電磁流量計等流量計在水務系統中測量工程中選型與應用

       在石油煉化生產企業的許多環節都需要各類水基原料，并且在許多的輔助環節也會有對于對水的需求，化工廠的水務部擔負著公司生產、生活用水的供給任務，擔負著公司下屬煉油部、烯烴部、化工部及熱電部的循環水和除鹽水的供給任務，擔負著各作業部污水處理的任務。每天需要計量供出水量的多少，這就需要安裝必備的流量測量儀表來時刻記錄供水的瞬時流量、累積流量。外供水量是直接與本單位成本、效益掛鉤的，實現外供水量計量是十分重要的任務。流量測量儀表的作用還為水務部節水管理、工藝調整等提供幫助，在確認流量儀表完好情況下，出現水量大幅度增加或減少的狀況，說明管道有漏點，查出漏水部位，采取堵漏措施，可以提高節水管理水平，保證工藝流程的正常。所以合理選擇正確可靠的計量儀表是計量工作重中之重。本文介紹了煉化企業水務系統中流量計量儀表的重要性，輸水管網的特點，測量流量方法的具體運用。簡述了幾種主要流量計應用歷史，詳細地說明了多種流量計在相應工況下該如何選擇及在使用流量計時需要注意的事項。
　　一、水務部流量計量點的分布特點
　　水務部有循環水裝置11套、污水處理裝置3套、除鹽水裝置4套，涉及到了公司各個作業部.管網分布較復雜，管徑范圍從100mm至14000mm。
　　二、流量計的選擇
　　1.螺翼式水表選擇與應用
　　根據水務部新鮮外供特點，多供于外部用戶管徑相對較?。―N100至DN150）且水表大多設置在室外表井中，根據以上情況將原有老舊的螺翼式水表改換成可直讀式WSD型螺翼式水表（申舒斯產品）。此流量計利用隨機附帶手抄器可以直讀累計流量，對于數據的收集提供了極大的便利性。
　　1.1組成
　　1.2原理
　　當水流入水表后，沿軸線方向沖擊水表螺翼形的葉輪旋轉后流出，葉輪的轉速與水流速度成正比，經過減速齒輪傳動后，在指示裝置上顯示通過水表的水總量。
　　1.3使用注意事項及優缺點
　　注意事項：直管段要求：上流直管長為10D（螺翼式水表口徑）以上（實際大于8D即可），下流直管長為5D以上，水表必須水平安裝，應字面朝上，并使表殼上的箭頭方向與管道流水方向相同。其使用優點有：體積小、流通量大、壓力損失小、精確度高、便于維護保養等特點。其缺點是對水質水溫有一定要求一般為0至50攝氏度，粘性較大的流體、成分較復雜的流體會影響其精度，甚至造成損壞。
　　1.4儀表正常使用情況
　　根據上述使用情況螺翼式水表具有較高的計量精確度，其測量誤差率均≤0.5%。大口徑的螺翼式水表國內只有幾家可生產，且對過流介質有一定要求，體積大重量大，維護相對小口徑螺翼式水表難度大，經濟性實用性綜合考慮，螺翼式水表能夠較好完成對較小管徑流量的準確計量，不適于較大管徑計量使用。
　　2.較大管徑流量計選型（插入式超聲波）
　　根據水務部裝置內管網瞬時流量跨度較大、過流介質種類較多等特點，對過流介質較干凈且管徑較大（DN400以上），從經濟性實用性考慮選用插入式超聲波流量計。對過流介質狀況較復雜，且管徑相對適中（DN100至DN400），考慮選用精度較高、靠擾動性更強的電磁流量計。
　　2.1插入式超聲波流量計組成：插入式轉換器、超聲傳感器及專用球閥、球閥底座。
　　2.2工作原理：如圖，上游端探頭發射超聲信號，沿順流方向傳播，為下游傳感器接收，傳播時間為T+，下游端發射的超聲信號，逆流傳播至上游傳感器的時間為T-，上下游傳感時間記為△T，如果測量出這一差值，即可算出流體平均流速2.3注意事項：直管段要求，如下表
　　保證直管段的長度可保證管內流體流暢穩定性，能保證測量的準確度。
　　2.4插入式超聲波流量優缺點
　　優點：適用范圍廣，精度高、可靠性高、性能高，功耗低、價格低等特點。其菜單方式為4到20mA流量比例信號并帶有RS232/RS-485通訊接口，便于與計算機進行網絡通訊。安裝維護簡便，可帶壓安裝拆除，保證了正常的維修、保養、校驗。
　　缺點：當液體中含有氣泡或有雜音出現時，會影響聲傳播，導致測量不準。管內有較厚的襯層或因介質等原因管內易形成污垢層，均會對其計量準確造成影響。根據上述原因，超聲波流量計一般用于循環水、除鹽水、大管輸新鮮水及處理達標的排放污水的計量。
　　3.較大管徑流量計選型（電磁流量計）
　　水務部需處理過流介質成分較復雜的污水，污水會使管道形成污垢、結垢，針對這種狀況我們選用性能更佳電磁流量。
　　3.1電磁流量主要種類及外型結構
　　如圖所示，水務系統中一體式及分體式電磁流量計是**使用的兩種電磁流量計。
　　3.2電磁流量計工作原理：基于法拉第電磁感應原理。在電磁流量計中，測量管內的導電介質相當于法拉第實驗中的導電金屬桿，上下兩端的兩個電磁線圈產生恒定磁場。當有導電介質流過時，則會產生感應電壓，由電極檢出并通過電纜送至轉換器。測量管道通過不導電的內襯實現與流體和測量電極的電磁隔離。
　　3.3注意事項：流量計上游側應有不少于5D（D為管道內徑）的直管段，如果上游側有非全開的閥門，則流量計上游側直管段應增加到10D的距離。流量計下游側的直管段要求不高，一般不大于3D即可。安裝時，流量計通常應安裝在水平位置上，兩電極的連線應處于同一水平面上，當流量計為傾斜或垂直安裝，流向應自上而上。
　　3.4電磁流量優缺點
　　優點：電磁流量計除可測量一般導電液體的流量外，還可測量介質組成較復雜的固液兩相流。其測量精度不受被測介質的種類及溫度、粘度、密度、壓力等物理參數的影響。儀表結構簡單，無可動部件，無截流阻流部件，不存在壓力損失和流體阻塞現象，工作壽命長。
　　缺點：電磁流量計因其工作原理，不能準確對電導率過低的流體進行計量，其工作環境若有較強的電磁干擾，也會大大影響其準確度甚至無法正常運行。電磁流量計口徑越大價格越高，且安裝、維護都困難較大，除特殊情況相對超聲波流量，對大口徑管輸就行計量，從經濟性到實用性電磁流量計均無優勢。
　　三、結論
　　通過上述情況，水務系統中應按管徑及介質的不同，并考慮其經濟性實用性等因素選擇適合的計量用流量計。流量計的正確選型與使用會為裝置工藝調整、保質保量完成工作提供保障，對企業的成本核算、節能減排、經濟效益都有著十分重要的作用。

上一條：電磁流量計等自控儀表的安裝工藝及施工中常見問題解決手段
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