關於電（diàn）廠汙（wū）水處理流量計在製氧機組供水係統中的案例分析

本文概述：
流量測量工作是工業生產中一項重要的基礎性工（gōng）作，流量計（jì）所測量與收集的相關數據直接關係到（dào）生產的穩定進行，是自動化生（shēng）產控製中重要的環節，電（diàn）廠汙水處理流量計是流量計領域中使用*為廣泛的一款產品，它的測（cè）量範圍度大，響應快，計量數據正確，給操作（zuò）工提供了操作依據。其優越的性能和準（zhǔn）確的測量及便捷的安裝維護受到用戶的喜愛。本文針對於電廠汙水處理流量計的（de）基本原理、特點及其在（zài）在製氧機組供水（shuǐ）係統中以及（jí）安裝使用（yòng）的案例所作分析（xī）總結，
我（wǒ）公司服務的客戶生產過程中的製氧機組冷卻供水係統距離控製（zhì）室較（jiào）遠，均為（wéi）無人值守。原來一直（zhí）采用的是孔板流量計進行液位的測量與監控，由於原檢測裝置（zhì）的缺（quē）陷，測（cè）量的數據（jù）由於無法準確地反映蓄水池的供水量，因此不（bú）能監視蓄水池（chí）水滿溢和缺水的情況，隻能依靠人（rén）工巡回檢查。經常出現低水位和水滿溢的情況。所以導致不能及時（shí）補水或斷水，對生產很不利，也造成（chéng）了水資源的浪費。我們在供水計量（liàng）檢測過程中，采用電廠汙水處（chù）理（lǐ）流量計對原孔板、差壓測量係統裝置進（jìn）行了改造，克服了原孔板流量計的缺陷，解（jiě）決了（le）孔板測量範圍度小的難題，以及差壓傳感器正（zhèng）、負引（yǐn）壓管（guǎn）內容易聚集氣泡所造成的計量（liàng）誤差問題。同時將流量信號接到PKS自動化生產過（guò）程控（kòng）製係（xì）統（tǒng）統上，為計量管理部門和操（cāo）作工提供（gòng）了準確的計量統計數據和（hé）正確的（de）操作依據，較（jiào）完善解（jiě）決了原裝置測量數據長期計量不準的問題，同時也避免了水資源的浪費。
一（yī）、電（diàn）廠汙水處理流量計的基本原理（lǐ）
電廠汙水處（chù）理流量計的基本原理是以法拉（lā）*電磁感應定律（lǜ）為基礎，即導體在磁場中作切割磁力線運（yùn）動（dòng）時，在其兩端產生感應電動勢。該原理用於測量管道內流（liú）動的導電性（xìng）流體。導電性（xìng）液體在垂直於磁場的非（fēi）磁性測量管道內（nèi）流動，並且流體流動的方向與磁場方向相垂直(見圖1)，

產生與流量成比例的感應電勢，流（liú）體中產生（shēng）的感應電動勢被位於管子（zǐ）徑向兩端的一對電*拾取，該信（xìn）號電壓uE與磁場強（qiáng）度B、電*間距離D和平均流速穢成正比。磁場（chǎng）強度B和電（diàn）*距離D是常數，所（suǒ）以信號電壓與平均流速口成正比。計算公式如下：

