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              智能電磁流量計在污水處理行業中的實際應用案例

              發表時間:2014-09-24 ??點擊次數:? 技術支持:15601403222

              智能電磁流量計從發明到應用到實際工業生產中已有50多年的歷史,其應用的范圍日益擴展,應用的領域已經涉及許多行業,包括水,污水,化工、醫藥、食品、造紙等。小口徑、微小口徑常用于醫藥工業、食品工業、生物工程等有衛生要求的場所。中小口徑常用于固液雙相等難測流體或高要求場所。大口徑儀表較多應用于給排水工程

              在中國,隨著中國現代化建設進程的加速,各種工業生產產生的環境污染問題日益嚴重,人們迫切需要一個可持續發展的發展模式,健康、綠色,和諧,自然的發展理念日益為人們所接受,因此對于污染的治理和控制極為緊迫,也是儀表儀器行業所面臨的課題。潤中科技所參與的浙江溫州的水處理發展有限公司的各個工程設計,在以印染工業廢水為主的城市綜合污水處理中性能揮了重要的作用。其已建成的一、二期項目已經達到70萬噸/日的污水處理能力。因為在污水處理工藝中,需要對排放污水、添加劑、污泥等進行計量和控制,所以流量測量非常重要。

              1.測量原理

              電磁流量計的工作原理是基于法拉第電磁感應定律。當導電金屬桿以一定速度做垂直于磁力線方向的運動,即會產生感應電壓。如果磁場強度為B,金屬桿長度為L,速度為v,那么產生的感應電壓:(參見下圖)    

              智能電磁流量計

              電磁流量計工作原理圖

              在電磁流量計中,測量管內的導電介質相當于法拉第試驗中的導電金屬桿,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。管道內部的兩個電極測量產生的感應電壓。測量管道通過不導電的內襯(橡膠,特氟隆等)實現與流體和測量電極的電磁隔離。

              假設電磁感應線圈產生磁場強度(B)為恒定,產生的感應電壓(Ue)正比于流體速度(v),管道截面積 (A)為已知,則體積流量(Qv)則可通過如下公式計算:

              電磁流量計由流量傳感器和變送器兩大部分組成。傳感器測量管上下裝有勵磁線圈,通勵磁電流后產生磁場穿過測量管,一對電極裝在測量管內壁與液體相接觸,引出感應電勢,送到變送器。勵磁電流則由變送器提供。按轉換器與傳感器組裝方式分類,有分離型和一體型兩種。在污水處理工藝中大口徑流量計多為分體式,一部分安裝在地上,另一部分在地下。小口徑以一體式為多?! ?/span>

              市場上電磁流量計的功能差別也很大,簡單的就只是測量單向流量,只輸出模擬信號帶動后位儀表;多功能儀表有測雙向流、量程切換、上下限流量報警、空管和電源切斷報警、小信號切除、流量顯示和總量計算、自動核對和故障自診斷、與上位機通信和運動組態等。有些型號儀表的串行數字通信功能可選多種通信接口和專用芯片(ASIC),以連接HART協議系統、PROFTBUS、Modbus、FF現場總線等?! ?/span>

              電磁流量計的口徑范圍比其他品種流量儀表寬,潤中科技提供多種類型的傳感器,分別應用于水和污水行業,化工、食品行業,食品、制藥行業,口徑范圍從2毫米到2米。變送器可提供10、50、23、53多種選擇,10針對于水行業開發的經濟型,50為普通型,53為增強型,23為兩線制。精度可有0.5%,0.2%兩種選擇??蓽y正反雙向流量,也可測脈動流量?! ?/span>

              使用電磁流量計的前提是被測液體必須是導電的,不能低于閾值(即下限值)。電導率低于閾值會產生測量誤差直至不能使用,超過閾值即使變化也可以測量,示值誤差變化不大,通用型電磁流量計的閾值在10-4~(5×10-6)S/cm之間,視型號而異。使用時還取決于傳感器和轉換器間流量信號線長度及其分布電容,制造廠使用說明書中通常規定電導率相對應的信號線長度?! ?/span>

