用於測量（liàng）各類消防水用水流量計種類以（yǐ）及（jí）選型

環保產（chǎn）業業已成為**經濟的重要部門，汙水（shuǐ）處理是環保產業一項（xiàng）重（chóng）要的工作。目（mù）前對汙水流量的測（cè）量和控製的精確度、可靠性要（yào）求已越來越高，對汙水流量的測量有多種方式可以進行，*主要的是消防水用水流量計，多普勒超聲（shēng）波流量計，渦街式流量計，節流裝置（zhì）等，本（běn）文則是針對於消防水用水（shuǐ）流量計和渦街流量計的選型設計，結合水處理（lǐ）工藝，從理論（lùn）和實踐兩方麵闡述各自的特點。
國外一（yī）位流量專家F.C.Kinghoro曾說過，流量（liàng）計是少數幾種使用比製造（zào）艱難的（de）粘性摩擦作用，還會（huì）產生不穩（wěn）定的旋渦和二次（cì）流等複雜流動現（xiàn）象。測量儀表本身受到（dào）眾多因素，如：管道、口徑大小、形狀（圓形、矩形）、邊界條件、介質的物性（溫度、壓力、密度、粘度、髒汙性、腐蝕性等）、流體的流動狀態（紊（wěn）流狀態、速度分布等）以及安裝條（tiáo）件（jiàn）與水平的（de）影（yǐng）響。麵對國內（nèi）外十幾類、上百個品種的流量儀表（先後發展起來的容積式（shì）、差（chà）壓式、渦輪式、麵積式、電磁式、超聲波式和（hé）熱式流量計（jì）等類型），如何根據流量、流態、安裝要求與環境條件、經濟性等因素合理（lǐ）選型，是應用好流量儀表的前提和基礎。除了儀表自身質量要得到保證，工藝數據的（de）提供和儀表的安裝、使用、維護是否合理也相當重要（yào）。本文介紹電磁式、渦（wō）街式、節流式等幾種流量計的選（xuǎn）型設計。
1、消防水用水流量計選型設計
消防水用（yòng）水流（liú）量計（jì）自20世紀50年代末國內（nèi）*次工業應用以來，七八十年代在流量測量中運用和發展很快（kuài）。消防水用水流量計的工作原理（lǐ）是基於法拉*電磁感應（yīng）定律，即被測介質垂直於（yú）磁力（lì）線方向流動，因而在與介質流動和磁力線都垂直（zhí）的方向上產生一感應電動勢EX感應電動勢EX與被測介質流量（流（liú）速）成正（zhèng）比，消防水用水流量計不受溫度、壓力、粘度、重度等（děng）外界因素的影響，測量管內部無收（shōu）縮或（huò）凸出部分的壓力損失，另外（wài），流量元件檢測出的*初（chū）信號，是（shì）一個與流體平均流速成精（jīng）確線性變化的電壓，它與流體的其他（tā）性質無（wú）關，具有很大的優越性。
根據汙水具有流量變（biàn）化大、含雜質、腐蝕性小、有一定的（de）導電能力等特性，測量（liàng）汙水的流量，消防水用水流量計是一個很好的選擇。它結構緊湊、體積小，安裝、操作、維護方便，如測量係統采用智（zhì）能化設計，整體密（mì）封（fēng）加強（qiáng），能在較惡劣的環境下正常工作。可選用氯丁橡膠襯裏，含鉬不鏽鋼電*的消防水用（yòng）水（shuǐ）流量計（jì），即可滿足汙水流量測量的要求。
某冶（yě）煉廠在生產中，由於生（shēng）產工藝的需要，會產生大量的工業汙水，汙水處理（lǐ）分（fèn）廠必須對汙水的（de）流量進行（háng）監控。在以（yǐ）往的（de）設計中，流量儀表不少都選用旋（xuán）渦流量計和孔板流量計。而實際應用中發現測量的流量顯（xiǎn）示值與實際流量（liàng）偏差（chà）較大，而改用消防水（shuǐ）用水流量計偏差大大減小。
2、渦街流量計選型設計
渦街流量計作為一種新型流量計，80年代（dài）中期以來發展較快，它在流（liú）量測量方（fāng）麵有（yǒu）著諸（zhū）多的優點和長處，在現代流量測量中應用越來越廣泛。在國內（nèi）使用渦街流（liú）量計進行流量測量也愈來愈得到重視，目前我國已有性能優良並（bìng）有自（zì）主知識產權的（de）產品（pǐn）係列。渦街流量計是基於流體振動發展起來的，根據旋渦的不同，檢測方式從熱絲式、熱敏式逐漸發展了應力式、磁敏式及差動開關電容（róng）式、超聲波式等（děng）。渦街流量計幾乎可用於一切可形成旋渦列的場合，不僅可（kě）用於封（fēng）閉的管道，還可用於開放的溝槽（cáo）。與渦輪（lún）流量計相比，渦街流量計沒有可動的機（jī）械部件，維護工作量小，儀表常數穩定；與孔板式流量計相比，渦街流量計測量範圍大，壓力（lì）損失（shī）小，準確度高（gāo），安裝與維護簡單。但渦街流量計的環境相關參數較多（duō），容易在使（shǐ）用現場被忽略而影響流量計性能的正確發揮。
