摘要:明渠流(liu)量計 在實際(ji)測量中,經常(chang)會出現因設(shè)計、儀表選型(xíng)、量水🔴堰槽加(jia)工🐆、儀表安裝(zhuang)及調試不當(dāng)等諸多原因(yīn)造成㊙️的測量(liàng)誤差,從🌂而對(dui)下遊的污水(shuǐ)處理造成影(yǐng)響。介紹了明(ming)渠流量計的(de)測量原理及(ji)量水堰槽的(de)結構要求,并(bìng)結合實際應(ying)⛷️用提出了選(xuan)型及安裝調(diao)試等♌的注意(yì)事項,以減小(xiao)測量👨‍❤️‍👨誤差。
　　近(jìn)年來,随着民(mín)衆環保意識(shi)的增強，國家(jia)環保部門對(dui)工業污水👈排(pai)放的要求越(yuè)來越嚴格,明(ming)渠流量計以(yi)其非接觸測(ce)🐕量及🌈可用于(yu)敞開渠道的(de)優勢,在污水(shuǐ)處理裝置中(zhong)‼️得到了廣泛(fan)應用。結合工(gong)程案例對明(míng)渠流量📞的工(gong)作原🏃🏻‍♂️理及應(ying)用進行歸納(nà)、分析.總結,以(yǐ)供同行參考(kao)。
1測量原理及(ji)計算公式
1.1測(cè)量原理
　　明渠(qu)流量計由量(liàng)水堰(槽)和水(shui)位流量轉換(huan)儀表(二🌐次儀(yí)表)組成,其中(zhōng)二次儀表除(chú)完成水位流(liu)量轉換🧡外,還(hái)顯示瞬時🍉流(liu)量和累積流(liú)量。在流體流(liú)經标準堰或(huo)槽時,将形成(chéng)液位⭐與流量(liàng)的對應關系(xì),二次儀表測(cè)量液位,再根(gēn)據🤞相應公式(shì)(儀表内部微(wēi)處理器運算(suan))轉換成👨‍❤️‍👨流量(liàng)進行顯示。常(cháng)用超聲回波(bo)測距法來測(ce)量液位，超♈聲(sheng)波固定探頭(tou)安裝在量水(shuǐ)堰☎️(槽)水位觀(guān)測點上方。
1)堰(yan)。在流道中設(she)置上部有缺(que)口的闆壁,流(liú)體被堰擋住(zhù),水位有--定升(sheng)高,然後通過(guò)缺口向下遊(yóu)側流去。這時(shi)闆壁上遊側(cè)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻水位與流🔞量(liang)有對應關系(xì),通過測量水(shuǐ)位可🤩以計算(suan)出流量值。根(gēn)據缺口形狀(zhuang),分爲三角堰(yàn)、矩形堰、等寬(kuān)堰等。
2)槽。敞開(kāi)流道的某部(bù)分節流時,該(gai)處的流速增(zeng)大,同時該部(bù)分的水位下(xià)降,測量水位(wèi)的下降量求(qiu)流量的裝置(zhì)叫做水槽。常(chang)用的水槽有(you)巴歇爾水槽(cao)和帕爾默·玻(bo)魯斯水槽。
　　因(yīn)篇幅有限，文(wen)中僅介紹三(san)角堰、矩形堰(yan)及巴歇爾槽(cao)💋的🈲測量⭐原理(lǐ)及計算公式(shi)。
1.2流量計算公(gong)式
1)三角堰結(jié)構如圖1所示(shì)，三角堰流量(liang)公式如下:
 
　　式(shi)中:qv--體積流量(liang),m³/s;Ce--流量系數(需(xū)查表);θ--角缺口(kou)夾角,20°≤θ≤100°;he--有效水(shuǐ)頭,m,he=h+Kh(h-實測水頭(tóu)，m,Kh--水頭修正系(xi)數)。
2)矩形堰結(jié)構如圖2所示(shì),矩形堰流量(liang)公式如下:
 
　　式(shì)中:be--有效堰口(kou)寬度,m,be=b+Kb(b-實測堰(yàn)口寬度,m,Kb--寬度(dù)修正系數🌈)
3)巴(bā)歇爾槽爲矩(jǔ)形橫斷面短(duan)喉道槽,由喉(hou)道上遊均勻(yun)收縮段、喉道(dao)段和喉道下(xia)遊均勻擴散(san)段組成,如圖(tú)3所示。根據喉(hóu)道寬度分爲(wèi)三種類型:小(xiǎo)型槽(b=0.076,0.152,0.228m)、标準型(xing)槽(0.25m≤b≤2.4m)和大型槽(cao)(3.05m≤b≤15.24m)。因篇幅有限(xiàn),文中僅介紹(shao)标準型槽的(de)水位流量關(guān)系。巴❤️歇爾槽(cáo)流量公式如(ru)下:
 
