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    工业循环水处理设施仪表选型与安装
    发布时间2019-04-02

    摘要对工业循环冷却水处理设施中常用仪表的选型及安装进行了分析和探讨可作为?#23548;?#24037;程的参考
    1概述
    工业循环冷却水处理设施如同主工艺生产的生命线循环水处理设施的正常运行对于主工艺正常的生产和维护设备的安全起着至关重要的作用而水处理的每一个环节总是与相应的仪表及自控技术有关
    仪表能连续检测各水系统参数并根据这些参数进行手动或自动控制协调供需之间系统各组成部?#31181;?#38388;各水处理工艺之间的关系以便使各种设备与设施得到更充分合理的使用同时检测仪表测定的数值与设定值可连续进行比较发生偏差时立即进行调整从而保证水处理质量另外仪表还具有连续检测越限报警的功能便于及时处理事故也是实现计算机控制的前提条件所以在工业循环冷却水处理设施中自动化仪表具有非常重要的作用
    工业循环水处理设施常用的仪表有液位计流量计温度计压力表电导率仪等本文就上述仪表的选型及安装进行了分析和探讨可作为?#23548;?#24037;程的参考
    2循环水处理设施中各种常用仪表的选型
    2.1液位计
    常用的液位计有连通器式浮球式超声波液位计?#29366;?#28082;位计磁翻板液位计等上述液位计的原理特点及应用范围如下
    1连通器式液位计
    原理普通的玻璃管液位计
    特点结构简单价廉直观适于现场使用但易破损内表面易沾染污物造成读数困难不便于远传和调节
    2浮球式液位计
    原理在液体中放入一个空心的浮球当液位变化时浮球将产生与液位变化相同的位移可用机械或电的方法来测得浮球的位移
    特点精确度为(1~2)%其输出端有开关控制和连续输出它结构简单价格?#31995;停?#19981;适用于高粘度的液体
    3超声波液位计
    原理利用超声波在气体液体的衰减穿透能力和声阻抗不同的性质来测量两种介质的界面
    特点精确度为0.5%此类仪表精度高反应快无机械可动部分可靠性高安装简单方便属于非接触测量?#20063;?#21463;液体的粘度密度等影响但成本高维护维修困?#36873;?br /> 4磁翻板液位计
    原理由磁性指示器和浮球两部分组成磁性指示器由装有小磁钢的红白相间的磁翻柱及护板等组成装有磁钢的浮球随液体上下移动时浮球内永久磁体的束性磁场将磁翻柱翻转180㣬液位上升时翻柱由白色转为红色液位下降时翻柱由红色转为白色从而指示出液面的高度当需要变送输出时安装一个平行于磁性指示器的干簧管变送器便可实现420mA或010mA电流信号远传输出配上液位报警开关还可实现液位的上下限报警
    特点除现场指示还可配远传变送器报警开关控制开关检测功能齐全指示新颖读数直观醒目指示机构与被测介质完全隔离因而密封性好可靠性高使用安全结构简单安装方便维护费用低?#36879;?#34432;无需电源防爆
    5?#29366;?#28082;位计
    基本原理与超声波液位计相近
    特点精度较高可靠性也高使用方便但价格比超声波液位计略高
    根据各种液位计的特性在工业循环水处理设施中各种液位计的选型通常按照如下的原则连通器式液位计通常应用于不太重要的室内区域或是作为其它液位计的备用例如在工艺主?#23548;?#20869;平台上的安全水箱上可设该种液位计以便于点检人员的检查另外也作为安全水箱上磁翻板液位计的备用浮球式液位计在工程中主要可用于与潜水泵相连锁控制普通集水井中潜水泵的运行与停止并可将集水井液位信号输出超声波液位计适用于各水处理构筑物如冷水池热水池污泥槽污泥浓缩池纯水或软化水补水池等磁?#22336;?#26495;液位计适用于既要求便于人工观察又要求有信号输出的室内水箱或水池旁如工艺主?#23548;?#20869;平台上的安全水箱上设有该种液位计安全水箱平台环境较差人工观察较为困难因此采用?#33487;?#31181;液位计?#29366;?#28082;位计使用于重要性较高的场合如主工艺?#23548;?#20869;的水池或水箱如果有水从水池或水箱中大量溢出会造成严重后果的场合
    2.2流量计
    流量测量的用途有两种一种用于流量检测参与过程控制以检验水处理设施的供水能力是否满足了主工艺正常生产的要求另一种用于流量的计量计量的结果送企业的能源?#34892;模?#20316;为企业耗水技术经济指标计算的依据在目前自动化程度较高的工程中采用最多的是电磁流量计超声流量计现分别叙述其原理与特点
    1电磁流量计
