Introducció
Els requisits de precisió i fiabilitat per a la mesura i el control del cabal d'aigües residuals a les estacions de tractament d'aigües residuals de jaciments petrolífers són cada cop més elevats. Aquest article presenta la selecció, el funcionament i l'aplicació dels mesuradors de cabal electromagnètics. Descriu les seves característiques en la selecció i l'aplicació.
Els mesuradors de cabal són un dels pocs instruments que són més difícils d'utilitzar que de fabricar. Això es deu al fet que el cabal és una quantitat dinàmica, i no només hi ha fricció viscosa en el líquid en moviment, sinó també fenòmens de flux complexos com ara vòrtexs inestables i fluxos secundaris. El propi instrument de mesura es veu afectat per molts factors, com ara la canonada, la mida del calibre, la forma (circular, rectangular), les condicions de contorn, les propietats físiques del medi (temperatura, pressió, densitat, viscositat, brutícia, corrosivitat, etc.), l'estat del flux de fluid (estat de turbulència, distribució de velocitat, etc.) i la influència de les condicions i els nivells d'instal·lació. Davant de més d'una dotzena de tipus i centenars de varietats de mesuradors de cabal a casa i a l'estranger (com ara mesuradors volumètrics, de pressió diferencial, de turbina, d'àrea, electromagnètics, ultrasònics i tèrmics que s'han desenvolupat successivament), com fer una selecció raonable de factors com ara l'estat del flux, els requisits d'instal·lació, les condicions ambientals i l'economia són la premissa i la base per a una bona aplicació dels mesuradors de cabal. A més de garantir la qualitat del propi instrument, també són molt importants el subministrament de dades de procés i si la instal·lació, l'ús i el manteniment de l'instrument són raonables. Aquest article presenta la selecció i l'aplicació d'un mesurador de cabal electromagnètic.
Selecció del cabalímetre electromagnètic
Amb el desenvolupament de la ciència i la tecnologia, la tecnologia de detecció automàtica també s'ha desenvolupat molt, i els instruments de detecció automàtica també s'han utilitzat àmpliament en el tractament d'aigües residuals, de manera que les plantes de tractament d'aigües residuals no només estalvien molta mà d'obra i recursos materials, sinó que, el que és més important, poden fer ajustaments puntuals al procés. Aquest article prendrà com a exemple el mesurador de cabal electromagnètic de Hangzhou Asmik per introduir l'aplicació d'instruments de detecció automàtica en el tractament d'aigües residuals i alguns problemes existents.
Principi estructural del mesurador de cabal electromagnètic
Un instrument de detecció automàtica és un dels subsistemes clau del sistema de control automàtic. Un instrument de detecció automàtica general es compon principalment de tres parts: ① sensor, que utilitza diversos senyals per detectar la quantitat analògica mesurada; ② transmissor, que converteix el senyal analògic mesurat pel sensor en un senyal de corrent de 4-20 mA i l'envia al controlador lògic programable (PLC); ③ pantalla, que mostra els resultats de la mesura de manera intuïtiva i proporciona els resultats. Aquestes tres parts es combinen orgànicament i, sense cap part, no es poden anomenar un instrument complet. L'instrument de detecció automàtica s'ha utilitzat àmpliament en la producció industrial per les seves característiques de mesura precisa, visualització clara i funcionament senzill. A més, l'instrument de detecció automàtica té una interfície amb el microordinador interior i és una part important del sistema de control automàtic. S'anomena "Els ulls d'un sistema de control d'automatització".
Selecció del cabalímetre electromagnètic
En la producció de jaciments petrolífers, es produirà una gran quantitat d'aigües residuals olioses a causa de les necessitats del procés de producció, i l'estació de tractament d'aigües residuals ha de controlar el flux d'aigües residuals. En dissenys anteriors, moltsmesuradors de cabalutilitzaven mesuradors de cabal de vòrtex i mesuradors de cabal d'orifici. Tanmateix, en aplicacions pràctiques, es constata que el valor de visualització del cabal mesurat té una gran desviació del cabal real, i la desviació es redueix considerablement canviant a un mesurador de cabal electromagnètic.
Segons les característiques de les aigües residuals amb grans canvis de cabal, impureses, baixa corrosió i certa conductivitat elèctrica, els cabalímetres electromagnètics són una bona opció per mesurar el cabal de les aigües residuals. Tenen una estructura compacta, una mida petita i una instal·lació, funcionament i manteniment convenients. Per exemple, el sistema de mesura adopta un disseny intel·ligent i el segellat general està reforçat, de manera que pot funcionar normalment en entorns durs.
A continuació es presenta una breu introducció als principis de selecció, les condicions d'instal·lació i les precaucions decabalímetres electromagnètics.
Selecció de calibre i rang
El calibre del transmissor sol ser el mateix que el del sistema de canonades. Si s'ha de dissenyar el sistema de canonades, el calibre es pot seleccionar segons el rang de cabal i el cabal. Per als mesuradors de cabal electromagnètics, un cabal de 2-4 m/s és més adequat. En casos especials, si hi ha partícules sòlides al líquid, tenint en compte el desgast, es pot seleccionar un cabal comú ≤ 3 m/s. Per al fluid de gestió fàcil de connectar, es pot seleccionar una velocitat de cabal ≥ 2 m/s. Un cop determinada la velocitat del cabal, es pot determinar el calibre del transmissor segons qv=D2.
