Selectie en toepassing van elektromagnetische flowmeters bij het meten van rioolwaterstroom

Invoering

De eisen aan nauwkeurigheid en betrouwbaarheid voor het meten en regelen van de rioolwaterstroom in rioolwaterzuiveringsinstallaties in olievelden worden steeds hoger. Dit artikel introduceert de selectie, werking en toepassing van elektromagnetische flowmeters. Beschrijf de kenmerken ervan bij selectie en toepassing.

Flowmeters zijn een van de weinige instrumenten die moeilijker te gebruiken zijn dan te maken. Dit komt doordat de stroomsnelheid een dynamische grootheid is, en er niet alleen viskeuze wrijving in de bewegende vloeistof is, maar ook complexe stromingsverschijnselen zoals instabiele wervelingen en secundaire stromingen. Het meetinstrument zelf wordt beïnvloed door vele factoren, zoals pijpleidingen, kaliber, vorm (cirkelvormig, rechthoekig), randvoorwaarden, fysische eigenschappen van het medium (temperatuur, druk, dichtheid, viscositeit, vervuiling, corrosiviteit, enz.), de stromingstoestand van de vloeistof (turbulentie, snelheidsverdeling, enz.) en de invloed van installatieomstandigheden en -niveaus. Geconfronteerd met meer dan een dozijn typen en honderden variëteiten van flowmeters in binnen- en buitenland (zoals volumetrische, drukverschil-, turbine-, oppervlakte-, elektromagnetische, ultrasone en thermische flowmeters die achtereenvolgens zijn ontwikkeld), hoe een redelijke selectie van factoren zoals stromingstoestand, installatievereisten, omgevingsomstandigheden en economie de premisse en basis vormen voor een goede toepassing van flowmeters. Naast het waarborgen van de kwaliteit van het instrument zelf, zijn ook het verstrekken van procesgegevens en de vraag of de installatie, het gebruik en het onderhoud van het instrument verantwoord zijn, van groot belang. Dit artikel introduceert de selectie en toepassing van een elektromagnetische flowmeter.

Selectie van elektromagnetische flowmeters

Met de ontwikkeling van wetenschap en technologie is ook de automatische detectietechnologie sterk ontwikkeld en worden automatische detectie-instrumenten op grote schaal gebruikt in de rioolwaterzuivering. Hierdoor besparen rioolwaterzuiveringsinstallaties niet alleen veel mankracht en materiaal, maar, nog belangrijker, kunnen ze het proces tijdig aanpassen. Dit artikel neemt de elektromagnetische flowmeter van Hangzhou Asmik als voorbeeld om de toepassing van automatische detectie-instrumenten in de rioolwaterzuivering en enkele bestaande problemen te introduceren.

Structuurprincipe van elektromagnetische flowmeter

Een automatisch detectie-instrument is een van de belangrijkste subsystemen in het automatische besturingssysteem. Een algemeen automatisch detectie-instrument bestaat hoofdzakelijk uit drie onderdelen: 1. een sensor, die verschillende signalen gebruikt om de gemeten analoge grootheid te detecteren; 2. een transmitter, die het door de sensor gemeten analoge signaal omzet in een 4-20 mA stroomsignaal en dit naar de programmeerbare logische controller (PLC) stuurt; 3. een display, dat de meetresultaten intuïtief weergeeft en de resultaten levert. Deze drie onderdelen zijn organisch gecombineerd en kunnen zonder een afzonderlijk onderdeel geen compleet instrument worden genoemd. Het automatische detectie-instrument wordt veel gebruikt in de industriële productie vanwege de nauwkeurige meting, duidelijke weergave en eenvoudige bediening. Bovendien heeft het automatische detectie-instrument een interface met de interne microcomputer en vormt het een belangrijk onderdeel van het automatische besturingssysteem. Het wordt "De ogen van een geautomatiseerd besturingssysteem" genoemd.

Selectie van elektromagnetische flowmeters

Bij de productie in olievelden wordt een grote hoeveelheid oliehoudend rioolwater geproduceerd vanwege de behoeften van het productieproces, en de rioolwaterzuiveringsinstallatie moet de rioolwaterstroom bewaken. In eerdere ontwerpen waren veelflowmetersWervelstroommeters en orifice-stroommeters werden gebruikt. In praktische toepassingen blijkt echter dat de weergegeven gemeten stroomwaarde een grote afwijking heeft van de werkelijke stroom, en deze afwijking kan aanzienlijk worden verminderd door over te schakelen op een elektromagnetische stroommeter.

