Introducere
Cerințele de precizie și fiabilitate pentru măsurarea și controlul debitului de ape uzate în stațiile de epurare a apelor uzate din câmpurile petroliere sunt din ce în ce mai mari. Acest articol prezintă selecția, funcționarea și aplicarea debitmetrelor electromagnetice. Descrieți caracteristicile acestora în selecție și aplicare.
Debitmetrele sunt printre puținele instrumente care sunt mai greu de utilizat decât de fabricat. Acest lucru se datorează faptului că debitul este o mărime dinamică și nu există doar frecare vâscoasă în lichidul în mișcare, ci și fenomene complexe de curgere, cum ar fi vârtejurile instabile și fluxurile secundare. Instrumentul de măsurare în sine este afectat de mulți factori, cum ar fi conducta, dimensiunea calibrului, forma (circulară, dreptunghiulară), condițiile limită, proprietățile fizice ale mediului (temperatura, presiunea, densitatea, vâscozitatea, murdăria, corozivitatea etc.), starea de curgere a fluidului (starea de turbulență, distribuția vitezei etc.) și influența condițiilor și nivelurilor de instalare. Având în vedere peste o duzină de tipuri și sute de varietăți de debitmetre în țară și în străinătate (cum ar fi debitmetre volumetrice, de presiune diferențială, cu turbină, de suprafață, electromagnetice, cu ultrasunete și termice care au fost dezvoltate succesiv), cum să selectăm rezonabil factori precum starea de curgere, cerințele de instalare, condițiile de mediu și economia sunt premisa și baza pentru o bună aplicare a debitmetrelor. Pe lângă asigurarea calității instrumentului în sine, furnizarea datelor de proces și verificarea rezonabilității instalării, utilizării și întreținerii instrumentului sunt, de asemenea, foarte importante. Acest articol prezintă selecția și aplicarea unui debitmetru electromagnetic.
Selectarea debitmetrului electromagnetic
Odată cu dezvoltarea științei și tehnologiei, tehnologia de detectare automată a fost, de asemenea, foarte dezvoltată, iar instrumentele de detectare automată au fost, de asemenea, utilizate pe scară largă în tratarea apelor uzate, astfel încât stațiile de epurare nu numai că economisesc o mulțime de resurse umane și materiale, dar, mai important, pot face ajustări la timp ale procesului. Acest articol va lua ca exemplu debitmetrul electromagnetic Hangzhou Asmik pentru a introduce aplicarea instrumentelor de detectare automată în tratarea apelor uzate și unele probleme existente.
Principiul structural al debitmetrului electromagnetic
Un instrument de detectare automată este unul dintre subsistemele cheie ale sistemului de control automat. Un instrument general de detectare automată este compus în principal din trei părți: ① senzor, care utilizează diverse semnale pentru a detecta mărimea analogică măsurată; ② transmițător, care convertește semnalul analogic măsurat de senzor într-un semnal de curent de 4-20 mA și îl trimite către controlerul logic programabil (PLC); ③ afișaj, care afișează intuitiv rezultatele măsurătorilor și furnizează rezultatele. Aceste trei părți sunt combinate organic și, fără nicio componentă, nu pot fi numite un instrument complet. Instrumentul de detectare automată a fost utilizat pe scară largă în producția industrială datorită caracteristicilor sale de măsurare precisă, afișare clară și operare simplă. Mai mult, instrumentul de detectare automată are o interfață cu microcomputerul din interior și este o parte importantă a sistemului de control automat. Este numit „Ochii unui sistem de control automatizat”.
Selectarea debitmetrului electromagnetic
În producția din câmpurile petroliere, o cantitate mare de ape uzate petroliere va fi produsă din cauza nevoilor procesului de producție, iar stația de epurare trebuie să monitorizeze debitul de ape uzate. În proiectele anterioare, multedebitmetres-au folosit debitmetre vortex și debitmetre cu orificiu. Cu toate acestea, în aplicațiile practice, se constată că valoarea afișată a debitului măsurat are o abatere mare față de debitul real, iar abaterea este redusă considerabil prin trecerea la un debitmetru electromagnetic.
Conform caracteristicilor apelor uzate cu variații mari de debit, impurități, coroziune scăzută și o anumită conductivitate electrică, debitmetrele electromagnetice sunt o alegere bună pentru măsurarea debitului apelor uzate. Au o structură compactă, dimensiuni reduse și instalare, operare și întreținere convenabile. De exemplu, sistemul de măsurare adoptă un design inteligent, iar etanșarea generală este consolidată, astfel încât poate funcționa normal în medii dure.
Următoarea este o scurtă introducere în principiile de selecție, condițiile de instalare și precauțiile dedebitmetre electromagnetice.
Selectarea calibrului și a intervalului
Calibrul transmițătorului este de obicei același cu cel al sistemului de conducte. Dacă urmează să se proiecteze sistemul de conducte, calibrul poate fi selectat în funcție de intervalul de debit și de debit. Pentru debitmetrele electromagnetice, un debit de 2-4 m/s este mai potrivit. În cazuri speciale, dacă există particule solide în lichid, având în vedere uzura, se poate selecta un debit obișnuit ≤ 3 m/s. Pentru fluidul de gestionare ușor de atașat, se poate selecta o viteză de curgere ≥ 2 m/s. După determinarea vitezei de curgere, calibrul transmițătorului poate fi determinat conform qv=D2.
Gama transmițătorului poate fi selectată conform a două principii: unul este ca scala completă a instrumentului să fie mai mare decât valoarea debitului maxim așteptată; celălalt este ca debitul normal să fie mai mare de 50% din scala completă a instrumentului pentru a asigura o anumită precizie a măsurătorii.
