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摘要:環保產業對汙水流量的測量和控製的精確度、可靠性要求已越來越高,文章介紹了電磁式、渦街式、節流式等幾種流量計的選型設計,結合水處理工藝,從理論和實踐兩方麵闡述各自的特點。 主題詞:流量計 測量 汙水選型 國外一位流量專家F.C.Kinghorozengshuoguo,liuliangjishishaoshujizhongshiyongbizhizaojiannandezhanxingmocazuoyong,haihuichanshengbuwendingdexuanwoheerciliudengfuzaliudongxianxiang。celiangyibiaobenshenshoudaozhongduoyinsu,ru:管道、口徑大小、形狀(圓形、矩形)、邊界條件、介質的物性(溫度、壓力、密度、粘度、髒汙性、腐蝕性等)、流體的流動狀態(紊流狀態、速度分布等)以及安裝條件與水平的影響。麵對國內外十幾類、上百個品種的流量儀表(先後發展起來的容積式、差壓式、渦輪式、麵積式、電磁式、超聲波式和熱式流量計等類型),如何根據流量、流態、安裝要求與環境條件、經濟性等因素合理選型,是應用好流量儀表的前提和基礎。除了儀表自身質量要得到保證,工藝數據的提供和儀表的安裝、使用、維護是否合理也相當重要。本文介紹電磁式、渦街式、節流式等幾種流量計的選型設計。 1.電磁流量計選型設計 電磁流量計自20世紀50年(nian)代(dai)末(mo)國(guo)內(nei)首(shou)次(ci)工(gong)業(ye)應(ying)用(yong)以(yi)來(lai),七(qi)八(ba)十(shi)年(nian)代(dai)在(zai)流(liu)量(liang)測(ce)量(liang)中(zhong)運(yun)用(yong)和(he)發(fa)展(zhan)很(hen)快(kuai)。電(dian)磁(ci)流(liu)量(liang)計(ji)的(de)工(gong)作(zuo)原(yuan)理(li)是(shi)基(ji)於(yu)法(fa)拉(la)第(di)電(dian)磁(ci)感(gan)應(ying)定(ding)律(lv),即(ji)被(bei)測(ce)介(jie)質(zhi)垂(chui)直(zhi)於(yu)磁(ci)力(li)線(xian)方(fang)向(xiang)流(liu)動(dong),因(yin)而(er)在(zai)與(yu)介(jie)質(zhi)流(liu)動(dong)和(he)磁(ci)力(li)線(xian)都(dou)垂(chui)直(zhi)的(de)方(fang)向(xiang)上(shang)產(chan)生(sheng)一(yi)感(gan)應(ying)電(dian)動(dong)勢(shi)EX感應電動勢EX與被測介質流量(流速)成正比,電磁流量計不受溫度、壓力、粘度、重zhong度du等deng外wai界jie因yin素su的de影ying響xiang,測ce量liang管guan內nei部bu無wu收shou縮suo或huo凸tu出chu部bu分fen的de壓ya力li損sun失shi,另ling外wai,流liu量liang元yuan件jian檢jian測ce出chu的de最zui初chu信xin號hao,是shi一yi個ge與yu流liu體ti平ping均jun流liu速su成cheng精jing確que線xian性xing變bian化hua的de電dian壓ya,它ta與yu流liu體ti的de其qi他ta性xing質zhi無wu關guan,具ju有you很hen大da的de優you越yue性xing。 根據汙水具有流量變化大、含雜質、腐蝕性小、有一定的導電能力等特性,測量汙水的流量,電磁流量計是一個很好的選擇。它結構緊湊、體積小,安裝、操作、維護方便,如測量係統采用智能化設計,整體密封加強,能在較惡劣的環境下正常工作。可選用氯丁橡膠襯裏,含鉬不鏽鋼(OCrI8Ni12Mo2Ti)電極的電磁流量計,即可滿足汙水流量測量的要求。 某(mou)冶(ye)煉(lian)廠(chang)在(zai)生(sheng)產(chan)中(zhong),由(you)於(yu)生(sheng)產(chan)工(gong)藝(yi)的(de)需(xu)要(yao),會(hui)產(chan)生(sheng)大(da)量(liang)的(de)工(gong)業(ye)汙(wu)水(shui),汙(wu)水(shui)處(chu)理(li)分(fen)廠(chang)必(bi)須(xu)對(dui)汙(wu)水(shui)的(de)流(liu)量(liang)進(jin)行(xing)監(jian)控(kong)。在(zai)以(yi)往(wang)的(de)設(she)計(ji)中(zhong),流(liu)量(liang)儀(yi)表(biao)不(bu)少(shao)都(dou)選(xuan)用(yong)旋(xuan)渦(wo)流(liu)量(liang)計(ji)和(he)孔(kong)板(ban)流(liu)量(liang)計(ji)。而(er)實(shi)際(ji)應(ying)用(yong)中(zhong)發(fa)現(xian)測(ce)量(liang)的(de)流(liu)量(liang)顯(xian)示(shi)值(zhi)與(yu)實(shi)際(ji)流(liu)量(liang)偏(pian)差(cha)較(jiao)大(da),而(er)改(gai)用(yong)電(dian)磁(ci)流(liu)量(liang)計(ji)偏(pian)差(cha)大(da)大(da)減(jian)小(xiao)。