Vanwege de kenmerken van rioolwater met grote stroomschommelingen, onzuiverheden, lage corrosie en een bepaalde elektrische geleidbaarheid, zijn elektromagnetische flowmeters een goede keuze voor het meten van de rioolwaterstroom. Ze hebben een compacte constructie, een klein formaat en zijn eenvoudig te installeren, bedienen en onderhouden. Zo heeft het meetsysteem een ​​intelligent ontwerp en is de algehele afdichting versterkt, zodat het ook in zware omstandigheden goed kan functioneren.

Hieronder volgt een korte introductie van de selectieprincipes, installatievoorwaarden en voorzorgsmaatregelen vanelektromagnetische flowmeters.

Selectie van kaliber en bereik

Het kaliber van de transmitter is doorgaans gelijk aan dat van het leidingsysteem. Bij het ontwerp van het leidingsysteem kan het kaliber worden gekozen op basis van het debietbereik en de stroomsnelheid. Voor elektromagnetische flowmeters is een debiet van 2-4 m/s geschikter. In bijzondere gevallen, bijvoorbeeld als er vaste deeltjes in de vloeistof zitten, kan, rekening houdend met de slijtage, een standaarddebiet ≤ 3 m/s worden gekozen. Voor eenvoudig te bevestigen vloeistof kan een stroomsnelheid ≥ 2 m/s worden gekozen. Nadat de stroomsnelheid is bepaald, kan het kaliber van de transmitter worden bepaald volgens qv=D2.

Het bereik van de transmitter kan worden geselecteerd op basis van twee principes: het eerste principe is dat de volledige schaal van het instrument groter is dan de verwachte maximale stroomwaarde; het andere principe is dat de normale stroom groter is dan 50% van de volledige schaal van het instrument om een ​​bepaalde meetnauwkeurigheid te garanderen.

Selectie van temperatuur en druk

De vloeistofdruk en -temperatuur die de elektromagnetische flowmeter kan meten, zijn beperkt. Bij de selectie moet de werkdruk lager zijn dan de gespecificeerde werkdruk van de flowmeter. De huidige werkdrukspecificaties voor in eigen land geproduceerde elektromagnetische flowmeters zijn: de diameter is kleiner dan 50 mm en de werkdruk is 1,6 MPa.

Toepassing in de rioolwaterzuiveringsinstallatie

De rioolwaterzuiveringsinstallatie maakt doorgaans gebruik van de elektromagnetische flowmeter HQ975 van Shanghai Huaqiang. Onderzoek en analyse van de toepassingssituatie van de rioolwaterzuiveringsinstallatie nr. 7 in Beiliu leverden onnauwkeurige metingen en beschadigingen op, waaronder backwash-, recyclingwater- en externe flowmeters. Ook andere installaties kampen met vergelijkbare problemen.

Huidige status en bestaande problemen

Na enkele maanden in bedrijf te zijn geweest, bleek de meting van de inkomende waterstroommeter onnauwkeurig vanwege de grote omvang ervan. Het eerste onderhoud loste het probleem niet op, waardoor de waterstroom alleen kan worden geschat door externe watertoevoer. Na een jaar in bedrijf te zijn geweest, hadden andere debietmeters last van blikseminslagen en reparaties, waardoor de metingen één voor één onnauwkeurig waren. Als gevolg hiervan hebben de metingen van alle elektromagnetische debietmeters geen referentiewaarde. Soms is er zelfs sprake van een omgekeerd fenomeen of geen woorden. Alle gegevens over waterproductie zijn geschatte waarden. Het productiewatervolume van het hele station is in principe niet gemeten. Het watervolumesysteem in verschillende datarapporten is een geschatte waarde, zonder nauwkeurige werkelijke watervolumes en -behandelingen. De nauwkeurigheid en authenticiteit van verschillende gegevens kunnen niet worden gegarandeerd, wat de moeilijkheid van productiebeheer vergroot.

