自來(lái)水流量計在水務(wù)系統中測量工程中選型與應用

在石油煉化生產(chǎn)企業(yè)的許多環(huán)節都需要各類(lèi)水基原料，并且在許多的輔助環(huán)節也會(huì )有對于對水的需求，化工廠(chǎng)的水務(wù)部擔負著(zhù)公司生產(chǎn)、生活用水的供給任務(wù)，擔負著(zhù)公司下屬煉油部、烯烴部、化工部及熱電部的循環(huán)水和除鹽水的供給任務(wù)，擔負著(zhù)各作業(yè)部污水處理的任務(wù)。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?jì)x表來(lái)時(shí)刻記錄供水的瞬時(shí)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(shí)現外供水量計量是十分重要的任務(wù)。流量測量?jì)x表的作用還為水務(wù)部節水管理、工藝調整等提供幫助，在確認流量?jì)x表完好情況下，出現水量大幅度增加或減少的狀況，說(shuō)明管道有漏點(diǎn)，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?jì)x表是計量工作重中之重。本文介紹了煉化企業(yè)水務(wù)系統中流量計量?jì)x表的重要性，輸水管網(wǎng)的特點(diǎn)，測量流量方法的具體運用。簡(jiǎn)述了幾種主要流量計應用歷史，詳細地說(shuō)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(shí)需要注意的事項。

一、水務(wù)部流量計量點(diǎn)的分布特點(diǎn)
水務(wù)部有循環(huán)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(gè)作業(yè)部.管網(wǎng)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(wù)部新鮮外供特點(diǎn)，多供于外部用戶(hù)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（申舒斯專(zhuān)利產(chǎn)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(xiàn)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(jīng)過(guò)減速齒輪傳動(dòng)后，在指示裝置上顯示通過(guò)水表的水總量。
1.3使用注意事項及優(yōu)缺點(diǎn)
注意事項：直管段要求：上流直管長(cháng)為10D（螺翼式水表口徑）以上（實(shí)際大于8D即可），下流直管長(cháng)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(yōu)點(diǎn)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(diǎn)。其缺點(diǎn)是對水質(zhì)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(huì )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全國只有幾家可生產(chǎn)，且對過(guò)流介質(zhì)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(jīng)濟性實(shí)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(wù)部裝置內管網(wǎng)瞬時(shí)流量跨度較大、過(guò)流介質(zhì)種類(lèi)較多等特點(diǎn)，對過(guò)流介質(zhì)較干凈且管徑較大（DN400以上），從經(jīng)濟性實(shí)用性考慮選用插入式超聲波流量計。對過(guò)流介質(zhì)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(dòng)性更強的自來(lái)水流量計。
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(zhuān)用球閥、球閥底座。
2.2工作原理：如圖，上游端探頭發(fā)射超聲信號，沿順流方向傳播，為下游傳感器接收，傳播時(shí)間為T(mén)+，下游端發(fā)射的超聲信號，逆流傳播至上游傳感器的時(shí)間為T(mén)-，上下游傳感時(shí)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(cháng)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?jì)?yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn)：適用范圍廣，精度高、可靠性高、性能高，功耗低、價(jià)格低等特點(diǎn)。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(jìn)行網(wǎng)絡(luò )通訊。安裝維護簡(jiǎn)便，可帶壓安裝拆除，保證了正常的維修、保養、校驗。
缺點(diǎn)：當液體中含有氣泡或有雜音出現時(shí)，會(huì )影響聲傳播，導致測量不準。管內有較厚的襯層或因介質(zhì)等原因管內易形成污垢層，均會(huì )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(huán)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（自來(lái)水流量計）
水務(wù)部需處理過(guò)流介質(zhì)成分較復雜的污水，污水會(huì )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(lèi)及外型結構
如圖所示，水務(wù)系統中一體式及分體式自來(lái)水流量計是最廣泛使用的兩種自來(lái)水流量計。
3.2自來(lái)水流量計工作原理：基于法拉第電磁感應原理。在自來(lái)水流量計中，測量管內的導電介質(zhì)相當于法拉第實(shí)驗中的導電金屬桿，上下兩端的兩個(gè)電磁線(xiàn)圈產(chǎn)生恒定磁場(chǎng)。當有導電介質(zhì)流過(guò)時(shí)，則會(huì )產(chǎn)生感應電壓，由電極檢出并通過(guò)電纜送至轉換器。測量管道通過(guò)不導電的內襯實(shí)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(kāi)的閥門(mén)，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(shí)，流量計通常應安裝在水平位置上，兩電極的連線(xiàn)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?jì)?yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn)：自來(lái)水流量計除可測量一般導電液體的流量外，還可測量介質(zhì)組成較復雜的固液兩相流。其測量精度不受被測介質(zhì)的種類(lèi)及溫度、粘度、密度、壓力等物理參數的影響。儀表結構簡(jiǎn)單，無(wú)可動(dòng)部件，無(wú)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(cháng)。
缺點(diǎn)：自來(lái)水流量計因其工作原理，不能準確對電導率過(guò)低的流體進(jìn)行計量，其工作環(huán)境若有較強的電磁干擾，也會(huì )大大影響其準確度甚至無(wú)法正常運行。自來(lái)水流量計口徑越大價(jià)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(jīng)濟性到實(shí)用性自來(lái)水流量計均無(wú)優(yōu)勢。
三、結論
通過(guò)上述情況，水務(wù)系統中應按管徑及介質(zhì)的不同，并考慮其經(jīng)濟性實(shí)用性等因素選擇最適合的計量用流量計。流量計的正確選型與使用會(huì )為裝置工藝調整、保質(zhì)保量完成工作提供保障，對企業(yè)的成本核算、節能減排、經(jīng)濟效益都有著(zhù)十分重要的作用。

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