La industria de la protección del medio ambiente tiene requisitos cada vez más estrictos para la precisión y fiabilidad de la medición y el control del flujo de aguas residuales. Tanto la teoría como la práctica exponen sus respectivas características.
1. Diseño de selección de caudalímetro electromagnético
Los caudalímetros electromagnéticos se han utilizado y desarrollado rápidamente en la medición de caudal en las décadas de 1970 y 1980 desde la aplicación industrial doméstica a finales de la década de 1950. El principio de funcionamiento del caudalímetro electromagnético se basa en la ley de inducción electromagnética de Faraday &, es decir, el medio medido fluye perpendicularmente a la dirección de la línea de fuerza magnética, por lo que se genera una fuerza electromotriz inducida EX en una dirección perpendicular al flujo del medio y la línea de fuerza magnética. ), el caudalímetro electromagnético no se ve afectado por factores externos como la temperatura, la presión, la viscosidad y la gravedad. No hay contracción ni pérdida de presión en la parte que sobresale del tubo de medición. Además, la señal inicial detectada por el elemento de flujo es un promedio del fluido. El caudal es un voltaje con un cambio lineal preciso, que nada tiene que ver con otras propiedades del fluido, y tiene grandes ventajas. De acuerdo con las características de las aguas residuales con grandes cambios de flujo, impurezas, baja corrosividad y cierta conductividad, los caudalímetros electromagnéticos son una buena opción para medir el flujo de aguas residuales. Tiene una estructura compacta, tamaño pequeño, instalación, operación y mantenimiento convenientes. Por ejemplo, el sistema de medición adopta un diseño inteligente y se refuerza el sellado general, lo que puede funcionar normalmente en un entorno relativamente inferior. Se puede seleccionar un medidor de flujo electromagnético con revestimiento de neopreno y electrodos de acero inoxidable que contienen molibdeno para cumplir con los requisitos de medición del flujo de aguas residuales.
Durante la producción de una determinada refinería, debido a las necesidades del proceso de producción, se producirá una gran cantidad de aguas residuales industriales. La rama de tratamiento de aguas residuales debe controlar el flujo de aguas residuales. En el diseño anterior, muchos medidores de flujo usaban medidores de flujo de vórtice y medidores de flujo de orificio. En aplicaciones reales, se encontró que el valor de visualización del flujo medido tenía una gran desviación del caudal real, y la desviación del medidor de flujo electromagnético se redujo en gran medida.
2. Selección y diseño del caudalímetro de vórtice
Como nuevo tipo de caudalímetro, el caudalímetro de vórtice se ha desarrollado rápidamente desde mediados de la década de 1980. Tiene muchas ventajas y ventajas en la medición de caudal, y se utiliza cada vez más en la medición de caudal moderna. En China, el uso de caudalímetros de vórtice para la medición de caudal también ha recibido cada vez más atención. En la actualidad, mi país tiene una serie de productos con excelente desempeño y derechos de propiedad intelectual independientes. El caudalímetro de vórtice se desarrolla basándose en la vibración del fluido. De acuerdo con los diferentes vórtices, el método de detección se ha desarrollado gradualmente desde el tipo de cable caliente y el tipo sensible al calor hasta el tipo de tensión, el tipo sensible al magnético, el tipo capacitivo de interruptor diferencial y el tipo ultrasónico. El caudalímetro de vórtice se puede utilizar en casi todas las ocasiones en las que se pueden formar filas de vórtice, no solo en tuberías cerradas, sino también en ranuras abiertas. En comparación con el caudalímetro de turbina, el caudalímetro de vórtice no tiene partes mecánicas móviles, la carga de trabajo de mantenimiento es pequeña y la constante del medidor es estable; en comparación con el medidor de flujo de orificio, el medidor de flujo de vórtice tiene un amplio rango de medición y una pequeña pérdida de presión, alta precisión, la instalación y el mantenimiento son simples. Sin embargo, hay muchos parámetros relacionados con el medio ambiente de los caudalímetros de vórtice, que son fáciles de ignorar en el lugar de uso y afectan el funcionamiento correcto del caudalímetro.
El principio del medidor de flujo de vórtice es instalar una parte estancada en la tubería del medidor de flujo. Cuando el fluido fluye a través de la parte estancada, debido al efecto de estancamiento en la superficie de la parte estancada, se generarán dos filas de flujo asimétrico aguas abajo de la parte estancada. Los vórtices, estos vórtices se separan en el lateral y la parte trasera de la parte de estancamiento, formando la denominada serie de vórtices de Karman. Cuando el ancho entre las columnas, L es la distancia entre dos vórtices adyacentes), la columna de vórtice es un número de Reynolds estable. Re es un número adimensional que caracteriza las características de flujo del fluido viscoso. La proporción de estancamiento. Por lo tanto, el estado de flujo del fluido también tiene un cierto impacto en el uso de caudalímetros de vórtice. Si los parámetros ambientales tienen un impacto en el estado del flujo del fluido, también afectarán el desempeño del medidor de flujo de vórtice.
A través de la práctica, los siguientes aspectos tienen un impacto en el uso de caudalímetros de vórtice, y estos problemas deben ser analizados.
