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污水處(chu)理計量中(zhong)流量計的(de)應用
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摘要(yao):水資源的(de)短缺已稱(chēng)爲制約我(wo)國可持續(xu)發展道路(lu)的主要因(yīn)素。除了節(jie)約用水外(wai),水污染的(de)防治也是(shì)水資源保(bǎo)護的當務(wu)⛹🏻♀️之急。建立(li)污水處理(li)廠是治理(lǐ)污🌍水的重(zhong)♉要手段之(zhī)一。液💋體流(liu)量計作爲(wei)污水處理(li)廠中的計(jì)量器具,是(shì)雙方貿易(yì)結算的依(yī)據。本✉️文主(zhu)要是通過(guò)對
電磁流(liu)量計
和
超(chao)聲流量計(ji)
的介紹,爲(wei)污水廠在(zai)流量計的(de)選用中提(tí)供參考。
當(dāng)前,我國是(shì)嚴重水匮(kui)乏的國家(jiā),水資源的(de)短缺已成(chéng)爲可持續(xù)發展的嚴(yán)重制約因(yīn)素,可以說(shuo)已經成爲(wei)我👄國可持(chí)續發展的(de)瓶頸。水資(zi)源時空分(fèn)布嚴重不(bu)均,人口衆(zhōng)多和傳統(tong)工業經⭐濟(ji)發展速度(dù)較快加劇(jù)了缺水問(wen)題;嚴重的(de)水污染💛又(you)使缺水問(wèn)題日益🏃突(tū)出;因此,水(shui)污染防治(zhì)是水資源(yuán)保護的當(dāng)務之急⭐。節(jie)水是從量(liàng).上🤞保護水(shui)資源,防♋治(zhi)污染是從(cóng)質㊙️上保護(hu)水資源,二(èr)者缺一不(bu)可,相輔相(xiang)成,節水本(ben)身就減少(shǎo)了污染總(zong)量;污染的(de)防治則實(shi)際上減少(shǎo)了不可利(li)用的水量(liàng),等于節水(shui)🌈。
污水處理(lǐ)廠的建設(shè)是治理污(wu)水的重要(yào)手段之一(yi)。目🙇🏻前,天津(jīn)市投入運(yùn)行的污水(shuǐ)處理廠達(dá)到58座,累計(jì)日處理能(néng)力達🏃♀️到260萬(wan)t,使全市污(wū)水處理率(lü)達到85%以上(shàng)(城區90%以.上(shang))。現有的污(wu)水處理.廠(chǎng)大多是由(yóu)企業投資(zi)建設,處理(li)☁️污水所需(xu)的費用由(you)政府結算(suàn)。液體流量(liang)計作爲污(wu)水處理廠(chǎng)中的主要(yao)計量器具(jù),是雙方結(jié)算的依據(jù)。由于其他(tā)類型液體(ti)㊙️流量計(如(rú)
渦輪流量(liang)計
、
渦街流(liu)量計
等)對(duì)水質要求(qiu)比較高,污(wū)水處理廠(chǎng)中常用液(yè)體流☂️量計(jì)是電磁流(liú)量計和超(chao)聲流量計(jì)。
1、電磁流量(liàng)計的測量(liàng)原理是根(gēn)據法拉第(di)電磁感應(ying)定律,當一(yi)導體在磁(cí)場中運動(dong)切割磁力(lì)線時,在導(dǎo)體的兩端(duān)💁即産生感(gan)應電🔱動勢(shì),其方向由(yóu)右手定則(ze)确定,其📧大(dà)小與💁磁場(chǎng)的🍉磁感應(yīng)強度、導體(ti)在磁場内(nèi)💔的長度及(jí)導體的運(yun)動速度成(chéng)正比,如果(guǒ),,三者互相(xiàng)垂直,則E=BLu(1-1)
其(qi)中:k一儀表(biǎo)系數;
`v一測(cè)量管道截(jie)面内的平(ping)均軸向流(liu)速圓形截(jié)面測量🔴管(guǎn)道的體積(ji)流量qv爲
其(qi)中:一流量(liang)計的校準(zhun)系數,該系(xì)數實際上(shang)通常是靠(kào)實流校準(zhǔn)得到。
由上(shàng)式可見,體(tǐ)積流量qv與(yǔ)感應電動(dong)勢和測量(liang)管内徑呈(cheng)線😘性關系(xì),與磁場的(de)磁感應強(qiáng)度呈反比(bi),與其他物(wu)理參數無(wú)關,這也是(shì)📧電磁流量(liang)計優點。它(ta)的結構主(zhǔ)要包括流(liu)⚽量傳感器(qì)與轉換器(qì)兩❌部分組(zǔ)成。傳感器(qi)主要由--段(duan)流過被測(ce)導電🌈液體(tǐ)的測量管(guan);内襯通常(chang)是絕緣的(de),一對或多(duō)🔞對電極測(ce)量管道内(nèi)導電液體(tǐ)流動産生(sheng)的信号;在(zài)測量管中(zhong)産生磁場(chang)的電磁體(tǐ)。轉換器主(zhǔ)要采用模(mo)拟集成運(yùn)算放大電(dian)路對傳感(gan)器電極産(chan)生的🌈電信(xin)号進行放(fàng)大處理,來(lái)反映🛀管道(dao)中流量的(de)變化,通🛀🏻過(guò)二次顯示(shi)儀表讀取(qu)流量♋值。
2、超(chao)聲流量計(jì)以測量超(chao)聲波在流(liú)動介質中(zhong)傳播的🆚時(shí)間與💔流量(liang)的關系爲(wèi)原理。通常(chang)認爲超聲(sheng)波在流✔️體(tǐ)中的實際(ji)傳播速度(dù)是由介質(zhì)靜止狀态(tài)下超聲波(bo)的傳✨播速(su)度Cf和流體(ti)軸向平均(jun1)流速vm在超(chao)聲波傳播(bō)方向上的(de)分量組成(chéng)。如圖,順🔞流(liú)和逆流傳(chuán)播時間與(yǔ)各量之間(jian)的關系是(shi)
其中:tup一超(chāo)聲波在流(liu)體中逆流(liú)傳播的時(shi)間;
Tdown一超聲(shēng)波在流體(tǐ)中順流傳(chuan)播的時間(jiān);
L一聲道長(zhang)度;
cf一超聲(sheng)波在流體(ti)中傳播的(de)速度;
vm一流(liu)體的軸向(xiang)平均流速(su);
φ一聲道角(jiǎo)
可利用式(shi)(1-5)的兩個公(gōng)式得出流(liú)體流速的(de)表達式.
