależnych prawach własności intelektualnej. Przepływomierz wirowy został opracowany w oparciu o wibracje płynu. Zgodnie z różnymi wirami, metoda wykrywania stopniowo rozwijała się od typu gorącego drutu i typu wrażliwego na ciepło do typu naprężenia, typu magnetycznego, typu pojemnościowego przełącznika różnicowego i typu ultradźwiękowego. Przepływomierz wirowy może być stosowany prawie we wszystkich sytuacjach, w których mogą powstawać rzędy wirowe, nie tylko w zamkniętych rurociągach, ale także w otwartych rowkach. W porównaniu z przepływomierzem turbinowym przepływomierz wirowy nie ma ruchomych części mechanicznych, obciążenie konserwacyjne jest niewielkie, a stała licznika jest stabilna; w porównaniu z przepływomierzem kryzowym, przepływomierz wirowy ma duży zakres pomiarowy i małą stratę ciśnienia, wysoką dokładność, instalacja i konserwacja są proste. Istnieje jednak wiele parametrów środowiskowych przepływomierzy wirowych, które łatwo zignorować w miejscu użytkowania i wpływają na prawidłowe działanie przepływomierza.
Zasada działania przepływomierza wirowego polega na zainstalowaniu stojącej części w rurze przepływomierza. Gdy płyn przepływa przez stojącą część, ze względu na efekt zastoju na powierzchni stojącej części, dwa rzędy asymetrycznego przepływu zostaną wygenerowane poniżej stojącej części. Wiry, te wiry są rozdzielone z boku i z tyłu części stagnacyjnej, tworząc tak zwaną serię wirów Karmana. Gdy szerokość między kolumnami, L jest odległością między dwoma sąsiednimi wirami), kolumna wirowa jest stabilna liczba Reynoldsa Re jest liczbą bezwymiarową, która charakteryzuje charakterystykę przepływu lepkiego płynu. Stosunek stagnacji. Dlatego też stan przepływu płynu ma również pewien wpływ na zastosowanie przepływomierzy wirowych. Jeśli parametry środowiskowe mają wpływ na stan przepływu płynu, wpłynie to również na działanie przepływomierza wirowego.
Poprzez praktykę na wykorzystanie przepływomierzy wirowych mają wpływ następujące aspekty, które należy przeanalizować.
(1) Zakres pomiarowy przepływomierza wirowego jest stosunkowo duży, zwykle 10:1, ale dolna granica pomiaru jest ograniczona wieloma czynnikami: Re>10000 jest podstawowym warunkiem ZUI do pracy przepływomierza wirowego. Dodatkowo wpływa na nią również energia wiru. Ograniczeniem jest to, że jeśli natężenie przepływu medium jest niskie, siła i prędkość obrotowa wiru są również niskie i trudno jest spowodować generowanie sygnału odpowiedzi przez element czujnikowy. Częstotliwość wirów f jest również niewielka, co również utrudni przetwarzanie sygnału. Górna granica pomiaru jest ograniczona przez odpowiedź częstotliwościową czujnika (na przykład czujnik magnetyczny zwykle nie przekracza 400 Hz) i częstotliwość obwodu. Dlatego zakres natężenia przepływu należy obliczyć i uwzględnić podczas projektowania, a doboru należy dokonać zgodnie z natężeniem przepływu płynu. Warunki środowiskowe w miejscu użytkowania są skomplikowane i przy wyborze modeli należy wziąć pod uwagę zakłócenia elektromagnetyczne oprócz temperatury otoczenia, wilgotności, atmosfery i innych warunków. W przypadku silnych zakłóceń, takich jak wysokonapięciowe stacje przesyłowe, wielkoskalowe stacje prostownikowe itp., wrażliwe na pole magnetyczne, naprężenia piezoelektryczne i inne instrumenty nie mogą działać normalnie lub nie mogą dokładnie mierzyć.
