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供水流量计和污水计量表在工业上异径安装及通用性
浏览:56 发布日期:2018-04-27
供水计量外表的挑选,对确保供水、精确计量及建造成本核算至关重要。通过近几年实践运行和调查比照,咱们以为电磁流量计优于其他计量外表。笔者结合实践作业中市政给水接驳工程的规划、施工,就电磁流量计水表组规划中表径挑选的一些特例谈点具体做法。
  咱们在对用户用水接驳规划中发现,根据用户用水量挑选管径或表径时,呈现一些因用水性质不一样而需求综合思考的状况。如开发区某新建医疗器械厂,用水分为出产用水、日子用水和消防用水,其间作业、出产最大用水量为7.62m3/h,未预见水量按15%计为1.14m3/h,空调弥补水量5m3/h,算计最大用水量为14.76m3/h。依照出产、日子用水量,应设备一组DN80水表组,此刻管内水流速度为0.83m/s。
  根据消防有些的批复,公司厂房的火灾危险性为丙级,需设备室表里消火栓。规划院的规划是建造一个200m3消防水池,储水量满意室内消防用水量。室外消防用水由市政管直供水的室外环管网供应。消火栓用水量:室外消火栓用水量30L/s;室内消火栓用水量20L/s。根据消防需求规则及规范,应设备一组DN150水表组。
  出产、日子及消防用水若合装一个DN150电磁流量计水表组,根据消防规范中当出产、日子用水到达最大用水量时依然要确保消防用水量的准则进行管网消防校核,所需的消防水量和水压满意需求。消防用水只在火灾时运用,当平常消防系统未启动时,管内供应公司的主要是出产、日子用水,此刻管内水流速度为0.22m/s<0.3m/s,不能满意电磁流量计对流速规模的需求,即不能对出产公司用水量实施精确计量,这是供水公司所不愿意的。这种因用水性质造成管内水流速度不匹配而需用户设备两组计量外表的案例在实践作业中是常常能遇到的。咱们的解决办法是:
  1.市政给水接驳时的管材、管件及阀门等直径按系统合用后的参数选定,挑选传感器直径比接驳管径尺度小的电磁流量计,管径、表径不一致,管径大、表径小,设备衔接时传感器前后加接异径管。其结果是在电磁流量计有些有些提高了流速,满意了外表对流速规模的需求,使供水公司在能够对用水量进行精确计量的前提下二合一,公司节省了一套计量设备的出资费用。如上述医疗器械厂设备的水表组构变成管材及闸阀、止回阀直径为DN150,电磁流量计为DN100的计量设备,此刻传感器有些的水流速度为0.47m/s>0.3m/s。
  2.异径管需满意锥度需求。电磁流量计的进口与出口的直线管段有长度需求,传感器前后加接的异径管,若要视为直管段的一有些,应契合商品对于传感器前后管段渐扩或渐缩的圆锥角小于15°的需求。因而这种做法有必要进行异径管中间圆锥角核算,如上述DN100电磁流量计进口与出口处,根据《给水排水规范图集》加工制造的DN150×100的异径管,其间心圆锥角核算后为11.74°<15°。
  3.异径管无法满意锥度需求,有必要订制加长的渐扩或渐缩管。如开发区某大型外资公司根据其用水量原规划挑选DN600电磁流量计水表组,公司向供水中间提出水表组的建造费用,以及因电磁流量计直管段的需求使水表房过于狭长的缘故,咱们思考采用挑选小一级甚至二级管径尺度的电磁流量计,水流速度均在其答应规模内。根据规范图集异径管尺度核算,DN600×400异径管中间圆锥角为20.42°,DN600×500异径管中间圆锥角为16.03°,均大于15°,不契合商品规划需求。因而有必要订制非标的渐扩或渐缩管,加长异径有些的长度,使中间圆锥角削减到锥度需求以内。
  总之,电磁流量计用于供水计量时,因为其传感器有流速需求,但流速规模又较宽的特色,规划人员便能够根据用户用水量和现场的实践状况,作出一些灵活的改变,这样既节省了水表组的出资,又使测量外表运行在较好的作业状况。
 