将(jiang)測得的多(duo)個聲道的(de)流體流速(sù)vi=1,2,....k;利用數學(xué)的函數關(guan)系聯🐕合起(qǐ)來,可得到(dao)管道平均(jun)流速的估(gu)計值,乘以(yǐ)過👣流面積(ji),即可得到(dao)體積流量(liàng),,
式中:k一聲(sheng)道數。
超聲(sheng)波流量計(ji)主要由流(liú)量計表體(tǐ)、超聲換能(néng)器及其安(an)♋裝部件💃🏻、信(xìn)号處理單(dān)元和流量(liàng)計算機組(zu)成。對于現(xiàn)場接🔞觸式(shi)和外夾式(shi)流量計,安(ān)裝換能器(qi)處的管道(dao)可做表體(tǐ)使用,接觸(chù)式流🧑🏽🤝🧑🏻量計(jì)的換能器(qi)直接與被(bèi)測流體接(jie)觸,外夾式(shi)流量計的(de)換能器緊(jin)密安裝在(zai)管道外壁(bi)。
3、兩種流量(liàng)計有各自(zi)的優缺點(diǎn):
(1)電磁流量(liang)計在污水(shuǐ)測量中的(de)優點主要(yào)有以下幾(jǐ)個方🎯面:
(a)壓(ya)力損失小(xiǎo)相對較小(xiao)。電磁流量(liang)計的傳感(gǎn)器結構簡(jian)單,測量管(guan)内沒有可(kě)動部件,也(ye)沒有任何(he)阻礙流體(ti)流動的節(jiē)流部件,當(dāng)流體通過(guo)流量計時(shi)不會引⛱️起(qǐ)任何附加(jiā)的壓力損(sǔn)失,流量計(ji)的阻力僅(jin)是同一長(zhang)度管道的(de)沿程阻力(li),是流量計(jì)中運行能(neng)耗流量🔅儀(yí)表之一。
(b)可(kě)以測量髒(zāng)污介質及(jí)懸濁性液(yè)固兩相流(liú)的流量。電(diàn)磁🏃🏻♂️流量計(ji)的測量通(tong)道是-段無(wú)阻流檢測(ce)件的光滑(huá)直管,不🌍易(yi)阻塞含有(yǒu)固體顆粒(lì)或纖維的(de)液固二相(xiang)流體♉。
(c)電磁(ci)流量計所(suǒ)測得的體(tǐ)積流量,實(shí)際上不受(shou)流體密度(dù)粘度溫度(dù)、壓力和電(diàn)導率變化(hua)的影響。缺(quē)點主要是(shì)不能測量(liàng)🔅含有大量(liang)氣體的液(yè)體。
(2)超聲流(liú)量計在污(wu)水測量中(zhōng)的優點主(zhǔ)要有以下(xià)幾個方面(mian):
(a)可做非接(jie)觸式測量(liàng)。
(b)和電磁流(liu)量計-般爲(wei)無流動阻(zǔ)撓測量,沒(mei)有壓力損(sǔn)失。
(e)可測量(liang)非導電性(xing)液體,對無(wú)阻撓測量(liang)的電磁流(liú)量計是一(yi)種補充。
時(shí)間法超聲(shēng)流量計隻(zhī)能用于清(qīng)潔液體,-般(bān)在污水廠(chǎng)中主要⛷️用(yong)于出水管(guǎn)道流量的(de)測量。
考慮(lǜ)到污水測(cè)量過程中(zhong)管道中雜(zá)質、氣泡對(duì)電磁流💋量(liang)計的影響(xiang),以及超聲(sheng)流量計在(zài)日常維護(hù)與保♋養得(de)重要性,-種(zhong)專用于污(wū)水測量的(de)流量計,将(jiāng)是流量工(gōng)作🈲者今後(hòu)努力研究(jiū)的方向。
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