Selectarea temperaturii și a presiunii
Presiunea fluidului și temperatura pe care le poate măsura debitmetrul electromagnetic sunt limitate. La selectare, presiunea de funcționare trebuie să fie mai mică decât presiunea de lucru specificată a debitmetrului. În prezent, specificațiile privind presiunea de lucru ale debitmetrelor electromagnetice produse pe plan intern sunt: diametrul este mai mic de 50 mm, iar presiunea de lucru este de 1,6 MPa.
Aplicare în stația de epurare a apelor uzate
Stația de epurare utilizează, în general, debitmetrul electromagnetic HQ975 produs de Shanghai Huaqiang. Prin investigarea și analiza situației de aplicare a stației de epurare Beiliu nr. 1. Un total de 7 debitmetre, inclusiv cele cu spălare inversă, reciclare a apei și debitmetre externe, au citiri inexacte și deteriorări, iar alte stații au probleme similare.
Starea actuală și problemele existente
După câteva luni de funcționare, din cauza dimensiunilor mari ale debitmetrului de apă la intrare, măsurarea acestuia a fost inexactă. Prima întreținere nu a rezolvat problema, astfel încât debitul de apă poate fi estimat doar prin furnizarea externă de apă. După un an de funcționare, alte debitmetre au suferit din cauza loviturilor de trăsnet și a reparațiilor, iar citirile au fost inexacte una după alta. Drept urmare, citirile tuturor debitmetrelor electromagnetice nu au o valoare de referință. Uneori există chiar un fenomen invers sau lipsă de cuvinte. Toate datele privind producția de apă sunt valori estimate. Volumul de apă de producție al întregii stații este practic într-o stare de nemăsurare. Sistemul de volum de apă din diverse rapoarte de date reprezintă o valoare estimată, lipsind un volum real de apă și un tratament precis. Acuratețea și autenticitatea diferitelor date nu pot fi garantate, ceea ce crește dificultatea managementului producției.
În producția zilnică, după ce instrumentul are o problemă, personalul de la stație și de măsurare a minelor a raportat-o departamentului competent de mai multe ori și a contactat producătorul pentru reparații, dar nu a existat niciun efect, iar serviciul post-vânzare a fost slab. A fost necesar să se contacteze personalul de întreținere de mai multe ori înainte de a ajunge la fața locului. Rezultatele nu sunt ideale.
Din cauza preciziei slabe și a ratei ridicate de defecțiune a instrumentului original, este dificil să se îndeplinească cerințele diverșilor indicatori de măsurare după întreținere și calibrare. După numeroase investigații și studii, unitatea utilizator depune o cerere de casare, iar departamentul competent de măsurare și control automat al unității este responsabil pentru aprobare. Debitmetrele electromagnetice HQ975 care nu au atins durata de viață specificată, dar au o durată de viață lungă, deteriorări grave sau deteriorări din cauza îmbătrânirii sunt casate și modernizate, iar alte tipuri de debitmetre electromagnetice sunt înlocuite conform principiilor de selecție de mai sus, în conformitate cu producția reală.
Prin urmare, selecția rezonabilă și utilizarea corectă a debitmetrelor electromagnetice sunt foarte importante pentru a asigura precizia măsurătorilor și a prelungi durata de viață a instrumentului. Selectarea debitmetrului trebuie să se bazeze pe cerințele de producție, pornind de la situația reală a aprovizionării cu instrumentul, luând în considerare în mod cuprinzător siguranța, precizia și economia măsurării și determinând metoda dispozitivului de prelevare a debitului și tipul instrumentului de măsurare în funcție de natura și debitul fluidului măsurat și de specificații.
Selectarea corectă a specificațiilor instrumentului este, de asemenea, o parte importantă a asigurării duratei de viață și a preciziei acestuia. O atenție deosebită trebuie acordată selecției presiunii statice și a rezistenței la temperatură. Presiunea statică a instrumentului este gradul de rezistență la presiune, care ar trebui să fie puțin mai mare decât presiunea de lucru a mediului măsurat, în general de 1,25 ori, pentru a se asigura că nu se produc scurgeri sau accidente. Selectarea intervalului de măsurare constă în principal în selectarea limitei superioare a scalei instrumentului. Dacă este selectată o valoare prea mică, aceasta se va supraîncărca ușor și va deteriora instrumentul; dacă este selectată o valoare prea mare, va afecta precizia măsurătorii. În general, este selectată o valoare de 1,2 până la 1,3 ori din valoarea debitului maxim în funcționarea reală.
Rezumat
Dintre toate tipurile de debitmetre pentru ape uzate, debitmetrul electromagnetic are performanțe mai bune, iar debitmetrul cu reglare graduală are o gamă largă de aplicații. Numai prin înțelegerea performanțelor respective ale debitmetrelor se poate selecta și proiecta un debitmetru care să permită măsurarea și controlul debitului de ape uzate. Cerințele de precizie și fiabilitate sunt îndeplinite pentru a asigura funcționarea în siguranță a instrumentului, se urmăresc îmbunătățirea preciziei și economisirea energiei acestuia. Din acest motiv, este necesar nu doar să se aleagă un instrument de afișare care să îndeplinească cerințele de precizie, ci și să se aleagă o metodă de măsurare rezonabilă în funcție de caracteristicile mediului măsurat.
Pe scurt, nu există nicio metodă de măsurare sau debitmetru care să se poată adapta la diverse fluide și condiții de curgere. Diferite metode și structuri de măsurare necesită operațiuni de măsurare, metode de utilizare și condiții de utilizare diferite. Fiecare tip are avantajele și dezavantajele sale unice. Prin urmare, cel mai bun tip, care este sigur, fiabil, economic și durabil, ar trebui selectat pe baza unei comparații complete a diferitelor metode de măsurare și caracteristici ale instrumentului.
Data publicării: 10 februarie 2023