(1) El rango de medición del caudalímetro de vórtice es relativamente grande, generalmente 10: 1, pero el límite inferior de medición está limitado por muchos factores: Re> 10000 es la condición básica de ZUI para que funcione el caudalímetro de vórtice. Además, también se ve afectado por la energía del vórtice. La limitación es que si el caudal del medio es bajo, la fuerza y la velocidad de rotación del vórtice también son bajas, y es difícil hacer que el elemento sensor genere una señal de respuesta. La frecuencia de vórtice f también es pequeña, lo que también dificultará el procesamiento de la señal. El límite superior de medición está limitado por la respuesta de frecuencia del sensor (por ejemplo, el sensor magnético generalmente no supera los 400 Hz) y la frecuencia del circuito. Por lo tanto, el rango de la tasa de flujo debe calcularse y tenerse en cuenta durante el diseño, y la selección debe realizarse de acuerdo con la tasa de flujo del fluido. Las condiciones ambientales en el sitio de uso son complicadas y la interferencia electromagnética debe considerarse además de la temperatura ambiental, la humedad, la atmósfera y otras condiciones al seleccionar los modelos. En interferencias fuertes, como estaciones de transmisión de energía de alto voltaje, estaciones rectificadoras a gran escala, etc., la tensión piezoeléctrica, sensible al magnetismo y otros instrumentos no pueden funcionar normalmente o no pueden medir con precisión.
(2) La vibración también es un enemigo importante de este tipo de instrumento. Por lo tanto, se debe prestar atención para evitar vibraciones mecánicas al usar, especialmente la vibración transversal de la tubería (vertical al eje de la tubería y vórtice vertical para generar la vibración del eje del cuerpo). Este efecto no se puede suprimir ni eliminar en el diseño de la estructura del caudalímetro. Dado que la señal de calle de vórtice también es sensible a la influencia del campo de flujo, no es adecuada para usar cuando la longitud de la sección de tubería recta no puede garantizar las condiciones de flujo necesarias para la calle de vórtice estable. Incluso los tipos capacitivos y ultrasónicos con fuerte resistencia a las vibraciones no pueden ignorarse para garantizar que el fluido sea un flujo unidireccional completamente desarrollado.
(3) La temperatura del medio también tiene una gran influencia en el rendimiento del caudalímetro de vórtice. Por ejemplo, el caudalímetro de vórtice del tipo de estrés por presión no se puede utilizar durante mucho tiempo a 300 ℃, porque su resistencia de aislamiento cambiará de 10 MΩ a temperatura ambiente.
~ 100MΩ cae bruscamente a 1MΩ ~ 10KΩ, y la señal de salida también se vuelve más pequeña, lo que conduce al deterioro de las características de medición. Para ello, se debe utilizar una estructura magnética sensible o capacitiva. En el sistema de medición, el sensor y el convertidor deben instalarse por separado para evitar que las altas temperaturas a largo plazo afecten la confiabilidad y la vida útil del instrumento. El medidor de flujo de vórtice es un tipo de medidor de flujo relativamente nuevo, que se encuentra en la etapa de desarrollo y no es muy maduro. Si no se selecciona correctamente, la interpretación no podrá reproducirse bien. Solo después de una selección razonable y una instalación correcta, es necesario realizar un mantenimiento serio y regular durante el uso, y acumular experiencia continuamente, mejorar la previsibilidad de las fallas del sistema y la capacidad de juzgar y tratar los problemas, a fin de lograr resultados satisfactorios.
3. Selección y diseño de caudalímetro de estrangulamiento
El medidor de flujo de estrangulamiento es un tipo de dispositivo de medición que se usa en grandes cantidades en los primeros días para medir el flujo. Tiene la historia más larga y usa mucho ZUI. Ahora los más comunes son el tipo de placa de orificio redondo y el tipo de placa de entrada cónica. El principio de funcionamiento es agregar una pieza de estrangulamiento de placa de orificio en la tubería de fluido e introducir el transmisor de diferencia de presión a través del tubo de guía de presión para medir el flujo ascendente y descendente de la pieza de estrangulamiento. La diferencia de presión se calcula de acuerdo con la diferencia de presión medida para obtener el valor instantáneo del flujo. Debido a la inmovilidad del agua en el tubo de guía de presión, en las regiones más frías, el tubo de presión de la placa de orificio instalado al aire libre en invierno es fácil de congelar y agrietar (congelar), lo que hace que el instrumento de presión diferencial no pueda funcionar normalmente. Al medir aguas residuales sucias, la placa de orificio debe limpiarse con frecuencia. Si no se limpia a tiempo, la precisión de la medición se reducirá, el tubo de presión a menudo se bloquea con suciedad y el instrumento no se puede utilizar. Existen desventajas como una gran pérdida de presión y una gran cantidad de mantenimiento cuando se utiliza el método de orificio para medir el caudal. Por lo tanto, cambiar el método de presión, como el método de presión de diámetro, puede reducir la influencia de la suciedad de la placa de orificio.
Entre los diversos tipos de caudalímetros para la medición del caudal de aguas residuales, los caudalímetros electromagnéticos tienen un mejor rendimiento y una amplia gama de aplicaciones para caudalímetros de estrangulamiento, mientras que los caudalímetros de vórtice son relativamente nuevos y se desarrollan constantemente. Solo al comprender el rendimiento de estos tipos de caudalímetros, la selección y el diseño del caudalímetro pueden estar bien, de modo que la medición y el control del flujo de aguas residuales puedan cumplir con los requisitos de precisión y confiabilidad.