Sähkömagneettisen virtausmittarin valinta ja käyttö jäteveden virtausmittauksessa

Johdanto

Öljykenttien jätevedenpuhdistamojen jäteveden virtauksen mittauksen ja säädön tarkkuus- ja luotettavuusvaatimukset kasvavat jatkuvasti. Tässä artikkelissa esitellään sähkömagneettisten virtausmittareiden valinta, toiminta ja käyttö. Kuvaile niiden ominaisuuksia valinnassa ja käytössä.

Virtausmittarit ovat yksi harvoista laitteista, joita on vaikeampi käyttää kuin valmistaa. Tämä johtuu siitä, että virtausnopeus on dynaaminen suure, ja liikkuvassa nesteessä on paitsi viskoosia kitkaa, myös monimutkaisia ​​virtausilmiöitä, kuten epävakaita pyörteitä ja toissijaisia ​​virtauksia. Itse mittauslaitteeseen vaikuttavat monet tekijät, kuten putkilinja, kaliiperin koko, muoto (pyöreä, suorakulmainen), reunaehdot, väliaineen fysikaaliset ominaisuudet (lämpötila, paine, tiheys, viskositeetti, likaisuus, syövyttävyys jne.), nesteen virtaustila (turbulenssitila, nopeusjakauma jne.) sekä asennusolosuhteiden ja -tasojen vaikutus. Kun kotimaassa ja ulkomailla on yli tusina tyyppiä ja satoja erilaisia ​​virtausmittareita (kuten tilavuus-, paine-ero-, turbiini-, pinta-ala-, sähkömagneettiset, ultraääni- ja lämpövirtausmittarit, joita on kehitetty peräkkäin), on järkevä valinta tekijöille, kuten virtaustila, asennusvaatimukset, ympäristöolosuhteet ja taloudellisuus, jotka ovat lähtökohta virtausmittareiden hyvälle käytölle. Itse laitteen laadun varmistamisen lisäksi myös prosessitietojen toimittaminen sekä laitteen asennuksen, käytön ja huollon kohtuullisuus ovat erittäin tärkeitä. Tässä artikkelissa esitellään sähkömagneettisen virtausmittarin valinta ja käyttö.

Sähkömagneettisen virtausmittarin valinta

Tieteen ja teknologian kehityksen myötä myös automaattinen tunnistustekniikka on kehittynyt huomattavasti, ja automaattisia tunnistuslaitteita on käytetty laajalti myös jätevedenkäsittelyssä, joten jätevedenpuhdistamot eivät ainoastaan ​​säästä paljon työvoimaa ja materiaaliresursseja, vaan mikä tärkeintä, ne voivat tehdä oikea-aikaisia ​​muutoksia prosessiin. Tässä artikkelissa otetaan esimerkkinä Hangzhou Asmikin sähkömagneettinen virtausmittari, jossa esitellään automaattisten tunnistuslaitteiden käyttöä jätevedenkäsittelyssä ja joitakin olemassa olevia ongelmia.

Sähkömagneettisen virtausmittarin rakenneperiaate

Automaattinen tunnistuslaite on yksi automaattisen ohjausjärjestelmän keskeisistä osajärjestelmistä. Yleinen automaattinen tunnistuslaite koostuu pääasiassa kolmesta osasta: ① anturi, joka käyttää erilaisia ​​signaaleja mitatun analogisen suureen havaitsemiseen; ② lähetin, joka muuntaa anturin mittaaman analogisen signaalin 4–20 mA:n virtasignaaliksi ja lähettää sen ohjelmoitavaan logiikkaohjaimeen (PLC); ③ näyttö, joka näyttää mittaustulokset intuitiivisesti ja antaa tulokset. Nämä kolme osaa ovat orgaanisesti yhdistettyjä, eikä niitä voida kutsua täydelliseksi laitteeksi ilman mitään osaa. Automaattista tunnistuslaitetta on käytetty laajalti teollisessa tuotannossa sen tarkkojen mittausten, selkeän näytön ja yksinkertaisen käytön ansiosta. Lisäksi automaattisella tunnistuslaitteella on liitäntä sisäiseen mikrotietokoneeseen, ja se on tärkeä osa automaattista ohjausjärjestelmää. Sitä kutsutaan "automaatio-ohjausjärjestelmän silmiksi".