(2) Wibracja jest również głównym wrogiem tego typu instrumentu. Dlatego należy zwrócić uwagę na unikanie drgań mechanicznych podczas użytkowania, zwłaszcza drgań poprzecznych rury (w pionie do osi rury i wiru pionowego generującego drgania osi korpusu). Efektu tego nie można stłumić i wyeliminować w projekcie struktury przepływomierza. Ponieważ sygnał uliczny wirów jest również wrażliwy na wpływ pola przepływu, nie nadaje się do stosowania, gdy długość prostego odcinka rury nie gwarantuje niezbędnych warunków przepływu dla stabilnej ulicy wirowej. Nawet typy pojemnościowe i ultradźwiękowe o dużej odporności na wibracje nie mogą być ignorowane, aby zapewnić, że płyn jest w pełni rozwiniętym przepływem jednokierunkowym.
(3) Temperatura medium ma również duży wpływ na wydajność przepływomierza wirowego. Na przykład przepływomierz wirowy typu naprężenia ciśnieniowego nie może być używany przez długi czas w temperaturze 300 ℃, ponieważ jego rezystancja izolacji zmieni się z 10 MΩ w temperaturze pokojowej.
~100MΩ gwałtownie spada do 1MΩ~10KΩ, a sygnał wyjściowy również ulega zmniejszeniu, co prowadzi do pogorszenia charakterystyki pomiarowej. W tym celu należy zastosować strukturę wrażliwą na pole magnetyczne lub pojemnościową. W układzie pomiarowym czujnik i przetwornik powinny być instalowane oddzielnie, aby uniknąć długotrwałej wysokiej temperatury wpływającej na niezawodność i żywotność przyrządu. Przepływomierz wirowy jest stosunkowo nowym typem przepływomierza, który jest w fazie rozwoju i nie jest zbyt dojrzały. Jeśli nie zostanie odpowiednio dobrany, spektakl nie będzie mógł dobrze zagrać. Dopiero po rozsądnym doborze i prawidłowej instalacji należy rzetelnie i regularnie konserwować w trakcie użytkowania i stale gromadzić doświadczenie, poprawiać przewidywalność awarii systemu oraz umiejętność oceny i rozwiązywania problemów, aby osiągnąć zadowalające wyniki.
3. Dobór i konstrukcja przepływomierza dławiącego
Przepływomierz dławiący jest rodzajem urządzenia pomiarowego używanego w dużych ilościach w pierwszych dniach do pomiaru przepływu. Ma najdłuższą historię i wykorzystuje dużo ZUI. Obecnie popularne są okrągłe płyty z otworami i stożkowe płyty wlotowe. Zasada działania polega na dodaniu elementu dławiącego płyty kryzowej do rurociągu płynu i wprowadzeniu przetwornika różnicy ciśnień przez rurkę prowadzącą ciśnienia w celu pomiaru przed i za elementem dławiącym. Różnica ciśnień jest obliczana na podstawie zmierzonej różnicy ciśnień w celu uzyskania chwilowej wartości przepływu. Ze względu na nieruchomość wody w ciśnieniowej rurce prowadzącej, w zimniejszych regionach, rurka ciśnieniowa płyty kryzowej zainstalowana na zewnątrz w zimie łatwo zamarza i pęka (zamarza), co uniemożliwia normalną pracę przyrządu do pomiaru różnicy ciśnień. Podczas pomiaru brudnych ścieków należy często czyścić kryzę. Jeśli nie zostanie wyczyszczony na czas, dokładność pomiaru ulegnie zmniejszeniu, rura ciśnieniowa jest często zablokowana przez brud, a przyrząd nie może być używany. W przypadku stosowania metody kryzowej do pomiaru natężenia przepływu występują wady, takie jak duża strata ciśnienia i duża ilość konserwacji. Dlatego zmiana metody docisku, np. metoda docisku średnicowego, może zmniejszyć wpływ zabrudzenia płytki kryzowej.
Wśród wymienionych kilku typów przepływomierzy do pomiaru przepływu ścieków, przepływomierze elektromagnetyczne mają lepszą wydajność i szeroki zakres zastosowań dla przepływomierzy dławiących, natomiast przepływomierze wirowe są stosunkowo nowe i są stale rozwijane. Tylko dzięki zrozumieniu wydajności tego typu przepływomierzy, dobór i konstrukcja przepływomierza mogą być prawidłowe, tak aby pomiar i kontrola przepływu ścieków spełniały wymagania dokładności i niezawodności.