根據體積流量的計算公式表明，信號電壓uE與平均流速（sù）穢（huì）成線形正比。隻要測得液體的流速，就可（kě）測得液體的流量，即：
在信號轉換器中該感應信號電壓被變換成可編程的模擬和數字輸出信號送出。
二、電廠汙水處理流量計產品特點（diǎn）及應用
(1)由於測量導管內部（bù）無可動元件和阻流體，幾乎沒有壓力損失，所以反應十分（fèn）靈敏。
(2)測量導塗層或襯裏可解決腐蝕性介質流量的測量，檢測過程中不受被（bèi）測量介質的溫度、壓力（lì）、密（mì）度、粘度以及流動（dòng）狀態等變化的影響（xiǎng），沒有測量滯後現象。
(3)測量範圍寬，*高可達100：1，一般為10：1，流速一般可達1～6m3／s。測量（liàng）管徑範圍可（kě）從2mm到2400mm。
(4)測量感應（yīng）電（diàn）動勢與流量成線性關係，流（liú）體的體積（jī）流量與介質（zhì）的物（wù）性（xìng）(如溫度、壓力（lì）、密度、粘度等)流動狀態無關。
電廠汙（wū）水處理流量計也有其局限性不足之（zhī）處，就是使用溫度和壓力不能太高，溫（wēn）度一般不超過120'(2，壓力一般不要超過1．6MPa。應用範圍有限，不能用來測量（liàng）氣體等（děng）非導電流體（tǐ）的流量。
由於電廠汙水處理（lǐ）流量計用於導電（diàn）液體的流量測（cè）量有其優越性，且（qiě）線性好，穩（wěn）定、可靠，電信號適宜（yí）於遠距（jù）離傳輸，且安（ān）裝維護方便，前景廣闊。
三、電廠汙水（shuǐ）處理流量計的設計選型及安裝
3．1設計選型
原計量檢測為節流式孔板、差壓檢（jiǎn）測裝置，我們對其計量數據檢測不（bú）準的情況進行了（le）分析，主要有兩個方麵的因素造成，一是孔板的測量範圍度不夠。孔板（bǎn）設計常用流量為15～20m3／h，實際使用中*小流（liú）量（liàng）為7m3／h，*大流量50m3／h，在小流量和大流量時都會出現較大誤差；二是流體有氣（qì）泡。供（gòng）水係統的供水管道為DNl00mm，*大（dà）流量可以達（dá）到240m3／h，出水口為敞放式排水，常常（cháng）處於非（fēi）滿管狀態，以及由於供水設備或管（guǎn）道安裝等方（fāng）麵的因素（sù），存（cún）在不正常（cháng）節流的現象（xiàng），常常（cháng）有氣泡聚（jù）集在傳感器的（de）正、負壓室內，造成測量數據嚴重偏差（chà）。
根據機組供水係統的情（qíng）況（kuàng）和測量裝（zhuāng）置的可適用性、可靠性以及現場環境等（děng）情（qíng）況，我們選擇了DE43F一（yī）體型（xíng）電（diàn）廠汙水處理流量計對原測量裝置進行換型改造。電廠汙水處理流量計的測量範圍寬，響應快（kuài），不受溫度、壓力變化的影（yǐng）響，安裝方便，可（kě）滿足供（gòng）水係統檢測計量的（de）需要。
根據工藝方麵提出的參數，供水量的常用流量在12。15m3／h之間，*小水流量7m3／h，*大水流量可達50m3／h，水壓（yā）力在（zài）0．2—0．3MPa之間（jiān）(閥前壓力)，水溫度為常溫。在設計時，電（diàn）廠汙水處理流量計的管道口徑選擇（zé）了DN50mm的管道，*大流（liú）量為60m3／h，這樣既節約了成本，又滿足了日常供（gòng）水計量的需要。
3．2安（ān）裝電廠汙水處理流（liú）量計的正確安裝對其正常運行*為重要，電廠汙水處理流量計（jì）的（de）安裝環境和安裝位（wèi）置亦關係到計量的（de）準確，可靠。按照電廠汙水處（chù）理流量計的安裝要求，安裝方（fāng）向或水平或垂直、傾斜均可，不受限（xiàn）製。本裝置采用了水（shuǐ）平安裝，並保證了流量（liàng）計上遊管道直管段大於5D(實際達12D)，下遊管道直管段大於3D(實際達10D)要求。
傳感器安裝處（chù）應具有一定背壓，否則傳感（gǎn）器出口直接排空易造成測量管內（nèi）液（yè）體（tǐ）非滿管，為（wéi）不良的安裝位置，應予以避免，因此在出水管道（dào）的安裝上考（kǎo）慮了一段向上（shàng）傾斜的安裝位置見圖2，使電（diàn）廠汙水（shuǐ）處理流量計的安裝位置始終位於出口管道下方，保證（zhèng）液體在任何時候都能夠充滿測量管道，避（bì）免了測量誤差，滿足（zú）了必要的安裝要求。管道采用了法（fǎ）蘭連接，便於安裝、檢修維（wéi）護方便。

電廠汙水處理流量（liàng）計安裝在一根DN50mm的管道上，原供水管為95108mm，將其（qí）作（zuò）為（wéi）旁通用（yòng）途。正常情況時，打開V1、V3閥，關閉V2閥，補充水通過電（diàn）廠汙水處理流量計計量後向蓄水池供水。當電廠（chǎng）汙水處理流量計故障或者檢修時，關閉v3閥，打開V1、V2閥向蓄水池供水（shuǐ），以（yǐ）保證生產不受影響，還可以方便電廠汙水處理（lǐ）流（liú）量計的零點校驗。安裝示意（yì）圖見圖3。

由於電廠汙水處理流量計安裝在露天現場，考慮到現場的環境以及安全，電（diàn）廠汙水處理流量計的供電采（cǎi）用了DC·24V電源（yuán），由泵站（zhàn）儀表櫃內（nèi）的穩壓電源供給。電氣連接見原理框圖4。電廠汙水處理流量計將拾取的流量信號，通過轉換和運（yùn）算處理，轉換成標準的電（diàn）流信號，送到泵站儀表櫃的二次儀表(數顯控（kòng）製儀WPS一80型)上顯示，同時將其數據（jù）傳輸到機組控製室的Dcs—PKs係統上（shàng），通過監視畫（huà）麵可監測供水量的瞬時流量（liàng）和累計（jì）流量，操作工即可（kě）根據（jù）其顯（xiǎn）示數據調節供水量。

