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污水流量计的特点及选型

发布时间:2014-10-09  浏览:1212次  字号:  

1.1堰式流量计和槽式流量计
给/排水道若为敞开渠道,具有自由表面自然流,或是一些排水道和下水管渠,虽不敞开,但是在非受压、非满水状态下流动,实际上都属于明渠,可以采用堰式流量计和槽式流量计进行计量。
其优点是:测量精确度较高,可靠性好,对液体无特殊要求。槽式流量计所在的水中固态物质几乎不沉淀且随水流排出,堰式流量计所在渠道要截流但检测元件结构较简单,直管段要求较短,槽式流量计水位抬高比堰式流量计小,适用于不允许有大落差的渠道等。而其缺点在于:水头损失大,不能用于接近平坦地面的渠道,堰式流量计上游直管段比槽式流量计长,堰上游易堆积固形物,要定期清理,槽式流量计所在渠道一段要装入槽但检测件结构较复杂等。
堰式流量计的测流槽有直角三角堰(60°或90°)、矩形堰及等宽堰等。槽式流量计测流槽有多种形式,主要有矩形明渠的P槽(常用)及圆形明渠的PB槽等。堰式流量计和槽式流量计都是用液位计来间接进行流量测量,因此均需配用非接触超声式液位计来连续测量液位,并按照制定的流量同液位的关系计算流量值,例如某一种超声式液位计与三角堰配用流量计量精度可达±(1.00~3.00)%×FS,与矩形堰配用流量计量精度可达±(1.00~5.00)%×FS,与巴歇尔槽(即P槽)配用流量计量精度可达±(3.00~4.00)%×FS。注意,为保证超声式液位计的正常使用,测量点必须避免表面有大量泡沫。
1.2流速-水位流量计
流速-水位流量计实际是液位计(常采用压力式、静压式和超声波液位计)和流量计(常采用时间差法超声波流量计、多普勒超声波流量计和电磁流量计)的组合,它也属于明渠流量计,常被置于矩形明渠中,使用液位计来测液位(因矩形明渠宽度已知则流通面积可知),使用流量计来测流速(使用时间差法超声波流量计测的是线平均流速,多普勒超声波流量计测的是测量点流速或局部小面积平均流速),两者相乘便可得到流量值。从一般意义上讲,污水处理装置入口待处理污水较为浑浊,压力式或静压式液位计故障率较高,多普勒超声波流量计较为适用;污水处理装置出口净化后污水较为清澈,静压式液位计和时间差法超声波流量计较为适用;电磁流量计测流速均能适用(从一定意义上说就是非满管电磁流量计)。其优点是:水头损失小,测量范围宽,可测逆向流,水中固态物质几乎不沉淀且随水流排出,不必改动渠道。其缺点是上/下游直管段要有足够长的直渠渠道,上游直管段比堰式流量计和槽式流量计长。
1.3电磁流量计
电磁流量计是测量导电性流体理想的体积流量计,因此它最适用于污水流量的计量,从污水经沉淀浓缩后进入离心脱水机,离心脱水机入口污泥流量计采用电磁流量计就能得到很好的证明,从这个意义上说,电磁流量计属于万能流量计。

其优点是:传感器安装处管道为光滑直管、无阻塞、无磨损、压损小,无可动部件,可靠性高,长期稳定性好,免维护;测量范围大,保证精度的测量范围一般可达40∶1;对流体状况要求不高,对前/后直管段要求低(如前5D后2D);精度高可达±0.20%×FS;口径范围大(DN1~DN3000mm);可测正/反方向流量;与流体接触的电极和内衬材料有多种选择;响应速度可达10ms;可自清洗等。
其缺点是:有最小电导率的限制;磨损和结垢会影响测量精度;流体需要充满管道(也有不满管型电磁流量计,但精度较低);大口径产品价格高,口径越大价格越高。
电磁流量计按激磁方式可分为直流激磁(目前已不采用)、交流激磁(工频50Hz)及低频矩形波激磁(主流产品)等;按安装连接方式分法兰连接(带测量管法兰式或对夹式)、螺纹连接及插入式等;按结构形式分为一体型及分体型等;按介质状态分为满管型和不满管型。交流激磁的优点是磁感应强度大、信噪比高且适用于双向介质等;缺点是容易引进工频干扰、容易产生噪声(比如液体中涡电流与流量信号同相位噪声、电极污染形成噪声及相位移动噪声等)及零点漂移大等。
电磁流量计选用要点首先是精度选择,满管型±(0.50~2.00)×FS级,不满管型±(1.50~2.00)×FS级,插入型±(2.00~4.00)×FS级;其次是流速选择,流速范围0.5~10.0m/s,注意易粘附、沉积且结垢的应大于2m/s,含颗粒介质的应小于3m/s。
大口径电磁流量计价格较贵,解决方案是选用插入式流量计(价格基本不随管径而改变),其优点在于重量轻、压损小、易于安装和维修,其所测流速下限无限制、阻塞影响可忽略,只是误差较大。大口径污水管路由于流速普遍较低,泥沙及污垢等容易在探头表面沉积,因此常配有球阀,实现在不断流情况下可以拆下探头进行维护和检查。插入式电磁流量计探头一般位于管道中的特定位置(一般为管道内径的1/8处,即管道平均流速之处),测量该处局部流速,然后根据管道内流速分布及传感器的几何尺寸等推算出流量,不过前/后直管段要求比普通电磁流量计要高(如前10D、后5D),另外管道中必须充满液体,为防止液体中的气体在管道中积聚,应在管道最高点安装排气阀,实现自动排气或人工定期排气。
1.4超声波流量计
超声波流量计的换能器可以不直接接触污水。其按测量原理有传播时间法(时间差法等)、多普勒效应法及其他方法等,其中时间差法和多普勒效应法采用较多;按安装方式可分为移动安装(外夹式换能器)和固定安装(带测量管或在线安装式换能器);按声道数分单声道和多声道。其优点是在于无阻力损失、流量下限低及适用于大型管道等。缺点是只能用于清洁的介质、不能用于小口径测量及多声道且价格昂贵等。同时,该流量计精确度差别很大,在时间差法超声波流量计中,大管径带测量管多声道超声波流量计的精确度最高,达±(0.50~1.00)%×FS,有的高达±0.15%×FS,但对安装要求极高,必须在专业人员的指导下精确安装,能够在线安装,多普勒超声波流量计的精度达±(3.00~10.00)%×FS,当固体含量基本不变时,可达±(0.50~3.00)%×FS。

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