窖井流量計
插入式電磁流量計是在管道式電磁流量計的基礎上發(fā)展起來的一種安裝方便、高性價比的流量測量儀表。它在保留管道式電磁流量計優(yōu)點的基礎上，針對管道式電磁流量計在大管道上安裝困難、價格昂貴等缺點，用插入式電磁方法測量流體的點流速，從而獲得流體的體積流量；由于能采用帶壓開孔、帶壓安裝，插入式電磁流量計可以在不停車或不停水的情況下安裝、調(diào)試和運行，非常方便。
插入式電磁流量計適合用于DN100以上中大管徑流量測量，管道開孔安裝，帶球閥，拆卸方便。插入式電磁流量計主要用于測量封閉管道中的導電液體和漿液中的體積流量，包括酸、堿、鹽等強腐蝕性的液體，插入式電磁流量計廣泛應用于石油、化工、冶金、紡織、食品、制藥、造紙等行業(yè)以及環(huán)保、市政管理，水利建設等領域。
工作原理：
插入式電磁流量計的工作原理是基于法拉第電磁感應定律，在測量管內(nèi)的導電介質(zhì)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(chǎn)生恒定磁場，當有導電介質(zhì)流過時，則會產(chǎn)生感應電壓，管道內(nèi)部的兩個電極測量產(chǎn)生的感應電壓，測量管道通過不導電的內(nèi)襯（橡膠，特氟隆等）實現(xiàn)與流體和測量電極的電磁隔離。
產(chǎn)品特點：
?測量不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電導率變化的影響
?測量管內(nèi)*流動部件，無壓損，直管段要求較低
?系列公稱通徑DN100～DN3000，傳感器襯里和電極材料有多種選擇
?轉(zhuǎn)換器采用新穎勵磁方式，功耗低、零點穩(wěn)定、精度高
?轉(zhuǎn)換器可與傳感器組成一體型或分體型
?轉(zhuǎn)換器采用16位高性能微處理器，2x16LCD顯示，參數(shù)設定方便，編程可靠
?流量計為雙向測量系統(tǒng)，內(nèi)裝三個積算器：正向總量、反向總量及差值總量；可顯示正反流量，并具有多種輸出：電流、脈沖、數(shù)字通訊、HART
?轉(zhuǎn)換器采用表面安裝技術(shù)(SMT)，具有自檢和自診斷功能
技術(shù)參數(shù)：
?流速測量范圍：0.05-10m/s
?測量管道直徑：DN100-3000
?測量精度：1.5級
?工作壓力：＜1.6MPa
?介質(zhì)溫度：-20°C--80℃
?耗電功率：＜20VA
?被測液體導電率：＞ 5μs/cm
流量范圍：
一般工業(yè)用插入式電磁流量計被測介質(zhì)流速以2～4m/s為宜，在特殊情況下，低流速應不小于0.2m/s，高應不大于 8m/s。若介質(zhì)中含有固體顆粒，常用流速應小于3m/s，防止襯里和電極的過分磨擦；對于粘滯流體，流速可選擇大于2m/s，較大的流速有助于自動消除電極上附著的粘滯物的作用，有利于提高測量精度。在量程Q已確定的條件下，即可根據(jù)上述流速V的范圍決定流量計口徑D的大小，其值由下式計算： Q=πD2V/4 Q:流量（㎡/h） D:管道內(nèi)徑 V：流速（m/h） 電磁流量計的量程Q應大于預計的大流量值，而正常的流量值以稍大于流量計滿量程刻度的50%為宜.