Sähkömagneettisen virtausmittarin valinta

Öljykenttien tuotannossa syntyy suuri määrä öljyistä jätevettä tuotantoprosessin tarpeiden vuoksi, ja jätevedenpuhdistamon on valvottava jäteveden virtausta. Aiemmissa suunnitelmissa monetvirtausmittaritkäytetään pyörrevirtausmittareita ja aukkovirtausmittareita. Käytännön sovelluksissa on kuitenkin havaittu, että mitatun virtausnäytön arvo poikkeaa suuresti todellisesta virtauksesta, ja poikkeamaa voidaan pienentää huomattavasti vaihtamalla sähkömagneettiseen virtausmittariin.

Jäteveden ominaisuuksien, kuten suurten virtausmuutosten, epäpuhtauksien, alhaisen korroosion ja tietyn sähkönjohtavuuden, vuoksi sähkömagneettiset virtausmittarit ovat hyvä valinta jäteveden virtauksen mittaamiseen. Niillä on kompakti rakenne, pieni koko ja kätevä asennus, käyttö ja huolto. Esimerkiksi mittausjärjestelmä on älykäs ja tiivistys on vahvistettu, joten ne voivat toimia normaalisti ankarissa olosuhteissa.

Seuraavassa on lyhyt johdatus valintaperiaatteisiin, asennusolosuhteisiin ja varotoimiinsähkömagneettiset virtausmittarit.

Kaliiperin ja kantaman valinta

Lähettimen kaliiperi on yleensä sama kuin putkiston. Jos putkistoa suunnitellaan, kaliiperi voidaan valita virtausalueen ja virtausnopeuden mukaan. Sähkömagneettisille virtausmittareille sopiva virtausnopeus on 2–4 m/s. Erityistapauksissa, jos nesteessä on kiinteitä hiukkasia, kuluminen huomioon ottaen voidaan valita yleinen virtausnopeus ≤ 3 m/s. Helppokäyttöisille hallintanesteille voidaan valita virtausnopeus ≥ 2 m/s. Kun virtausnopeus on määritetty, lähettimen kaliiperi voidaan määrittää kaavan qv = D2 mukaisesti.

Lähettimen mittausalue voidaan valita kahden periaatteen mukaisesti: toinen on, että laitteen koko asteikko on suurempi kuin odotettu maksimivirtausarvo; toinen on, että normaali virtaus on suurempi kuin 50 % laitteen koko asteikosta tietyn mittaustarkkuuden varmistamiseksi.

Lämpötilan ja paineen valinta

Sähkömagneettisen virtausmittarin mittaaman nesteen paine ja lämpötila ovat rajalliset. Valittaessa käyttöpaineen on oltava pienempi kuin virtausmittarin määritelty käyttöpaine. Tällä hetkellä kotimaassa valmistettujen sähkömagneettisten virtausmittareiden käyttöpainevaatimukset ovat: halkaisija on alle 50 mm ja käyttöpaine on 1,6 MPa.

Käyttö jätevedenpuhdistamossa

Jätevedenpuhdistamo käyttää yleensä Shanghai Huaqiangin valmistamaa HQ975-sähkömagneettista virtausmittaria. Beiliun jätevedenpuhdistamon käyttötilanteen tutkimuksen ja analyysin perusteella yhteensä seitsemällä virtausmittarilla, mukaan lukien vastavirtausmittarit, kierrätysvesimittarit ja ulkoiset virtausmittarit, on epätarkkoja lukemia ja vaurioita, ja myös muilla asemilla on samanlaisia ​​ongelmia.

Nykytilanne ja olemassa olevat ongelmat

Useiden käyttökuukausien jälkeen tulevan veden virtausmittarin mittaus oli epätarkka sen suuren koon vuoksi. Ensimmäinen huolto ei ratkaissut ongelmaa, joten veden virtausta voidaan arvioida vain ulkoisella vedensyötöllä. Yhden vuoden käytön jälkeen muut virtausmittarit kärsivät salamaniskuista ja korjauksista, ja lukemat olivat epätarkkoja yksi toisensa jälkeen. Tämän seurauksena kaikkien sähkömagneettisten virtausmittareiden lukemilla ei ole viitearvoa. Joskus esiintyy jopa käänteistä ilmiötä tai ei sanoja. Kaikki veden tuotantotiedot ovat arvioituja arvoja. Koko aseman tuotantoveden tilavuus on käytännössä mittaamaton. Eri dataraporteissa esitetty veden tilavuusjärjestelmä on arvioitu arvo, josta puuttuu tarkka todellinen veden tilavuus ja käsittely. Erilaisten tietojen tarkkuutta ja aitoutta ei voida taata, mikä lisää tuotannonhallinnan vaikeutta.

