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一种超声波流量计在污水处理计量中的应用

放大字体  缩小字体 发布日期2018-11-05  浏览?#38382;?span id="hits">232
核心提示污水处理厂接收工业园区内企业排放工业废水的主管管径一般在600mm以上水质污浊成分复杂流量变化大针对此工况流量计量在设选型时要求测量仪表具有良好的耐腐蚀和大量程比

淮安市三畅仪表有限公司

结合具体项目中的应用经验简要介绍了一种新型国产超声波流量计的测量原理系统构成性能指标及安装要求实际应用表明该超声波流量计能够克服常用流量计量程范围窄精度?#31995;ͣ?#21450;进口超声波流量计价格高安装条件?#37327;?#21450;售后服务不及时?#28909;?#28857;具有运行稳定安全准确度高操作简单等优点特别适合高精度要求下的终端用户贸易结算

污水处理厂接收工业园区内企业排放工业废水的主管管径一般在600mm以上水质污浊成分复杂流量变化大针对此工况流量计量在设选型时要求测量仪表具有良好的耐腐蚀和大量程比污水流量计量多采用?#26032;?#27969;量计电磁流量计1或?#35013;?#27969;量计等但此类流量计都需要将其传感器安装在管道内2ݣ压损大易磨损寿命短对涡流和速度分布敏感实际应用中常因传感器被杂物覆盖或缠绕而影响正常使用无法提供准确数据3ݡ进口超声流量计因价格高售后服务不及时安装要求?#37327;?#31561;因素其应用受到很大限制在某市污水处理厂项目设计中采用了一种新型国产超声波流量计它具有准确度高量程大无水头损失安装方便等优点4ݣ解决?#21496;?#30830;计量的难题

1仪表测量原理

超声波流量计是利用超声波传播的声速差原理进行测量如图1所示超声波在流体中的传播速度与流体流动速度有关5ݣ仪表通过测量超声波沿介质顺向和逆向传播的声速差算出介质在现场的流速进而计算?#36152;?#24037;作状况下的流量即

计算公式

公式中Q为流量m3hL为传感器间距离mt1为顺流传播时间st2为逆流传播时间s为超声波与流体流向间的夹角A为管道截面积m2

2系统构成及性能指标

项目进水管管径为DN1200mm设计采用了超声流量计项目设计采用的超声波流量计为V?#20013;?#19968;次反射双声道分体型流量计所选仪表口径为DN1200mm精度为0.5级测量管材质为碳钢内衬聚四氟乙烯仪表主要由4部分组成流量计表体转换器压力变送器可选用于补偿温度变送器可选用于补偿等结构如图2所示


由于项目中进水主管道流量测量点距离监控中心?#26174;?#35201;求流量计具有现场显示瞬时流量累积流量工作状态等?#38382;?#21382;史数据记录储存数据自动检查和检验运行状况诊断和?#25910;?#25253;警等多项功能其中最主要的是要能够将信号传送?#33391;?#25511;中心综合实?#24066;?#27714;设计选用的流量计采用RS485接口MODBUS协议以主从?#34432;?#26041;式将采集的信号以通讯模式上传到监控中心控制站超声波流量计通讯数据信息传输为异步方式以字节为单位主机监控中心控制站和从机流量计之间传递的通讯信息使用11位字格式位数分配如表1所示

数据位信息帧采用地址码功能码数据区错误校检的格式数据位格式及长度如表2所示当通讯命令由发送设备主机发送至接收设备从机时符合相应地址码的从机接收通讯命令并根据功能码及相关要求读取信息如果CRC校验无误则执行相应的任务然后把执行结果数据返送给主机返回的信息中包括地址码功能码执行后的数据以及CRC校验码如果CRC校验出错数据区就返回0x83


3安装与应用

3.1安装及注意事项

1周围环境要求环境温度满足2555棬相对湿度小于85避免?#31354;?#21160;源避免强电磁或电子干扰仪表防护等级为IP68可?#22253;?#35013;在仪表井内

2管道安装要求流量计的上下游直管段分别为10D和5D6ݣ双向计量上下游直管段均不少于10D测量介质含有粉尘颗粒时在表体上游30D之外的直管段位置加装过滤器过滤器为80目磁性过滤器表体吊装时利用在法兰顶部位置的吊环流量计表体的内径与直管段的内径一致尺寸差值控制在公称直径的0.6%1.0避免垫片突入管道仪表测量管段内腔清洁度要求无油脂及?#39029;G?#19988;要保证流经仪表处介质满管

3电源及接线仪表电?#24202;?#29992;UPS供电电压等级220VAC10电源线缆为三芯1.5mm2电缆数据通信线采用屏蔽线线径为1.5mm2

4接地仪表外壳在安装地点就近单独接地接地电阻小于4接地棒打入潮湿的地下75cm以上与其他接地棒或金属导体相距10cm以上接地线的地上部分用护套管套住防止与其他金属或接地线相接触信号电缆屏蔽层在流量计侧接地

5温度压力变送器安装温度变送器安装在流量计标准短截表体的下游远离表体约3D4D单向流或5D9D双向流的位置压力变送器安装在流量计标准短截上

6转换器安装仪表安装于空旷场地转换器安装在专门的支架上将转换器外壳与支架联结牢固以起?#25509;行览?#20987;作用同时在接线端配置仪表侧?#35272;?#28044;保护器

3.2性能比较与实际应用效果

超声波流量计安装完成后经调试联运及投产运行的多次测试均达到?#21496;?#24230;要求性能优良

1不同类型流量计比较双声道超声流量计具有测量精准量程比宽运行稳定工作压力低压力变化范围广抗干扰性强维护量少安装方便等明?#26434;?#21183;是一种比较理想的节能型流量计在大管径流量测量方面更具优越性7ݡ不同类型流量计性能对比如表3所示

2与国外同类产品对比当前进口超声流量计未得到广泛使用的主要原因是 价格高随口径不同 价格区间在十几万?#33391;?#21313;万元人民币 仪表使用所要满足的压力底限值大通常要求介质压力不低于 500 kPa 在低压条件下无法正常使用安装要求?#37327;̣?对国内一些特殊地域或工况适应性差 另外 进口超声流量计的?#38469;?#26381;务费也非常昂贵 售后服务响应时间长 零部件订货周期长

针对国外产品的众多弊端 选用该国产流量计使问题得到了解决 自项目竣工投产以来 流量计性能指标满足用户的预期使用要求 仪表本身?#28304;收?#35786;断功能和开放的通讯协议 在实际应用时更加方便

4 结语

双声道超声波流量计投用后 各项性能指标均达到设计要求 大大提升了计量精度和复?#20013;ԣ?提高了输差原因分析的科学性 同时降低?#23435;?#25252;成本 与同类产?#24223;?#27604; 在相同的工况下 系统性价比突出 实际应用数据表明 设计采用的超声波流量计 具有测流费用少 运行稳定 准确度高 操作简单 不破坏流场 没有压力损失 不影响系统中其他设备正常工作等优点 特别适合大口径高精度要求下的污水计量及终端用户贸易结算


 
关键词 仪表测量 超声波流量计 压力变送器 流量计表体

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