当前适合测量大口径供水主干管道的流量计主要有:电磁流量计、超声波流量计、涡街流量计、孔板流量计等。这其中,电磁流量计因其具有测量精度高、量程范围大、压力损失小、测量通道通过性好、受流体介质影响小和前置直管段要求短等诸多优点,近年来已被越来越多的供水企业所广泛使用。但用电磁流量计对城市供水管道流量的测量时要注意以下注意事项:电磁流量计的安装与调试相对其它流量计要求更为严格,安装地点应避免振动和强磁场,在安装时必须使变送器和管道有良好的接触及接地;在管道流速与速度分布不符合设定条件或被测量管段中存留有气体时,将会产生较大的测量误差;管道流速过低时,放大和测量与干扰信号相同数量级的感应电势较为困难,且仪表易产生零点漂移现象;供水管道结垢或磨损改变内径尺寸后,将影响原定的流量值,从而造成测量误差。如100mm口径仪表内径产生10%变化,将会带来约2%附加误差;沉淀物附着在测量管道内壁或电极上时,将使变送器输出电势发生变化,并带来测量误差。当电极上污垢物达到一定厚度后,甚至可能导致仪表无法测量。
  因电磁流量计具有上述局限性,因此在其安装、调试和使用、维护过程中,我们还需要特别加以注意:
  电磁流量计应尽量选择安装于长距离直管段位置,远离管道弯头、阀门等局部阻力件,以避免因管道流速频繁变化,而造成的测量误差;电磁流量计应避免安装在供水管网的高点位置,情况特殊管段前后位置应适当设置管道排气设施,以减少管段存留气体的影响;电磁流量计应避免安装于变压器、电机房等易产生较大磁场设备的附近,以免受到电磁干扰。若必须安装于此类位置,应考虑相应的屏蔽措施;电磁流量计应尽量远离加压泵站、重型车道等有较大振动源位置安装,若不可避免,应采取加固措施来稳定仪表附近的管道;电磁流量计变送器外壳、屏蔽电缆、测量本体及两端的管道都应接地,接地极应单独设置,接地电阻应小于10欧姆,禁止接到电气或公共接地网上;在垂直管道上安装时,被测流体的流向应自下而上。在水平管道上安装时,两个测量电极不应在管道的正上方或正下方位置;应确保电磁流量计上、下游端直管段长度至少分别应达到装置管道直径的5倍和2倍;应确保电磁流量计所处环境不受积水浸泡和腐蚀性气体侵害。
  即便我们严格按照上述注意事项进行电磁流量计的安装调试和维护管理,也只能说最大程度减少了设备误差率的发生。依据JJG1033-2007《电磁流量计》相关标准,结合实际运行条件及状况,下面将对电磁流量计测量城市供水管道流量的测量不确定度展开具体分析。
3测量不确定度评定
3.1.1测量依据:JJG1033-2007《电磁流量计》检定规程
3.1.2主要测量标准器:0.5级的电磁流量计
3.1.3校准对象及参数:城市供水管道流量Q
3.1.4工作原理:在封闭管道中,设置一个与流动管道相垂直的磁场,通过测量导电的液体在磁场中运动所产生的感应电动势推算出流量Q,即如下图1为例(安装位置应置于外界磁场、机械振动及噪场应小到对流量计测量影响忽略不计),(C、D处装有两个垂直于管轴的电极)。
电磁流量计正确安装位置图
式中,Q—校准时标准器换算到流量计处状态的累积流量值;
U—直流式电磁流量计用来测量流体横越磁场时所感生的电动势;
B—磁场;
A—管道横截面积;
d—管道直径;
k—修正系数,用来修正导出公式时未计及的因素(如流量计管道内的流速事实上并不均匀)的影响。在常用的流量计中,k约为0.8,但对于特定尺寸、用于特定工况的电磁流量计,则要用容积法(一定时间内流过的容积)标定k值;
q—校准时流量计显示的累积流量值;即Q=q。
注:本次实验中,由于温度对本次实验测量各分量影响较小,故可不考虑温度的影响。
3.2.1测量模型
Q=q
3.2.2方差和传播系数
依方程
 
 
3.2.3标准不确定度来源
(1)0.5级电磁流量计最大允许误差引入的标准不确定度分量
(2)流量测量重复性引入的不确定度分量
4输入量的标准不确定度评定
4.1本次校准使用0.5级的电磁流量计作为测量标准装置,均匀分布,则
 
4.2测量重复性引入的不确定度
  本次分析以对某自来水站出水管道上电磁流量计测量的流量结果为例,满管累积流量测量,所测管道内径为600mm。测量3组数据,每组测量3次,每次10min。仅将每组平均值及处理数据录入表1。
 
由表1可知,测量重复性引起的不确定度ur2=ur(q)r=smaxi=0.160%
5标准不确定度汇总表
 
5.1测量不确定度的合成与扩展
根据4.1、4.2计算的各不确定度分量计算合成标准不确定度
 
6扩展不确定度的评定
  取扩展因子k=2,则电磁流量计对城市供水管道流量测量值的扩展不确定度:
Urel=k×ucr=0.66%


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