Päivittäisessä tuotannossa aseman ja kaivoksen mittaushenkilöstö ilmoitti laitteen ongelman jälkeen useita kertoja toimivaltaiselle osastolle ja otti useita kertoja yhteyttä valmistajaan korjausten tekemiseksi, mutta mitään ei tapahtunut, ja huoltopalvelu oli heikkoa. Huoltohenkilöstöön oli otettava yhteyttä useita kertoja ennen paikalle saapumista. Tulokset eivät ole olleet ihanteellisia.

Alkuperäisen laitteen heikon tarkkuuden ja korkean vikaantumisasteen vuoksi erilaisten mittausindikaattoreiden vaatimusten täyttäminen huollon ja kalibroinnin jälkeen on vaikeaa. Monien tutkimusten ja selvitysten jälkeen käyttäjäyksikkö jättää romutushakemuksen, ja yksikön toimivaltainen mittaus- ja automaattisen ohjauksen osasto on vastuussa hyväksynnästä. HQ975-sähkömagneettiset virtausmittarit, jotka eivät ole saavuttaneet määriteltyä käyttöikää, mutta joilla on pitkä käyttöikä, vakavat vauriot tai ikääntymisen aiheuttama heikkeneminen, romutetaan ja päivitetään, ja muuntyyppiset sähkömagneettiset virtausmittarit korvataan edellä mainittujen valintaperiaatteiden mukaisesti todellisen tuotannon mukaisesti.

Siksi sähkömagneettisten virtausmittareiden kohtuullinen valinta ja oikea käyttö ovat erittäin tärkeitä mittaustarkkuuden varmistamiseksi ja laitteen käyttöiän pidentämiseksi. Virtausmittarin valinnan tulisi perustua tuotantovaatimuksiin, alkaen laitteen todellisesta toimitustilanteesta, ottaen kattavasti huomioon mittausten turvallisuuden, tarkkuuden ja taloudellisuuden sekä määrittämällä virtausnäytteenottolaitteen menetelmä ja mittauslaitteen tyyppi mitattavan nesteen luonteen ja virtauksen sekä eritelmien mukaisesti.

Laitteen ominaisuuksien oikea valinta on myös tärkeä osa laitteen käyttöiän ja tarkkuuden varmistamista. Erityistä huomiota on kiinnitettävä staattisen paineen ja lämpötilan kestävyyden valintaan. Laitteen staattinen paine on paineenkestoaste, jonka tulisi olla hieman suurempi kuin mitattavan väliaineen käyttöpaine, yleensä 1,25 kertaa, jotta vuotoja tai onnettomuuksia ei tapahdu. Mittausalueen valinta on pääasiassa laitteen asteikon ylärajan valinta. Jos se valitaan liian pieneksi, se ylikuormittuu helposti ja vahingoittaa laitetta; jos se valitaan liian suureksi, se haittaa mittaustarkkuutta. Yleensä se valitaan 1,2–1,3 kertaa todellisen käytön aikana vallitsevan maksimivirtausarvon verran.

Yhteenveto

Kaikista jäteveden virtausmittareista sähkömagneettisella virtausmittarilla on parempi suorituskyky, ja kuristusvirtausmittarilla on laaja valikoima sovelluksia. Vain ymmärtämällä virtausmittarien suorituskyky voidaan valita ja suunnitella virtausmittari jäteveden virtauksen mittaamiseen ja säätöön. Tarkkuus- ja luotettavuusvaatimukset täyttyvät. Laitteen turvallisen käytön varmistamiseksi on pyrittävä parantamaan laitteen tarkkuutta ja energiansäästöä. Tästä syystä on välttämätöntä valita paitsi tarkkuusvaatimukset täyttävä näyttölaite, myös valita kohtuullinen mittausmenetelmä mitattavan väliaineen ominaisuuksien mukaan.

Lyhyesti sanottuna ei ole olemassa mittausmenetelmää tai virtausmittaria, joka soveltuisi erilaisiin nesteisiin ja virtausolosuhteisiin. Eri mittausmenetelmät ja -rakenteet vaativat erilaisia ​​mittaustoimintoja, käyttötapoja ja käyttöolosuhteita. Jokaisella tyypillä on omat ainutlaatuiset etunsa ja haittansa. Siksi paras tyyppi, joka on turvallinen, luotettava, taloudellinen ja kestävä, tulisi valita kattavan eri mittausmenetelmien ja instrumenttien ominaisuuksien vertailun perusteella.