渦街（jiē）流量計的原理是在（zài）流量計管道中，設置一滯流件，當流體流（liú）經滯流件時，由於滯流件表麵的滯流作（zuò）用（yòng）等原因（yīn），在其下遊會產生兩列不對稱的旋渦，這些旋渦在滯流件的側（cè）後方分開，形（xíng）成所謂的卡門（Karman）旋渦列，兩列旋渦的旋轉方向是相反的，卡門從理論上證明了當h/L=0.281（h為兩旋渦列之間的寬度，L為（wéi）兩個相鄰旋渦間的距離）時，旋渦列是穩定的雷諾數Re是表征粘性流體流動特性的一個無量綱數，其物理意義是（shì）流體流動的慣（guàn）性力與（yǔ）粘滯力的比值。因此，流體的流動狀態對渦街流量計的使用也有一定的影響。如果環（huán）境（jìng）參數對流體流動狀態（tài）有（yǒu）影響也（yě）會影響到渦街流量計的使用性能。
經過實（shí）踐，如下幾個方（fāng）麵（miàn）對渦街流量計的使用都有（yǒu）影（yǐng）響，應對這些問題進行分析。
（1）渦街流量計的（de）測量（liàng）範圍（wéi）較大，一般10：1，但測量下限受（shòu）許多因素限製：Re＞10000是（shì）渦街流量計工（gōng）作的*基本條件，除此以外，它還受旋渦能量的限製，介質流（liú）速較低，則旋渦的強度、旋轉速度也低（dī），難以引起傳感元件產生（shēng）響（xiǎng）應信號，旋渦頻率f也小，還會使信號（hào）處理發生困（kùn）難。測量上限則受傳感器的頻率（lǜ）響應（如磁敏式一般不超過400Hz）和電路的頻率限製，因此（cǐ）設計時一定要對流速範圍進行計（jì）算、核算，根據流體的流速（sù）進行選（xuǎn）擇。使用現場環境條（tiáo）件複雜，選型（xíng）時除注意環境溫度、濕度、氣氛等條件外，還要考慮電磁幹擾。在強幹擾如高壓輸電電站、大型整流所（suǒ）等場合，磁（cí）敏式、壓電應力（lì）式等儀表不能正（zhèng）常工作或不能準確測量。
（2）振動也是該（gāi）類儀表的一大勁敵。因此在使用時注意（yì）避免機械振動，尤其是管道的橫向振動（垂直於管道軸（zhóu）線又垂直旋（xuán）渦發生體軸線的振動），這種（zhǒng）影響（xiǎng）在流量計結構設計上是無法抑製和消除的。由於（yú）渦街信號對流場影響同樣敏感，故直管段長度不能保證穩定渦（wō）街所必（bì）要的流動條件時，是不宜選用的。即使是抗振性（xìng）較（jiào）強的電容式、超聲波式，保證流體為充（chōng）分發展的單向流，也是不可忽略的。
（3）介質溫度對渦街流量計的使用性能也有很大的影響。如壓力應力式渦街流量計不能長期使用在300℃狀態下，因其絕緣阻抗會由常溫下的10MΩ～100MΩ急降至1MΩ～10KΩ，輸出信號也（yě）變小，導致測量（liàng）特性惡化，對此宜選用（yòng）磁敏式或電容式結構。在測量係統中，傳感器與轉換器宜采用分離安裝方式，以免長期高溫影響儀表可靠性和使用壽命。
渦街流量計是（shì）一種比較新型的流量計，處於發展階段，還不很成熟，如果選擇不當（dāng），性能也不能很好（hǎo）發（fā）揮。隻有經（jīng）過合理選型、正確安裝後，還需（xū）要（yào）在使用過程中認（rèn）真定期維護，不斷積累經驗，提高對係統故障的預見性以及判斷、處理問題的（de）能力，從而達到令人滿意的效果。
3、節流式流量（liàng）計選型（xíng）設計
節流（liú）式（shì）流量計是（shì）早期大量使用的一種測量（liàng）流量的計量裝置，其曆史*長，用量*多。現在常見的為圓孔板型和（hé）錐形入口板（bǎn）型，其工作（zuò）原理是在流體管道中（zhōng）加入一孔板節流件，通過導壓管引入壓差變送器測出節流（liú）件上、下遊的壓差（chà），根（gēn）據所測的壓差經過（guò）計算即得出流（liú）量的瞬時值。由於導壓管內水的不流動性，在較寒冷地區，冬天室外安裝的孔板取壓管容易凍裂（凍住），使差壓儀器無法正常工作。測量較髒的汙（wū）水時，孔板需經（jīng）常清（qīng）洗。如（rú）清洗不及時，測量精度降低，取壓管經常被汙（wū）物堵（dǔ）死（sǐ），儀表（biǎo）無法使用。用孔（kǒng）板的方式測流量時還有壓力損失大、維護（hù）量大等（děng）缺點（diǎn）。因此（cǐ）改變取壓方式，例如用徑距取壓法，就可以減少孔板汙物的影響（xiǎng）。
以上幾種（zhǒng）汙水流量測量流量計中，消防（fáng）水用水流量計性能較好，節流流量計應用範圍廣，而渦街流量計比較新型，並正在（zài）不斷發展。隻有了解這幾種流量計各（gè）自（zì）的性（xìng）能，才能對流量計選型（xíng）設計好（hǎo），使（shǐ）汙水流量的測量（liàng）和（hé）控製（zhì）達到精確度和可靠性要求。

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