污水流量测量中流量计的选型与探讨
(1)涡街流量计的测量范围较大,一般10:1,但测量下限受许多因素限制:Re>10000是涡街流量计工作的最基本条件,除此以外,它还受旋涡能量的限制,介质流速较低,则旋涡的强度、旋转速度也低,难以引起传感元件产生响应信号,旋涡频率f也小,还会使信号处理发生困难。测量上限则受传感器的频率响应和电路的频率限制,因此设计时一定要对流速范围进行计算、核算,根据流体的流速进行选择。使用现场环境条件复杂,选型时除注意环境温度、湿度、气氛等条件外,还要考虑电磁干扰。在强干扰如高压输电电站、大型整流所等场合,磁敏式、压电应力式等仪表不能正常工作或不能准确测量。
(2)振动也是该类仪表的一大劲敌。因此在使用时注意避免机械振动,尤其是管道的横向振动(垂直于管道轴线又垂直旋涡发生体轴线的振动),这种影响在流量计结构设计上是无法抑制和消除的。由于涡街信号对流场影响同样敏感,故直管段长度不能保证稳定 涡街所必要的流动条件时,是不宜选用的。即使是抗振性较强的电容式、超声波式,保证流体为充分发展的单向流,也是不可忽略的。
(3)介质温度对涡街流量计的使用性能也有很大的影响。如压力应力式涡街流量计不能长期使用在300℃状态下,因其绝缘阻抗会由常温下的10 MΩ~100 MΩ急降至1 MΩ~10 KΩ,输出信号也变小,导致测量特性恶化,对此宜选用磁敏式或电容式结构。在测量系统中,传感器与转换器宜采用分离安装方式,以免长期高温影响仪表可靠性和使用寿命。
涡街流量计是一种比较新型的流量计,处于发展阶段,还不是很成熟,如果选择不当,性能也不能很好发挥。只有经过合理选型、正确安装后,还需要在使用过程中认真定期维护,不断积累经验,提高对系统故障的预见性以及判断、处理问题的能力,从而达到令人满意的效果。
节流式流量计
节流式流量计是早期大量使用的一种测量流量的计量装置,其历史最长,用量最多。现在常见的为圆孔板型和锥形入口板型,其工作原理是在流体管道中加入一孔板节流件,通过导压管引入压差变送器测出节流件上、下游的压差,根据所测的压差经过计算即得出流量的瞬时值。由于导压管内水的不流动性,在较寒冷地区,冬天室外安装的孔板取压管容易冻裂(冻住),使差压仪器无法正常工作。测量较脏的污水时,孔板需经常清洗。如清洗不及时,测量精度降低,取压管经常被污物堵死,仪表无法使用。用孔板的方式测流量时还有压力损失大、维护量大等缺点。因此改变取压方式, 例如用径距取压法,就可以减少孔板污物的影响。
电磁流量计
电磁流量计不受温度、压力、粘度等外界因素的影响,测量管内部无收缩或凸出部分的压力损失,另外,流量元件检测出的最初信号,是一个与流体平均流速成精确线性变化的电压,它与流体的其他性质无关,具有很大的优越性。
根据污水具有流量变化大、含杂质、腐蚀性小、有一定的导电能力等特性,测量污水的流量,电磁流量计是一个很好的选择。它结构紧凑、体积小,安装、操作、维护方便,如测量系统采用智能化设计,整体密封加强,能在较恶劣的环境下正常工作。可选用橡胶衬里,含钼不锈钢(OCrI8Ni12Mo2Ti)电极的电磁流量计,即可满足污水流量测量的要求。
结 语
以上几种污水流量测量流量计中,电磁流量计性能较好,节流流量计应用范围广,而涡街流量计比较新型,并正在不断发展。只有了解这几种流量计各自的性能,才能对流量计选型设计好,使污水流量的测量和控制达到精确度和可靠性要求。