    原理应用法拉第电磁感应定律由传感器和转换器组成在测量中液体本身为导体磁场通过安装在管路中的两个线圈产生线圈由交流或直流电源励磁磁场作用于管道内流动的液体在管道中产生一个与被测流体平均流速V相对应的电压且该电压与流体的流速分布无关
    特点测量不受被测液体的温度压力或粘度的影响没有压力损失能连续测量测量精确度高口径范围和测量范围大测量范围连续可调与流速分布无关前后直管段较短前置直管段为5D(D为仪表的?#26412;?后置直管段为3D稳定性好输出为标准化信号可方便地进入自控系?#24120;?#21464;送器导管内壁有衬里材料具备良好的?#36879;?#32784;磨性转换器体积小消耗功?#24066;?#25239;干扰性能强便于现场观察
    2超声波流量计
    原理超声波测量管道上安装两个换能器因顺流与逆流流速差别的影响测量从发射到?#37038;?#32780;产生的时间差据此测出流速
    特点安装维护方便随着夹装式传感器的广泛使用在安装和维护超声流量计时不需在管道上打孔或切断流量就可在已存在的应用场合很方便地进行安装尤其适用于大口径管道检测系?#24120;?#21475;径范围大且价格不受管径影响测量可靠性高无压力损失不受流体参数影响输出标准化直流信号可方便地进入自控系?#24120;?#22312;流量计的上下游要有足够的直管段要求上游最少不小于10D下游大于5D
    工业循环水系统中决定采用电磁流量计或超声波流量计的首要条件是水质工业循环水包括工业净循环水软化水循环水纯水循环水浊循环水含氧化铁皮粉末颗粒的泥浆水其中软化水循环水纯水循环水的电导率极低应采用超声波流量计其余水质的循环水两?#33267;?#37327;计均可使用
    其介质本身性质包括温度浊度pH含油量等指标对流量计的要求相对?#31995;͡?#22312;小口径管道中超声波流量计的价格比电磁流量计高而安装的直管段的长度比电磁流量计长目前的水处理设施中小口径管道上通常选用电磁流量计而大口径管道上因流量计拆装比较困难?#19994;?#30913;流量计的前后须安装检修切断阀门且大口径管道通常为循环供水的总干管因此大口径管道上可选用超声波流量计
    2.3温度计
    温度测量仪表按测温方式可分为接触式和非接触式两大类在工业循环冷却水处理系统中水温不高采用的均为接触式温度计将被测水温送水处理主控室进行供水水质的检测也送能源?#34892;?#25110;可反馈信号控制冷却塔风机的转速通常来?#21040;?#35302;式测温仪表比较简单可靠测量精度较高但因测温元件与被测介质需要进行充分的热交换需要一定的时间才能达到热平衡所以存在测温的延迟现象
    温度测量仪表按设备的集成方式可以分为一体化和分体式两类循环水处理系统中一般使用一体化温度计一体化温度计一般由测温探头热电偶热电阻传感器和两线制固体电子单元组成采用固体模块形式将测温探?#20998;?#25509;安装在接线?#24515;ڣ?#20174;而形成一体化的变送器一体化温度计一般分为热电阻和热电偶型两种类型一体化温度计具有结构简单节省引线输出信号大抗干扰能力强线性好显示仪表简单固体模块抗震防潮有反接保护和限流保护工作可靠等优点一体化温度计的输出为统一的420mA信号可与微机系统或其它常规仪表匹配使用?#37096;?#29992;户要求做成防爆型或防火型测量仪表
    2.4压力表
    在工业循环水处理设施中压力表设于循环给水回水总管水泵出水管以及过滤器换热器等设备的进出水管上压力表主要由测压元件传感器模块电路显示表头表壳和过程连接件等组成它能将?#37038;?#30340;液体等压力信号转变成标准的电流电压信号以供给指示报警仪记录仪调节器等二次仪表进行测量指示和过程调节
    压力表测量原理是流程压力和参考压力分别作用于集成硅压力敏感元件的两端其差压使硅片变形位移很小仅m级以使硅片上用半导体技术制成的全动态惠斯顿电桥在外部电流源驱动?#29575;?#20986;正比于压力的mV级电压信号由于硅材料的强性极佳所以输出信号的线性度及变差指标均很高工作时压力表将被测物理量转换成mV级的电压信号并送往放大倍数很高而又可以互相抵消温度漂移的差动式放大器放大后的信号经电压电流转换变换成相应的电流信号再经过非线性校正最后产生与输入压力成线性对应关系的标准电流电压信号
    压力表输出信号至水处理控制室主工艺循环供水管上的压力信号还要直接送至主工艺的操作室
    2.5电导率仪
    电导率仪是通过测量溶液的电导值来间接测量离子浓度的流程仪表一体化变送器可在线连续检测工业过程中水溶液的电导?#30465;?#30005;导率仪主要由电导池电子模块显示表头和壳体组成电子模块电路则由激励电源电导池电导放大器相敏整流器解调器温度补偿过载保护和电流转换等单元组成
