Elektromagnētiskā plūsmas mērītāja izvēle un pielietojums notekūdeņu plūsmas mērīšanā

Ievads

Naftas atradņu notekūdeņu attīrīšanas stacijās notekūdeņu plūsmas mērīšanas un kontroles precizitātes un uzticamības prasības kļūst arvien augstākas. Šajā rakstā ir sniegts ievads par elektromagnētisko plūsmas mērītāju izvēli, darbību un pielietojumu. Aprakstiet to raksturlielumus izvēlē un pielietojumā.

Plūsmas mērītāji ir vieni no nedaudzajiem instrumentiem, kurus ir grūtāk lietot nekā izgatavot. Tas ir tāpēc, ka plūsmas ātrums ir dinamisks lielums, un kustīgajā šķidrumā ir ne tikai viskoza berze, bet arī sarežģītas plūsmas parādības, piemēram, nestabili virpuļi un sekundārās plūsmas. Pašu mērinstrumentu ietekmē daudzi faktori, piemēram, cauruļvads, kalibra izmērs, forma (apļveida, taisnstūrveida), robežnosacījumi, vides fizikālās īpašības (temperatūra, spiediens, blīvums, viskozitāte, netīrumi, kodīgums utt.), šķidruma plūsmas stāvoklis (turbulences stāvoklis, ātruma sadalījums utt.) un uzstādīšanas apstākļu un līmeņu ietekme. Saskaroties ar vairāk nekā duci un simtiem plūsmas mērītāju veidu gan mājās, gan ārzemēs (piemēram, tilpuma, diferenciālā spiediena, turbīnu, laukuma, elektromagnētiskie, ultraskaņas un termiskie plūsmas mērītāji, kas ir izstrādāti secīgi), saprātīga faktoru izvēle, piemēram, plūsmas stāvoklis, uzstādīšanas prasības, vides apstākļi un ekonomiskums, ir priekšnoteikums un pamats plūsmas mērītāju labai lietošanai. Papildus paša instrumenta kvalitātes nodrošināšanai ļoti svarīga ir arī procesa datu sniegšana un tas, vai instrumenta uzstādīšana, lietošana un apkope ir pamatota. Šajā rakstā ir aprakstīta elektromagnētiskā plūsmas mērītāja izvēle un pielietojums.

Elektromagnētiskā plūsmas mērītāja izvēle

Attīstoties zinātnei un tehnoloģijām, ir ievērojami attīstījusies arī automātiskās noteikšanas tehnoloģija, un automātiskās noteikšanas instrumenti ir plaši izmantoti arī notekūdeņu attīrīšanā, tāpēc notekūdeņu attīrīšanas iekārtas ne tikai ietaupa daudz darbaspēka un materiālo resursu, bet, vēl svarīgāk, tās var savlaicīgi pielāgot procesu. Šajā rakstā kā piemērs tiks ņemts Hangzhou Asmik elektromagnētiskais plūsmas mērītājs, lai iepazīstinātu ar automātiskās noteikšanas instrumentu pielietojumu notekūdeņu attīrīšanā un dažām esošajām problēmām.

Elektromagnētiskā plūsmas mērītāja strukturālais princips

Automātiskās noteikšanas instruments ir viena no galvenajām automātiskās vadības sistēmas apakšsistēmām. Vispārējas noteikšanas instruments galvenokārt sastāv no trim daļām: ① sensora, kas izmanto dažādus signālus, lai noteiktu izmērīto analogo lielumu; ② raidītāja, kas pārveido sensora izmērīto analogo signālu 4–20 mA strāvas signālā un nosūta to uz programmējamo loģisko kontrolieri (PLC); ③ displeja, kas intuitīvi attēlo mērījumu rezultātus un sniedz tos. Šīs trīs daļas ir organiski apvienotas, un bez nevienas daļas tās nevar saukt par pilnīgu instrumentu. Automātiskās noteikšanas instruments ir plaši izmantots rūpnieciskajā ražošanā, pateicoties tā precīzajiem mērījumiem, skaidrajam displejam un vienkāršai darbībai. Turklāt automātiskajai noteikšanas instrumentam ir saskarne ar iekšpusē esošo mikrodatoru, un tas ir svarīga automātiskās vadības sistēmas sastāvdaļa. To sauc par "automatizācijas vadības sistēmas acīm".

Elektromagnētiskā plūsmas mērītāja izvēle

Naftas ieguves procesā ražošanas procesa vajadzību dēļ radīsies liels daudzums eļļainu notekūdeņu, un notekūdeņu attīrīšanas stacijai ir jāuzrauga notekūdeņu plūsma. Iepriekšējos projektos daudziplūsmas mērītājiIzmantoti virpuļplūsmas mērītāji un atveres plūsmas mērītāji. Tomēr praktiskos pielietojumos ir konstatēts, ka izmērītās plūsmas displeja vērtībai ir liela novirze no faktiskās plūsmas, un novirze ievērojami samazinās, pārejot uz elektromagnētisko plūsmas mērītāju.