　　式中:b-喉道(dao)寬度,m;ha--實測水(shui)頭,m。
 
2結構技術(shù)要求
　　每種堰(yan)或槽都有一(yi)定的結構要(yào)求，如量水堰(yan)(槽)結構達不(bu)到要求,即便(bian)明渠流量計(ji)的選型和安(an)裝再🎯仔細，測(cè)量結果也會(huì)大打折扣。
2.1三(san)角堰的結構(gòu)要求
1)堰闆上(shang)遊面爲平面(miàn),在表面上任(rèn)意兩點間的(de)連線與垂直(zhí)于軸線的平(ping)面之間的斜(xié)率應小于1%。
2)三(san)角形缺口堰(yàn)頂線bc,cd爲直線(xian)。
3)三角形缺口(kou)夾角(0)平分線(xian)O'O'與堰闆中垂(chui)線OO應重合。
4)堰(yan)闆項面ab,df在同(tóng)一水平面内(nei),與三角形缺(quē)口角度平分(fèn)線🌈O'O''成90°。
5)堰闆堰(yàn)口加工要求(qiú)如圖4所示,堰(yan)口頂面爲平(ping)面,與堰闆上(shang)遊✨面相交處(chu)成銳緣狀态(tai),若堰口銳緣(yuan)處被磨圓,其(qí)圓弧半徑不(bu)能大于0.25mm。堰口(kǒu)頂面寬度爲(wei)1~2mm,允許寬度不(bú)🐅得超出0.8~3.0mm。堰口(kou)表面應無毛(máo)刺和刮痕,表(biao)面粗🔅糙度爲(wèi)3.2。
 
6)堰闆上遊面(miàn)距堰頂20~50mm範圍(wei)内要求加工(gōng)成光滑表面(mian)📧,粗糙度爲3.2,在(zài)此範圍内一(yī)般不得有凸(tu)出物,如采用(yòng)螺栓安裝💘堰(yàn)闆♍時,其螺栓(shuān)💜凸出物不得(dé)超出于堰闆(pan)上遊面成1:10坡(pō)度的斜面。
7)當(dāng)堰闆厚度大(da)于堰口頂面(mian)寬度(1~2mm)時,超出(chū)堰口頂面寬(kuān)度🧡部分應加(jiā)工成斜面,斜(xié)面與頂面夾(jiá)角不得小于(yu)45°,斜面表面粗(cū)🛀🏻糙度爲3.2。
2.2矩形(xíng)堰的結構要(yào)求
1}矩形缺口(kǒu)中垂線應與(yu)行近渠槽中(zhōng)心線相重合(hé),側緣(ac,fd)與底緣(yuán)📞(cd)交角爲90°,如圖(tú)5所示。
 