              工業用水及其水溶液的電導率大于10-4S/cm,酸、堿、鹽液的電導率在10-4~10-1S/cm之間,使用不存在問題,低度蒸餾水為10-5S/cm也不存在問題。電磁流量計不能測量電導率很低的液體,如石油制品和有機溶劑等。不能測量氣體、蒸汽和含有較多較大氣泡的液體。從資料上查到有些純液或水溶液電導率較低,認為不能使用,然而實際工作中會遇到因含有雜質而能使用的實例,這類雜質對增加電導率有利。對于水溶液,資料中的電導率是用純水配比在實驗室測得的,實際使用的水溶液可能用工業用水配比,電導率將比查得的要高,也有利于流量測量?! ?/span>

              2.電磁流量計特點

              電磁流量計不受溫度、壓力、粘度等外界因素的影響,測量管內部無收縮或凸出部分的造成的壓力損失,另外,流量元件檢測出的初信號,是一個與流體平均流速成精確線性變化的電壓,它與流體的其他性質無關,具有很大的優越性。根據污水具有流量變化大、含雜質、腐蝕性小、有一定的導電能力等特性,測量污水的流量,電磁流量計是一個很好的選擇。它結構緊湊、體積小。安裝、操作、維護方便,測量系統采用智能化設計,整體密封加強,能在較惡劣的環境下正常工作。而渦街流量計由于技術原因,口徑很難做大,質量,管道式超聲波流量計在價格相對于電磁缺乏競爭優勢。所以在水和污水行業,電磁流量計尤其是大口徑電磁流量計具有很大優勢,得到了非常普遍的應用?!     ?/span>

              系列電磁流量計功能強大,操作簡單,具體的特點如下:

              1)測量管道內無阻礙流動部件,無壓損,直管段要求底。

              2)測量不受流體密度、粘度、壓力、溫度、電導率變化的影響。

              3)襯里有硬橡膠,聚氨酯,PTFE,PFA等多種材料供選擇。

              4)變送器的直流供電/交流供電,四線制/兩線制,防爆/非防爆,經濟型/標準型等細分滿足您的不同需求。

              5)光敏鍵,可免開蓋操作;中文菜單顯示,更加方便國內用戶的使用。

              6)快速設定菜單,引導完成參數設置,方便快捷。

              7)測量可靠性高,重復性好,長期免維護。量程比高達1000:1

              8)提供電流,頻率,脈沖,Hart, Profibus-PA, Profibus-DP, FF等各種輸出方式供選擇?! ?/span>

              3.安裝要求

              PROMAG 系列電磁流量計提供防護等級IP67(防塵防浸水級)或IP68 (防塵防潛水級)。在污水廠中大口徑流量計傳感器大多安裝在地下,所以建議選擇IP68(防塵防潛水級)。通常電磁流量對安裝場所有以下要求:

              1) 測量混合相流體時,選擇不會引起相分離的場所;測量雙組分液體時,避免裝在混合尚未均勻的下游;測量化學反應管道時,要裝在反應充分完成段的下游;盡量滿足前后直管段分別不小于5D和2D;

              2) 盡可能避免測量管內變成負壓;

              3) 選擇震動小的場所,特別對一體型儀表;

              4) 避免附近有大電機、大變壓器等,以免引起電磁場干擾;

              5) 易于實現傳感器單獨接地的場所;

              6) 盡可能避開周圍環境有高濃度腐蝕性氣體;

              7) 盡可能避免受陽光直照

              4.應用情況及效果

              污水處理工藝主要是通過生物氧化,絮凝,沉淀等工藝達到污水凈化的目的,在每個階段都需要一定的量計來進行測量。雜污水行業,E+H主要提供10W, 50/53W,23W,50/53P等幾種產品。

              在污水處理工藝中,需根據工藝要求,配置對應的檢測儀表,構成可靠的控制系統。浙江溫州污水處理廠在以下工藝檢測流程中配備了智能電磁流量計:(1)進水管;(2)初沉池到貯泥池泥量檢測;(3)污泥泵房剩余、污泥流量檢測;(4)污泥泵房回流污泥流量檢測;(5)二沉池配水井的出水流量檢測;(6)消化池進泥量檢測;7)消化池出泥量檢測;(8)絮凝池藥劑進量檢測等等。

              智能電磁流量計

              絮凝工藝中測量藥劑添加量的RZ-LDE 50W

              RZ-LDE系列電磁流量計在浙江溫州污水處理廠使用中,運行狀況優良,據現場的操作人員普遍反映該流量計測量結果準確,操作方便,各種參數一目了然,并且安裝在金屬管道上的流量計不需要專門接地環。RZ-LDE系列電磁流量計為工藝檢測控制提供了及時準確的數據,為該公司創造了一定的經濟效益和社會效益。


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