2.渦街流量計選型設計 渦街流量計作為一種新型流量計,80niandaizhongqiyilaifazhanjiaokuai,tazailiuliangceliangfangmianyouzhezhuduodeyoudianhechangchu,zaixiandailiuliangceliangzhongyingyongyuelaiyueguangfan。zaiguoneishiyongwojieliuliangjijinxingliuliangceliangyeyulaiyudedaozhongshi,muqianwoguoyiyouxingnengyouliangbingyouzizhuzhishichanquandechanpinxilie。wojieliuliangjishijiyuliutizhendongfazhanqilaide,genjuxuanwodebutong,jiancefangshicongresishi、熱敏式逐漸發展了應力式、磁敏式及差動開關電容式、chaoshengboshideng。wojieliuliangjijihukeyongyuyiqiekexingchengxuanwoliedechanghe,bujinkeyongyufengbideguandao,haikeyongyukaifangdegoucao。yuwolunliuliangjixiangbi,wojieliuliangjimeiyoukedongdejixiebujian,weihugongzuoliangxiao,yibiaochangshuwending;與(yu)孔(kong)板(ban)式(shi)流(liu)量(liang)計(ji)相(xiang)比(bi),渦(wo)街(jie)流(liu)量(liang)計(ji)測(ce)量(liang)範(fan)圍(wei)大(da),壓(ya)力(li)損(sun)失(shi)小(xiao),準(zhun)確(que)度(du)高(gao),安(an)裝(zhuang)與(yu)維(wei)護(hu)簡(jian)單(dan)。但(dan)渦(wo)街(jie)流(liu)量(liang)計(ji)的(de)環(huan)境(jing)相(xiang)關(guan)參(can)數(shu)較(jiao)多(duo),容(rong)易(yi)在(zai)使(shi)用(yong)現(xian)場(chang)被(bei)忽(hu)略(lve)而(er)影(ying)響(xiang)流(liu)量(liang)計(ji)性(xing)能(neng)的(de)正(zheng)確(que)發(fa)揮(hui)。 渦(wo)街(jie)流(liu)量(liang)計(ji)的(de)原(yuan)理(li)是(shi)在(zai)流(liu)量(liang)計(ji)管(guan)道(dao)中(zhong),設(she)置(zhi)一(yi)滯(zhi)流(liu)件(jian),當(dang)流(liu)體(ti)流(liu)經(jing)滯(zhi)流(liu)件(jian)時(shi),由(you)於(yu)滯(zhi)流(liu)件(jian)表(biao)麵(mian)的(de)滯(zhi)流(liu)作(zuo)用(yong)等(deng)原(yuan)因(yin),在(zai)其(qi)下(xia)遊(you)會(hui)產(chan)生(sheng)兩(liang)列(lie)不(bu)對(dui)稱(cheng)的(de)旋(xuan)渦(wo),這(zhe)些(xie)旋(xuan)渦(wo)在(zai)滯(zhi)流(liu)件(jian)的(de)側(ce)後(hou)方(fang)分(fen)開(kai),形(xing)成(cheng)所(suo)謂(wei)的(de)卡(ka)門(men)(Karman)旋渦列,兩列旋渦的旋轉方向是相反的,卡門從理論上證明了當h/L=0.281(h為兩旋渦列之間的寬度,L為兩個相鄰旋渦間的距離)時,旋渦列是穩定的雷諾數Re是shi表biao征zheng粘zhan性xing流liu體ti流liu動dong特te性xing的de一yi個ge無wu量liang綱gang數shu,其qi物wu理li意yi義yi是shi流liu體ti流liu動dong的de慣guan性xing力li與yu粘zhan滯zhi力li的de比bi值zhi。因yin此ci,流liu體ti的de流liu動dong狀zhuang態tai對dui渦wo街jie流liu量liang計ji的de使shi用yong也ye有you一yi定ding的de影ying響xiang。如ru果guo環huan境jing參can數shu對dui流liu體ti流liu動dong狀zhuang態tai有you影ying響xiang也ye會hui影ying響xiang到dao渦wo街jie流liu量liang計ji的de使shi用yong性xing能neng。 經過實踐,如下幾個方麵對渦街流量計的使用都有影響,應對這些問題進行分析。 (1)渦街流量計的測量範圍較大,一般10:1,但測量下限受許多因素限製:Re>10000是渦街流量計工作的最基本條件,除此以外,它還受旋渦能量的限製,介質流速較低,則旋渦的強度、旋轉速度也低,難以引起傳感元件產生響應信號,旋渦頻率f也小,還會使信號處理發生困難。測量上限則受傳感器的頻率響應(如磁敏式一般不超過400Hz)和電路的頻率限製,因此設計時一定要對流速範圍進行計算、核算,根據流體的流速進行選擇。使用現場環境條件複雜,選型時除注意環境溫度、濕度、氣氛等條件外,還要考慮電磁幹擾。在強幹擾如高壓輸電電站、大型整流所等場合,磁敏式、壓電應力式等儀表不能正常工作或不能準確測量。
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