口徑(mm) | 流量范圍(m3/h) | 口徑(mm) | 流量范圍(m3/h) |
φ15 | 0.06~6.36 | φ450 | 57.23～5722.65 |
φ20 | 0.11～11.3 | φ500 | 70.65～7065.00 |
φ25 | 0.18～17.66 | φ600 | 101.74～10173.6 |
φ40 | 0.45～45.22 | φ700 | 138.47～13847.4 |
φ50 | 0.71～70.65 | φ800 | 180.86～18086.4 |
φ65 | 1.19～119.4 | φ900 | 228.91～22890.6 |
φ80 | 1.81～180.86 | φ1000 | 406.94～40694.4 |
φ100 | 2.83～282.60 | φ1200 | 553.90～55389.6 |
φ150 | 6.36～635.85 | φ1600 | 723.46～72345.6 |
φ200 | 11.3～1130.4 | φ1800 | 915.62～91562.4 |
φ250 | 17.66～176.25 | φ2000 | 1130.4～113040.00 |
φ300 | 25.43～2543.40 | φ2200 | 1367.78～136778.4 |
φ350 | 34.62～3461.85 | φ2400 | 1627.78～162777.6 |
φ400 | 45.22～4521.6 | φ2600 | 1910.38～191037.6 |
安裝注意：
傳感器安裝上游直管段不低于5D（D：管徑），下游直管段不低于2D
安裝方式：
1.垂直安裝，傳感器插入管道時應與管道斷面的垂直直徑夾角小于5°，適用于測量管道振動小的清潔介質(zhì)。
2.傾斜安裝，其傳感器的軸線與被測管道的軸線夾角為45°，適用于大管徑且測量介質(zhì)中含有其它雜質(zhì)的液體流量測量，該安裝方式水阻小，不宜纏掛。
插入式電磁流量傳感器插入點有兩種方法：一是插入到被測管道的 軸線上，二是插入到管道內(nèi)壁為管道的0.25D處。
傳感器的安裝
1.清理被測管安裝底座的焊渣和毛刺。
2.關掉上游流量控制閥門或采用低壓供水。
3.將DN50球閥安裝到安裝底座上。
注意球閥的長空腔向上，檢查球閥是否能全開全關、將壓緊螺紋座、壓緊螺母和橡膠密封圈安裝到球閥上。松開定位螺母。將傳感器插入桿通過球閥插入被測管道，同時應注意傳感器方向標志桿指向應和流體流向一致。
地下管道水流量計選型方案：
1 地下管道水流量計應用現(xiàn)狀
在能源和環(huán)保計量日益重要的今天, 地下管道水流量的測量是各廠礦幾乎都要遇到的常見問題。地下管道水流量計通常安裝在地下窨井中, 地下水流量計所測量的管道尺寸通常較大, 可使用的流量計原理和產(chǎn)品似乎也比比皆是, 但選型方案不同, 除了會影響采購和施工成本外, 也會嚴重影響到日后維護保養(yǎng)的成本與便利。
地下管道水流量計安裝在地下窨井中, 流量計的成本核算和選型要考慮到3個方面:流量計本體設備的采購成本、窨井的設計施工成本、用戶未來的維護保養(yǎng)成本。后兩塊成本經(jīng)常被企業(yè)選型人員忽視。有些缺乏經(jīng)驗的技術(shù)人員, 設備采購完之后, 在安裝前才發(fā)現(xiàn)企業(yè)必須要額外再追加一筆不菲的安裝施工費用;企業(yè)經(jīng)過計算和詢價后有時會發(fā)現(xiàn)僅挖個窨井的成本竟然要遠遠高于設備本身的采購成本;也有到了安裝時才發(fā)現(xiàn)窨井的安裝空間不夠, 設備沒法安裝, 需要重新調(diào)整擴大窨井尺寸;維護保養(yǎng)成本是在流量計運營一段時間之后才會遇到的, 企業(yè)可能會發(fā)現(xiàn)在更換儀表前, 竟然要做很多瑣事:掀開窨井上面的大石板, 抽出窨井中的積液, 對于管徑尺寸稍微大一些的管道, 可能還需要外部協(xié)調(diào), 調(diào)用一些機械設備, 浪費不少時間、精力和經(jīng)濟成本。
只有在選型之前, 充分理解日后可能會遇到的麻煩和所需面對的問題, 才能比較和選擇合適的技術(shù)方案, 降低企業(yè)的成本。
2 地下管道水流量計的選型
2.1 電磁流量計