四（sì）、關於幹擾與接地須知
電廠汙水處理流（liú）量計是基於導（dǎo）電性流體在磁場中運動所產生的感應電動（dòng）勢來推算流體流量（liàng）的測量儀表，其基本工作原理是電磁感應定律。因此電磁耦合、靜電感應是（shì）電廠汙水處理流量計幹擾噪聲的*要（yào）來源，在管線（xiàn）上（shàng）存在雜散電壓幹擾。為了保證液體與地同電位，避免液體與地有電位差以及因空間電磁幹擾而造（zào）成的測量誤差，所以，對（duì）接地做了嚴格的要求。本裝置與管道為固定法蘭連（lián）接，固定法蘭和管（guǎn）道以及流量傳感器均用
2．5mm2的銅芯線作了良好的接地見圖5。經檢測，該裝置的接（jiē）地電阻為8．212，(安裝要求小於10012)，除了將傳（chuán）感器接地外，還用銅線跨接（jiē）在管道的兩法蘭上，保證了（le）接地牢固、可靠，減少了電磁耦合、靜（jìng）電感應引（yǐn）起的幹擾。空間（jiān）電磁幹擾一般經過電纜引入，我們采用（yòng）了單層屏蔽信號電纜予以保護，同時，由於該電廠汙水處理流量計為一體型(其傳（chuán）感器和（hé）轉換器組裝在一起)，縮短了信號線（xiàn）與激磁線的長度並（bìng）且隱蔽在儀表內部，也減少了信號衰減和空間電磁波的噪聲侵人，保證了測量（liàng）數據（jù）的準確、可靠。實際（jì）使用運行中，定期用（yòng）萬用表檢查兩電*與地（dì）端的絕緣電阻（zǔ）。

五、電廠汙水處理流量計的（de）校驗檢查（chá）
(1)係統零位檢（jiǎn）查
當係統安裝完成後，按照廠家要求做了係統零點校驗（yàn）。電廠汙水處理流量計係統零點（diǎn）的校驗可用手動和自動兩種方式進行。檢查時，流量傳感器的流體應處於絕對靜止，同時保證流量（liàng）傳（chuán）感器測量管內充滿液體，然後（hòu）對system zeFo(係統零位)參數進行手動或自動（dòng）零位調整，用“ENTER”鍵（jiàn）選擇參數，用ARROWA鍵選擇（zé）方式（shì）(手動或自動)，這裏選（xuǎn）擇自動(automatic)，按ENTER啟動程序。在調整中，顯示器上（shàng）從255至實（shí）際（jì）“0”值的倒計數，過程約20s完成，在實際操作中該過程進行兩次。
(2)量程檢查根據該電廠汙水處（chù）理流量計的生產廠家說明書說明，量程（chéng）的校驗在流量計出廠前有專門的稱重實驗裝置進行了校準，我（wǒ）們在（zài）使用中隻對其量程值進行（háng）了確認，以及對相關參（cān）數的設定作（zuò）了檢查。
六、電廠汙水處理流量計的可靠性及維護
提高電（diàn）廠汙水處理流量計的可靠性（xìng），就是盡可能的減少和消除故障。而實際上故障是多樣的，有的是（shì）儀表線路、電氣以及環境因素（sù）引起的；有的是係（xì）統中元件（jiàn），元件／組件（jiàn）組合（hé）因素造成的（de）；有的是安裝不規範造成的（de）。還有（yǒu）流體介質的導電性能、或水中帶有大量空氣等，均會影響測量計量的準確可靠。有些故障通過調整可（kě）以解決，有些故障則需要在使用中通過有效（xiào）的維護管理來解決。
與其（qí）它儀控（kòng）設備一樣（yàng），為保證電（diàn）廠汙水處理（lǐ）流量計的可靠性，除了在規定的條件下運行外，需要維護人員加強專業知識的掌握，還需要加強初期的（de）維護。大部分儀表設備的故障均在運行初期較高，要勤觀察，勤巡、點檢，發現問題，**處（chù）理和（hé）報告。還應作好其運行數據的管理，作為一種新型儀表的應用，應（yīng）加強（qiáng）對其進行跟蹤，作好曆史記錄，便於對其掌（zhǎng）握及推廣應用。
七、本文結語（yǔ）
流量計量是（shì）企業能源消耗的計算工（gōng）具，是企業生產過程中重要參數之（zhī）一。流量計量儀表得（dé）到了越來越（yuè）多的（de）應用，隨著科學技（jì）術的飛速發展，人們對高精度、高可靠性（xìng）、高智能化儀表日益青睞。我公司選用的電廠汙水處理流量計體現了安裝方便，測量數據直觀可靠，易（yì）於操作等特點，給計量部門提供了準（zhǔn）確（què）真實的數據，為節（jiē）約能源提供了依據（jù），起到了良好的效果，有較好的（de）推廣前景。

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