電磁式流量計(jì)在污水處理廠的應(yīng)用
伴隨著世界人口的急劇增長(zhǎng),工業(yè)的快速發(fā)展,世界水資源狀況的迅速惡化,“水危機(jī)”日益嚴(yán)重。面對(duì)這樣的形勢(shì),我國(guó)政府將在“十一五”期間投資三千億元新建、改建數(shù)千個(gè)污水處理廠,促進(jìn)城市污水處理與利用,減少污染。安徽省黃山市正在這樣的大背景下,投資建設(shè)一座污水處理廠,目前已完成日處理水量15000m3的污水一期工程,肩負(fù)著凈化生活和工業(yè)污水的重任,改善水體環(huán)境質(zhì)量,使黃山市成為山清水秀之城。
在2004年以前,黃山市基本上沒有大型污水集中處理廠等設(shè)施,更不用說檢測(cè)污水流量的流量計(jì)了。廢水處理過程中,原始污水流量是需要檢測(cè)的重要參數(shù)。由于原始污水是由顆粒、懸浮物、固液和腐蝕性介質(zhì)混合而成,電磁流量計(jì)的*大特點(diǎn)是能夠測(cè)量酸、堿、鹽水和含固體顆粒(如泥漿)或纖維液體的流量。
電磁流量計(jì)工作原理。
電磁式流量計(jì)的基本原理是法拉第電磁感應(yīng)定律,即當(dāng)導(dǎo)體在磁場(chǎng)中切割磁力時(shí),其兩端會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E。
在公式中,K是儀表常數(shù),B是磁感應(yīng)強(qiáng)度(T),v是導(dǎo)體的平均移動(dòng)速度m/s,D是管道內(nèi)徑(m)。
電磁式流量計(jì)的工作原理和結(jié)構(gòu)如圖1所示,主要由流量傳感器和變送器兩部分組成。
在測(cè)量流量時(shí),導(dǎo)電液體與法拉第試驗(yàn)中導(dǎo)電的金屬棒相同,平均速度v,在垂直于流動(dòng)方向的磁場(chǎng)中流動(dòng)。在測(cè)量電極上感應(yīng)出與平均流速成正比的電壓的導(dǎo)電液體流動(dòng)。它的感應(yīng)電壓信號(hào)E是由一對(duì)或更多直接與液體相接觸的電極檢測(cè)的。
測(cè)得的感應(yīng)電壓E由電纜送到轉(zhuǎn)換器,經(jīng)過智能處理,然后LCD顯示,或轉(zhuǎn)換為4~20毫安的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。
電磁流量計(jì)的特點(diǎn)
測(cè)量管路中無阻力元件,無附加壓力損失,不易發(fā)生堵塞,具有顯著的節(jié)能意義;
(2)測(cè)量管路中無運(yùn)動(dòng)部件,不易磨損,因此傳感器使用壽命長(zhǎng);
(3)傳感器需要短的直管段,便于安裝;
(4)合理選用耐腐蝕、耐磨損的電極和襯里材料;
(5)雙向測(cè)量系統(tǒng),對(duì)反向流量可以進(jìn)行測(cè)量;
(6)流量是以體積形式計(jì)量的,不受密度、粘度、溫度、壓力和流量導(dǎo)電性變化的影響;
傳感器的感應(yīng)電壓信號(hào)與平均流速成線性關(guān)系,測(cè)量精度高(±~%),量程比寬(1:150)。
電磁流量計(jì)的選擇。
在選擇好電磁式流量計(jì)后,還要根據(jù)工藝、環(huán)境、測(cè)量介質(zhì)等因素綜合考慮。
直徑選擇
按照污水處理廠提供的處理管徑、管路壓力和污水流速,選用電磁流量計(jì),現(xiàn)場(chǎng)無縮管和擴(kuò)管需求。
襯里,電極材料選擇。
電流表主要用來測(cè)量電導(dǎo)率≥5μS/cm的流體流量,根據(jù)被測(cè)物質(zhì)的腐蝕、磨損、溫度和凝結(jié)等特性,以及對(duì)其價(jià)格的承受能力,可選用不同的襯里、電極材料。
電磁式流量計(jì)的內(nèi)襯材料有:耐腐蝕中等,耐一般低濃度的酸、堿、鹽的氯丁橡膠材料,耐磨性強(qiáng),耐腐蝕一般的聚氨脂橡膠,耐腐蝕性強(qiáng),適于高溫下使用的聚四氟乙烯,化學(xué)性能相當(dāng)于聚四氟乙烯的拉伸、壓型聚全氟乙丙烯,耐稀酸、堿等等。
電極板安裝在其管路內(nèi)壁,直接與被測(cè)物質(zhì)接觸,故應(yīng)根據(jù)被測(cè)物質(zhì)的腐蝕性進(jìn)行選擇。電磁波流量計(jì)電極的材料有:耐鹽、低于50%濃度堿溶液的鈦(Ti)電極、耐酸和鹽的鉭(Ta)電極、耐腐蝕能力強(qiáng)的鉑金電極、不適合鹽酸的哈氏合金C電極和不適合硝酸的哈氏合金B(yǎng)電極、一般耐腐蝕能力一般但價(jià)格低廉的不銹鋼316L等。
按照本污水處理廠主要處理生活和工業(yè)廢水,并考慮用戶可接受的價(jià)格,選用氯丁橡膠襯里和316L不銹鋼襯里作為電極材料。
保護(hù)級(jí)別的選擇
按照國(guó)標(biāo),傳感器有IP65噴水型和IP68潛水型兩種防護(hù)等級(jí),根據(jù)用戶實(shí)際安裝位置,傳感器選擇IP68防塵潛水型。
選擇其他功能。
需要增加RS-485通信口功能,
對(duì)于安裝在地面以下的傳感器,應(yīng)選擇分體式。
電磁流量計(jì)安裝調(diào)試。
設(shè)置要點(diǎn)。
(1)安裝點(diǎn)選擇在管路*低處處于確定被測(cè)物質(zhì)的流動(dòng)方向之后,選擇在任何時(shí)間將測(cè)量導(dǎo)管內(nèi)的液體注入測(cè)量導(dǎo)管,以防止由于測(cè)量導(dǎo)管內(nèi)沒有液體、指示不在零位而導(dǎo)致的誤差,直管段保證在前5D之后都是3D。
在傳感器的上游和下游的直管段長(zhǎng)度不小于5D,D為傳感器的名義直徑,以獲得儀表測(cè)量精度。如果傳感器上游有兩個(gè)以上彎頭或其他阻流部件,則前直管段應(yīng)大于10D。
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