電磁流量計常用于水流量的測量。電磁流量計的優(yōu)點是精度較高, 但是不同品牌和檔次的電磁流量計標稱的精度會有差別。電磁流量計的價格特點:在其它參數(shù)確定的情況下, 管徑越大價格就越高。
選擇華陸品牌電磁流量計用于地下管道水流量測量, 要考慮到雨水、地下滲水、冬季積雪融化等因素造成的積液影響, 必須考慮是否需要IP68的防護等級;還要考慮窨井和配對安裝法蘭的費用, 管徑越大, 電磁流量計越貴, 配對法蘭的價格也越貴, 需要開挖的窨井也會越大、越貴;開挖窨井時必須要周全考慮到窨井的尺寸, 包括設備安裝前期施工作業(yè)和后期維護作業(yè)的活動空間, 即管道前、后、左、右的作業(yè)騰挪空間, 以及管道底部作業(yè)的騰挪空間, 確保管道底部的焊接、法蘭底部螺絲的拆裝便利。
2.2 超聲波流量計
華陸品牌超聲波流量計一般來說其安裝管道的管徑大小對價格的影響不大。超聲波流量計通常有兩種方案可選擇:外夾式的不破管安裝和需要破管的插入式安裝。
外夾式超聲波流量計, 由于不破管安裝, 企業(yè)不需要停工, 所以通常是在不方便停工的應急場合使用。外夾式超聲波流量計隨著運行時間的增加, 管道內(nèi)壁水垢會漸漸影響超聲波探頭的信號強度, 從而影響到超聲波流量計的精度, 以至于會選擇方案替換。外夾式超聲波流量計會有周期性的維護量, 管道投用時間越久潛在的維護量就越大。另外, 還要考慮到更換超聲波探頭耦合劑時的便利性。所以超聲波流量計廠家一般會推薦插入式安裝, 企業(yè)在無法停工的情況下才會不得已選擇外夾式的應用方案。插入式超聲波流量計大大避免了管道內(nèi)壁結(jié)垢對測量的影響, 且日后的維護量非常低。
插入式超聲波流量計探頭是插在管道左右兩側(cè), 探頭之間的距離會影響到窨井尺寸大小, 具體數(shù)據(jù)取決于廠家建議的安裝方案 (選擇Z/V/W中的一種) 。窨井尺寸設計要考慮到探頭能正常插入管道所需要的作業(yè)空間長度, 一定要在管道左右留夠探頭插入的空間距離。
超聲波流量計的特點是探頭本身不怕水浸、顯示控制單元在地面。其安裝采用開孔連接的方式, 不需要兩片大的配對法蘭, 所以在選擇插入式超聲波流量計方案時應主要考慮設備采購成本和窨井成本。
2.3 差壓式流量計
對于大管徑的水流量測量, 不宜選用差壓流量計的典型節(jié)流件孔板。大管徑的孔板流量計成本較小管徑高許多, 并且其兩片法蘭的價格更高, 安裝成本也很不菲, 大管徑情形下孔板一定不是經(jīng)濟的選擇。另外, 孔板的磨損很快, 使用時間越久, 精度就越差。孔板標定的國家標準, 建議半年就要做一次標定, 而在實際應用中企業(yè)往往無法做到及時標定, 所以在地下管道水流量的測量選型中一般不考慮孔板。采用差壓式原理的華陸品牌均速管流量計, 在地下水管道測量中的應用比例并不高, 人們更習慣選擇電磁和超聲波, 甚至是孔板。實際上均速管流量計在地下水流量測量中的應用綜合成本應該是經(jīng)濟的, 只是由于其應用特點并不被用戶了解, 所以通常會被忽視。
均速管流量計在地下水流量中的測量精度可以達到0.5級, 其探頭在長期使用后不會存在磨損 (在小顆粒工況下通常會有6年無磨損的保質(zhì)承諾) , 均速管流量計的材質(zhì)也不怕窨井中各種污液的浸泡, 探頭經(jīng)正確安裝后, 均速管本身在后期不存在任何維護量。
在地下管道流量測量中, 均速管流量計是安裝在管道頂部 (OHO安裝方式) , 如圖1所示。
均速管流量計的窨井成本是低廉的, 和超聲波及電磁不同, 均速管的窨井成本不可能會出現(xiàn)高于流量計本體成本的情況。由于均速管的安裝只需要在管道頂部開一個幾厘米的安裝孔, 所以其所需要窨井的尺寸要遠遠小于超聲波流量計和電磁流量計, 尤其適合在管道密布縱橫的工藝場合應用。
從設備的采購成本、工程施工成本, 以及后期的維護保養(yǎng)便利性及維護成本綜合考慮, 建議采用均速管方案。
3 使用均速管流量計的注意事項
水在管道流動過程中有氣泡不斷溢出, 由于均速管流量計是頂部安裝, 溢出的氣泡會積累在引壓管的高點, 如果不予解決, 會造成測量的波動和精度的損失。德國西斯特公司 (Systec) 提供了解決方案。對于具體型號, 建議用戶選用8mm取壓孔的德爾塔巴均速管流量計 (安裝示意圖如圖2所示) , 可以忽略水垢和微小雜質(zhì)對其影響。而小取壓孔探頭結(jié)構(gòu)的流量計, 其自清洗功能較差, 建議不予考慮。