Atbilstoši notekūdeņu īpašībām ar lielām plūsmas izmaiņām, piemaisījumiem, zemu koroziju un noteiktu elektrovadītspēju, elektromagnētiskie plūsmas mērītāji ir laba izvēle notekūdeņu plūsmas mērīšanai. Tiem ir kompakta struktūra, mazs izmērs un ērta uzstādīšana, ekspluatācija un apkope. Piemēram, mērīšanas sistēma ir izstrādāta ar inteliģentu dizainu, un kopējais blīvējums ir pastiprināts, lai tas varētu normāli darboties skarbos apstākļos.

Tālāk sniegts īss ievads par atlases principiem, uzstādīšanas nosacījumiem un piesardzības pasākumiem, kas saistīti arelektromagnētiskie plūsmas mērītāji.

Kalibra un diapazona izvēle

Raidītāja kalibrs parasti ir tāds pats kā cauruļvadu sistēmai. Ja cauruļvadu sistēma ir jāprojektē, kalibru var izvēlēties atbilstoši plūsmas diapazonam un plūsmas ātrumam. Elektromagnētiskajiem plūsmas mērītājiem piemērotāks ir plūsmas ātrums 2–4 m/s. Īpašos gadījumos, ja šķidrumā ir cietas daļiņas, ņemot vērā nodilumu, var izvēlēties kopējo plūsmas ātrumu ≤ 3 m/s. Viegli pievienojamam vadības šķidrumam var izvēlēties plūsmas ātrumu ≥ 2 m/s. Pēc plūsmas ātruma noteikšanas raidītāja kalibru var noteikt atbilstoši qv = D2.

Raidītāja diapazonu var izvēlēties saskaņā ar diviem principiem: viens ir tāds, ka instrumenta pilna skala ir lielāka par paredzamo maksimālo plūsmas vērtību; otrs ir tāds, ka normālā plūsma ir lielāka par 50% no instrumenta pilnas skalas, lai nodrošinātu noteiktu mērījumu precizitāti.

Temperatūras un spiediena izvēle

Elektromagnētiskā plūsmas mērītāja šķidruma spiediena un temperatūras mērīšanas iespējas ir ierobežotas. Izvēloties, darba spiedienam jābūt zemākam par plūsmas mērītāja norādīto darba spiedienu. Pašlaik vietējā ražojuma elektromagnētiskā plūsmas mērītāja darba spiediena specifikācijas ir šādas: diametrs ir mazāks par 50 mm, un darba spiediens ir 1,6 MPa.

Pielietojums notekūdeņu attīrīšanas stacijā

Notekūdeņu attīrīšanas stacijā parasti tiek izmantots Shanghai Huaqiang ražotais HQ975 elektromagnētiskais plūsmas mērītājs. Izpētot un analizējot Beiliu notekūdeņu attīrīšanas stacijas Nr. 1 pielietojuma situāciju, kopumā 7 plūsmas mērītājiem, tostarp pretskalošanas, otrreizējās pārstrādes un ārējiem plūsmas mērītājiem, ir neprecīzi rādījumi un bojājumi, un arī citām stacijām ir līdzīgas problēmas.

Pašreizējais stāvoklis un esošās problēmas

Pēc vairāku mēnešu darbības ienākošā ūdens plūsmas mērītāja lielā izmēra dēļ ienākošā ūdens plūsmas mērītāja mērījumi bija neprecīzi. Pirmā apkope problēmu neatrisināja, tāpēc ūdens plūsmu var novērtēt tikai ar ārēju ūdens padevi. Pēc viena gada darbības citi plūsmas mērītāji cieta no zibens spērieniem un remontiem, un rādījumi viens pēc otra bija neprecīzi. Tā rezultātā visu elektromagnētisko plūsmas mērītāju rādījumiem nav atsauces vērtības. Dažreiz pastāv pat pretēja parādība vai nav vārdu. Visi ūdens ražošanas dati ir aptuvenas vērtības. Visas stacijas ražošanas ūdens tilpums būtībā ir stāvoklī, kurā nav mērījumu. Dažādos datu pārskatos sniegtā ūdens tilpuma sistēma ir aptuvenā vērtība, kurai trūkst precīza faktiskā ūdens tilpuma un attīrīšanas. Dažādu datu precizitāti un autentiskumu nevar garantēt, kas apgrūtina ražošanas vadību.