Tijdens de dagelijkse productie, nadat er een probleem met het instrument was opgetreden, meldden het meetpersoneel van de centrale en de mijn dit meerdere malen aan de bevoegde afdeling en namen ze herhaaldelijk contact op met de fabrikant voor reparatie, maar dit had geen effect en de aftersalesservice was slecht. Het was nodig om meerdere keren contact op te nemen met het onderhoudspersoneel voordat ze ter plaatse konden komen. De resultaten zijn niet optimaal.

Vanwege de geringe nauwkeurigheid en het hoge uitvalpercentage van het originele instrument is het na onderhoud en kalibratie moeilijk om aan de eisen van verschillende meetindicatoren te voldoen. Na vele onderzoeken en studies dient de gebruikerseenheid een aanvraag tot sloop in, waarna de bevoegde afdeling voor meting en automatische besturing van de eenheid verantwoordelijk is voor de goedkeuring. De elektromagnetische flowmeters HQ975 die de gespecificeerde levensduur niet hebben bereikt, maar wel een lange levensduur, ernstige schade of veroudering vertonen, worden afgedankt en vervangen. Andere typen elektromagnetische flowmeters worden vervangen volgens de bovenstaande selectieprincipes in overeenstemming met de daadwerkelijke productie.

Daarom zijn een verstandige selectie en correct gebruik van elektromagnetische flowmeters van groot belang om de meetnauwkeurigheid te garanderen en de levensduur van het instrument te verlengen. De selectie van flowmeters moet gebaseerd zijn op productievereisten, uitgaande van de feitelijke situatie van de productlevering van het instrument, waarbij de veiligheid, nauwkeurigheid en kostenefficiëntie van de meting integraal in overweging worden genomen. De methode voor het bemonsteringsapparaat en het type meetinstrument moet worden bepaald op basis van de aard en de stroming van de gemeten vloeistof en de specificaties.

Het correct selecteren van de specificaties van het instrument is ook een belangrijk onderdeel om de levensduur en nauwkeurigheid van het instrument te waarborgen. Speciale aandacht moet worden besteed aan de selectie van statische druk en temperatuurbestendigheid. De statische druk van het instrument is de mate van drukweerstand, die iets groter moet zijn dan de werkdruk van het te meten medium, over het algemeen 1,25 keer, om ervoor te zorgen dat er geen lekkage of ongevallen optreden. De selectie van het meetbereik is voornamelijk de selectie van de bovengrens van de instrumentschaal. Als het te klein wordt geselecteerd, zal het gemakkelijk overbelast raken en het instrument beschadigen; als het te groot wordt geselecteerd, zal het de meetnauwkeurigheid belemmeren. Over het algemeen wordt het geselecteerd als 1,2 tot 1,3 keer de maximale flowwaarde tijdens daadwerkelijk bedrijf.

Samenvatting

Van alle soorten rioolwaterstroommeters presteert de elektromagnetische stroommeter het beste, terwijl de smoorstroommeter een breed scala aan toepassingen kent. Alleen door de respectievelijke prestaties van de stroommeters te begrijpen, kan de juiste stroommeter worden geselecteerd en ontworpen om de rioolwaterstroom te meten en te regelen. Aan de eisen voor nauwkeurigheid en betrouwbaarheid wordt voldaan. Om de veilige werking van het instrument te garanderen, wordt gestreefd naar verbetering van de nauwkeurigheid en energiebesparing. Daarom is het niet alleen noodzakelijk om een ​​weergave-instrument te kiezen dat aan de nauwkeurigheidseisen voldoet, maar ook om een ​​geschikte meetmethode te kiezen op basis van de kenmerken van het te meten medium.

Kortom, er bestaat geen meetmethode of flowmeter die zich kan aanpassen aan verschillende vloeistoffen en stromingsomstandigheden. Verschillende meetmethoden en -structuren vereisen verschillende meetprocedures, gebruiksmethoden en gebruiksomstandigheden. Elk type heeft zijn eigen unieke voor- en nadelen. Daarom moet het beste type, dat veilig, betrouwbaar, economisch en duurzaam is, worden geselecteerd op basis van een uitgebreide vergelijking van verschillende meetmethoden en instrumentkenmerken.