2)堰闆要(yào)求與2.1節第1)條(tiao)相同。
3)矩形缺(quē)口側緣(ac,fd)及底(di)緣(cd)均爲銳緣(yuán)堰口,加工要(yao)求與2.1節第🌈5)~7)條(tiao)相同💔。
2.3巴歇爾(er)槽的結構要(yào)求
1)進口收縮(suō)段要求底面(mian)嚴格水平,兩(liang)側邊牆與底(dǐ)面📱垂直與縱(zong)軸線成1:5的比(bi)值對稱收縮(suo)。喉道段兩側(ce)邊牆互相平(píng)行,寬度(b)尺寸(cun)正确。爲了預(yu)防超出設計(jì)标⚽準的洪水(shui)漫溢,進口收(shou)縮段邊牆高(gao)度🏒應增加0.35~0.50m超(chao)高。
2)上下遊翼(yì)牆長度取決(jué)于河渠的寬(kuān)度，要求翼牆(qiáng)插人河渠🙇🏻兩(liang)✊岸的長度不(bú)得少于0.4~0.5m。
3)大型(xíng)巴歇爾槽可(ke)用混凝土材(cai)料建造,糙率(lǜ)要求小于0.017。小(xiao)型巴歇爾槽(cao)可用塑料或(huo)玻璃鋼材料(liào)建造。
3PTA污水處(chu)理工藝簡介(jie)
3.1概述
　　PTA裝置生(sheng)産過程中，排(pai)出的混合廢(fèi)水含有對苯(ben)二甲酸💃、苯二(er)🆚甲酸🚶、苯甲酸(suan)、醋酸甲酯、醋(cu)酸等污染物(wù),對水體有☔較(jiao)大的污染和(hé)危害。生産廢(fei)水首先經過(guo)換熱、沉澱、水(shui)量水質調節(jie)及中和工序(xù)後,進人UASB厭氧(yang)池;UASB出水經冷(leng)卻塔降溫後(hòu),與經過集🥵水(shuǐ)井提升的其(qí)他廢🏃🏻水混合(he),一起進人兩(liǎng)段好氧系統(tong),分别🥵爲射流(liú)曝氣池及微(wēi)孔曝氣池;再(zai)經過濾池去(qù)除懸浮物、臭(chòu)氧接觸池進(jin)行高級氧⚽化(hua)曝氣生物濾(lü)池進-一步去(qu)除COD;最後廢水(shuǐ)進人絮凝過(guo)濾池,通過絮(xu)凝及過濾機(ji)制,保證出水(shui)水質達标。
3.2量(liang)水堰(槽)選用(yong)原則
　　選擇量(liàng)水堰(槽)時,除(chu)了要考慮渠(qú)道内流量的(de)大小,還要考(kǎo)慮渠道内水(shui)的流态,是否(fǒu)能形成自由(you)流。流量小于(yu)2400L/min時👄,一般應選(xuǎn)擇三角堰。大(dà)于2400L/min時,-般應選(xuǎn)擇巴歇爾槽(cáo)。如果流量大(da)于2400IL./min,而渠道内(nèi)水位落差又(yòu)較大時，可以(yi)選擇矩形堰(yan);條件允許,最(zui)好選擇巴歇(xiē)爾槽。因巴歇(xie)爾槽的水位(wèi)與流量關系(xì)是由實驗标(biāo)定出來的，而(er)且對上遊行(hang)進渠槽條件(jian)要求較低，而(er)三角堰和矩(jǔ)形堰的水位(wei)與流量關系(xi)來♊源于理論(lun)計算👉,易忽視(shì)一些使用條(tiao)☁️件,帶來附加(jia)誤差。設計的(de)UASB厭氧🤞池受安(an)裝條件影響(xiang),多選用三角(jiao)堰或矩形堰(yàn),其污🥰水流量(liàng)測量多選用(yòng)明渠✉️流量計(jì),并采用♋分體(tǐ)式安💞裝,即超(chao)聲波🆚探頭和(hé)變送器分開(kai)安裝。
4儀表選(xuǎn)型及安裝注(zhu)意事項
4.1選型(xing)注意事項
1)用(yong)于過程控制(zhi)的場合,根據(ju)控制要求選(xuǎn)擇不同精度(dù)✂️等級的儀♉表(biao);有些無需作(zuo)正确控制和(hé)計量的場合(hé),可以選擇精(jing)💁度等級稍低(di)的儀表，如1.5級(jí)、2.5級,甚至4.0級，這(zhe)時也可以選(xuan)用價格🤞低廉(lián)的🈲插人式明(míng)渠流量計㊙️。
2)根(gen)據不同的量(liàng)水堰(槽)種類(lèi).形狀、材質，選(xuan)擇不同的計(jì)⭐算公式進行(hang)參數設置。
3)根(gēn)據使用場合(he)的溫度環境(jing)選擇合适的(de)産品。
4.2安裝注(zhu)意事項.
1)儀表(biǎo)探頭和最高(gāo)液面距離必(bi)須大于盲區(qū)。
2)儀表探頭安(an)裝高度必須(xū)小于量程。
3)探(tan)頭必須垂直(zhí)液面,探頭與(yu)液面間不能(neng)有管道或其(qi)他障礙物阻(zu)擋。
4)探頭必須(xū)安裝在渠道(dào)中央。
5)探頭須(xū)安裝在水堰(yan)(槽)的上遊，一(yī)般距堰口(4~5)實(shi)測水頭高度(du)⭐位置(巴歇爾(ěr)槽探頭須安(an)裝在喉道入(ru)口處)。
6)探頭發(fa)射角内不能(néng)有障礙物。
7)探(tan)頭避免放在(zài)太陽直射的(de)地方(可加裝(zhuāng)遮陽罩)。
8)不要(yao)安裝在高壓(yā)、高電流以及(ji)強電磁場的(de)電氣設備旁(páng)邊。
5儀表參數(shù)設置
　　明渠流(liu)量計安裝完(wan)畢後,需進行(háng)液位校準及(jí)流量參💯數設(shè)定。有效液位(wei)高度根據量(liàng)水堰(槽)不同(tóng)而有不同🔅的(de)定義,如巴歇(xiē)爾槽🏃🏻-般旁邊(bian)有安裝儀表(biǎo)的連通測量(liàng)管,管内液位(wei)即實際液🍓位(wei);三角🈲堰和矩(jǔ)形堰是缺口(kou)以上部分的(de)液位爲有效(xiào)液位。實測有(yǒu)效液位、校準(zhun)液位時,盡量(liang)要保持液面(miàn)相對平靜、穩(wěn)定。
　　參數設定(dìng)根據不同廠(chǎng)家的産品而(ér)略有差别,但(dàn)大同小異。一(yi)般需根據堰(yàn)(槽)種類選擇(zé)設定編碼，輸(shu)入堰(槽)尺寸(cùn)參數,然後進(jìn)人液位模式(shì)進行液位校(xiào)準,再進人流(liu)量模式進行(háng)測量(具體設(shè)置需參閱選(xuǎn)型産品調試(shì)說明書)。
6結束(shù)語
　　明渠流量(liàng)計主要與各(ge)種标準堰或(huò)槽配套,用于(yú)各類敞開式(shi)流道水量的(de)計量或監測(cè)。明渠流量計(ji)因其本身的(de)特點🐕而廣泛(fàn)應用在水利(lì)工程及污水(shui)處理裝置的(de)測量⭐中,并具(ju)有其他儀表(biao)的優越性。在(zài)選用時,盡量(liang)消除或減小(xiao)誤差帶來的(de)影響,不僅提(tí)高了該儀表(biao)的可靠性和(he)正确性,而且(qie)對于整個裝(zhuang)置的生産平(ping)穩運行也具(ju)有重要意義(yi)。

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