Ikdienas ražošanā pēc instrumenta darbības traucējumiem stacijas un raktuvju mērīšanas personāls vairākkārt ziņoja par to kompetentajai nodaļai un vairākkārt sazinājās ar ražotāju, lai veiktu remontu, taču bez rezultātiem, un pēcpārdošanas serviss bija slikts. Pirms ierašanās notikuma vietā bija nepieciešams vairākkārt sazināties ar apkopes personālu. Rezultāti nebija ideāli.

Sākotnējā instrumenta sliktās precizitātes un augstā atteices līmeņa dēļ pēc apkopes un kalibrēšanas ir grūti izpildīt dažādu mērījumu indikatoru prasības. Pēc daudzām pārbaudēm un pētījumiem lietotāja vienība iesniedz pieteikumu par nodošanu metāllūžņos, un par apstiprināšanu ir atbildīga kompetentā vienības mērīšanas un automātiskās vadības nodaļa. HQ975 elektromagnētiskie plūsmas mērītāji, kas nav sasnieguši noteikto kalpošanas laiku, bet kuriem ir ilgs kalpošanas laiks, nopietni bojājumi vai novecošanās pasliktināšanās, tiek nodoti metāllūžņos un atjaunināti, un cita veida elektromagnētiskie plūsmas mērītāji tiek aizstāti saskaņā ar iepriekš minētajiem atlases principiem atbilstoši faktiskajai ražošanai.

Tāpēc elektromagnētisko plūsmas mērītāju saprātīga izvēle un pareiza lietošana ir ļoti svarīga, lai nodrošinātu mērījumu precizitāti un pagarinātu instrumenta kalpošanas laiku. Plūsmas mērītāja izvēlei jābalstās uz ražošanas prasībām, sākot ar faktisko instrumenta produkta piegādes situāciju, vispusīgi ņemot vērā mērījumu drošību, precizitāti un ekonomiskumu, un nosakot plūsmas paraugu ņemšanas ierīces metodi un mērinstrumenta veidu atbilstoši mērāmā šķidruma veidam un plūsmai, kā arī specifikācijām.

Pareiza instrumenta specifikāciju izvēle ir arī svarīga instrumenta kalpošanas laika un precizitātes nodrošināšanas sastāvdaļa. Īpaša uzmanība jāpievērš statiskā spiediena un temperatūras izturības izvēlei. Instrumenta statiskais spiediens ir spiediena izturības pakāpe, kurai jābūt nedaudz lielākai par mērītās vides darba spiedienu, parasti 1,25 reizes, lai nodrošinātu, ka nerodas noplūdes vai negadījumi. Mērīšanas diapazona izvēle galvenokārt ir instrumenta skalas augšējās robežas izvēle. Ja tā ir izvēlēta pārāk maza, to var viegli pārslogot un sabojāt instrumentu; ja tā ir izvēlēta pārāk liela, tas traucēs mērījumu precizitāti. Parasti to izvēlas 1,2–1,3 reizes no maksimālās plūsmas vērtības faktiskajā darbībā.

Kopsavilkums

Starp visiem notekūdeņu plūsmas mērītāju veidiem elektromagnētiskajam plūsmas mērītājam ir labāka veiktspēja, un droseļvārsta plūsmas mērītājam ir plašs pielietojumu klāsts. Tikai izprotot attiecīgo plūsmas mērītāju veiktspēju, var izvēlēties un konstruēt plūsmas mērītāju tā, lai tas atbilstu notekūdeņu plūsmas mērīšanai un kontrolei, ievērojot precizitātes un uzticamības prasības. Pamatojoties uz instrumenta drošas darbības nodrošināšanu, jācenšas uzlabot instrumenta precizitāti un enerģijas taupīšanu. Šī iemesla dēļ ir nepieciešams ne tikai izvēlēties displeja instrumentu, kas atbilst precizitātes prasībām, bet arī izvēlēties saprātīgu mērīšanas metodi atbilstoši mērītās vides īpašībām.

Īsāk sakot, nav tādas mērīšanas metodes vai plūsmas mērītāja, kas varētu pielāgoties dažādiem šķidrumiem un plūsmas apstākļiem. Dažādām mērīšanas metodēm un konstrukcijām ir nepieciešamas atšķirīgas mērīšanas darbības, lietošanas metodes un lietošanas apstākļi. Katram veidam ir savas unikālas priekšrocības un trūkumi. Tāpēc labākais veids, kas ir drošs, uzticams, ekonomisks un izturīgs, jāizvēlas, pamatojoties uz dažādu mērīšanas metožu un instrumentu raksturlielumu visaptverošu salīdzinājumu.