    由于电解质溶液与金属导体一样的电的良导体因此电流流过电解质溶液时必有电阻作用且符合欧姆定律但液体的电阻温度特性与金属导体相反具有?#21512;?#28201;度特性为区别于金属导体电解质溶液的导电能力用电导电阻的倒数或电导率电阻率的倒数来表示当两个互相绝缘的电极组成电导池时若在其中间放置待测溶液并通以恒压交变电流就形成了电流回路如果将电压大小和电极尺寸固定则回路电流与电导?#31034;?#23384;在一定的函数关系这样测了待测溶液中流过的电流就能测出待测溶液的电导?#30465;?br /> 在工业循环水处理系统中电导率仪输出信号与净循环浊循环系统的冷水池强制排污电动阀门连锁当冷水池中的水的电导率达到某一数值时强制排污电动阀门开启水池开始强制排污
    3循环水处理设施中各种常用仪表的安装
    3.1液位计的安装
    连通器式浮球式液位计磁?#22336;?#26495;式液位计无特殊的安装要求
    超声波?#29366;?#28082;位计应安装在最高水面以上在一定范围内向下至水面不得有任何障碍物(包括池壁)防止障碍物反射声波干扰测量数值超声波?#29366;?#28082;位计一般安装在冷热水池污泥槽或污泥浓缩池等构筑物上方安装时应考虑便于检修必要时应设置检修平台
    3.2流量计的安装
    流量计应尽量设置在明装管道上大口径流量计一般都要安装在地下因此需设置仪表井仪表井通常采用钢筋混凝土结构不应有任何渗漏室外的仪表井还需加盖并应防止雨水或其它水流从盖口淌入井内必要时仪表井应设置自动排水设施在设计仪表井时还应注意仪表井检修孔的大小必须满足仪表吊装的需求变送器应设在不受水气?#36136;?#22788;如流量计引出线有足够长度最好将变送器设在有良好环境的室内与变送器连接的引出线不?#24066;?#26377;任何形式的接头屏蔽线应进行良好的接地
    电磁流量计的衬里材料多选用氯丁橡胶因其有较好的耐磨性特别是在应用于浊循环水时安装时应注意远离外界的电磁场源以免影响传感器的工作磁场及流量信号传感器水平安装时要求两个电极的?#34892;?#36724;线处于水平状态防止颗粒杂质沉积影响电极工作测量管内应为满管不?#24066;?#22823;?#31185;?#27873;通过传感器当不能满足条件时应采取相应措施为使仪表可靠地工作提高测量精确度不受外界寄生电势的干扰传感器应有良好的单独接地线且接地电阻应小于10尤其是安装在阴极保护管道上时转换器应安装在符合其防护等级要求的场所在满足安装环?#22330;?#20351;用要求的前提下转换器与传感器之间的距离和连接电缆越短越好以节约投资减少可能产生的强电信号的干扰
    如选用超声流量计要特别注意传感器的安装误差管道内壁结?#28014;?#38450;腐层均匀与否这些因素对测量结果影响很大另据超声流量计的测量原理只有流速分布均匀时才能保证测量的精确度因此超声波流量计不应设置在管路变化较大处
    3.3温度计的安装
    由于工业循环水处理设施冷热水池内不同的水位或是不同的平面位置之间的温度差别较大因此建议温度计一般安装在循环冷却给回水管冷却塔进水总管上以确保对循环水系统温度测量的准确性埋地管道上的温度计?#37096;?#20197;设置在地下仪表井内
    3.4压力表的安装
    压力表在安装时测压管进入传感器以前应设有阻尼装置以利于测到稳定的压力数值还应注意传感器安装高度对测量数值的影响并在显示数值上加上传感器到测压点的高差转换成的压力值
    3.5电导率仪的安装
    电导率仪的电导池部分设于水池内其余部分均设于水池上电导率仪的电导池应设置在远离冷热水池补水管的地方距离补水管近的地方水质相对较好电导?#25163;到系͡?#30005;导池设置在离冷热水池补水管近的地方会造成对整个循环水系统水质判断的不准确从而对循环水系统的加药强制排污等水质稳定工作带?#20174;?#21709;
    4小结
    检测仪表的好坏直接关系到工业循环冷却水系统的运行是否正常在仪表的选用时从仪表的性能质量价格备件情况售后服务等方面进行反复比较要精确度高响应时间快输出信号可为模拟量或开关量(根据?#23548;?#35201;求确定)仪表的防护等级应满足所在环境的要求一般应不低于IP65现场监测仪表宜选用数显仪仪表的工作电源应独立不应和计算机共用电源以保证发生故障和检修时电源互不干扰使各自都能稳定可靠地运行应选择能够提供可靠服务和有丰富经验的仪表生产厂商

    本文涡?#33267;?#37327;计江苏省苏科仪表有限公司为您提供转载请注明出处

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