El rang del transmissor es pot seleccionar segons dos principis: un és que l'escala completa de l'instrument sigui superior al valor de cabal màxim esperat; l'altre és que el cabal normal sigui superior al 50% de l'escala completa de l'instrument per garantir una certa precisió de mesura.
Selecció de temperatura i pressió
La pressió del fluid i la temperatura que pot mesurar el cabalímetre electromagnètic són limitades. En seleccionar-lo, la pressió de funcionament ha de ser inferior a la pressió de treball especificada del cabalímetre. Actualment, les especificacions de pressió de treball dels cabalímetres electromagnètics de producció nacional són: el diàmetre és inferior a 50 mm i la pressió de treball és d'1,6 MPa.
Aplicació a l'estació de tractament d'aigües residuals
L'estació de tractament d'aigües residuals generalment utilitza el cabalímetre electromagnètic HQ975 produït per Shanghai Huaqiang. A través de la investigació i l'anàlisi de la situació de l'aplicació de l'estació de tractament d'aigües residuals de Beiliu del número... Un total de 7 cabalímetres, inclosos els de rentat a contracorrent, reciclatge d'aigua i cabalímetres externs, presenten lectures inexactes i danys, i altres estacions també tenen problemes similars.
Estat actual i problemes existents
Després de diversos mesos de funcionament, a causa de la gran mida del cabalímetre d'aigua entrant, la mesura del cabalímetre d'aigua entrant era inexacta. El primer manteniment no va resoldre el problema, de manera que el cabal d'aigua només es pot estimar mitjançant un subministrament d'aigua extern. Després d'un any de funcionament, altres cabalímetres van patir llamps i reparacions, i les lectures van ser inexactes una rere l'altra. Com a resultat, les lectures de tots els cabalímetres electromagnètics no tenen cap valor de referència. De vegades, fins i tot hi ha un fenomen invers o no hi ha paraules. Totes les dades de producció d'aigua són valors estimats. El volum d'aigua de producció de tota l'estació es troba bàsicament en un estat de no mesurament. El sistema de volum d'aigua en diversos informes de dades és un valor estimat, sense un volum i un tractament d'aigua reals precisos. No es pot garantir la precisió i l'autenticitat de diverses dades, cosa que augmenta la dificultat de la gestió de la producció.
En la producció diària, després que l'instrument tingui un problema, el personal de mesurament de l'estació i de la mina ho informa al departament competent moltes vegades i contacta amb el fabricant per a reparacions moltes vegades, però no hi ha hagut cap efecte i el servei postvenda va ser deficient. Va ser necessari contactar amb el personal de manteniment moltes vegades abans d'arribar al lloc dels fets. Els resultats no són ideals.
A causa de la baixa precisió i l'alta taxa de fallades de l'instrument original, és difícil complir els requisits de diversos indicadors de mesura després del manteniment i la calibració. Després de moltes investigacions i estudis, la unitat usuària presenta una sol·licitud de desballestament, i el departament competent de mesura i control automàtic de la unitat és responsable de l'aprovació. Els mesuradors de cabal electromagnètics HQ975 que no han assolit la vida útil especificada, però que tenen una llarga vida útil, danys greus o deteriorament per envelliment es desballesten i s'actualitzen, i altres tipus de mesuradors de cabal electromagnètics es substitueixen segons els principis de selecció anteriors d'acord amb la producció real.
Per tant, una selecció raonable i un ús correcte dels cabalímetres electromagnètics són molt importants per garantir la precisió de la mesura i allargar la vida útil de l'instrument. La selecció del cabalímetre s'ha de basar en els requisits de producció, començant per la situació real del subministrament del producte de l'instrument, considerant exhaustivament la seguretat, la precisió i l'economia de la mesura, i determinant el mètode del dispositiu de mostreig de cabal i el tipus d'instrument de mesura segons la naturalesa i el cabal del fluid mesurat i les especificacions.
Seleccionar correctament les especificacions de l'instrument també és una part important per garantir la vida útil i la precisió de l'instrument. Cal prestar especial atenció a la selecció de la pressió estàtica i la resistència a la temperatura. La pressió estàtica de l'instrument és el grau de resistència a la pressió, que ha de ser lleugerament superior a la pressió de treball del medi mesurat, generalment 1,25 vegades, per garantir que no es produeixin fuites ni accidents. La selecció del rang de mesura es fa principalment amb la selecció del límit superior de l'escala de l'instrument. Si es selecciona massa petit, es sobrecarregarà fàcilment i es danyarà l'instrument; si es selecciona massa gran, dificultarà la precisió de la mesura. Generalment, es selecciona d'1,2 a 1,3 vegades el valor màxim del cabal en funcionament real.
Resum
Entre tots els tipus de cabalímetres d'aigües residuals, el cabalímetre electromagnètic té un millor rendiment, i el cabalímetre d'estrangulació té una àmplia gamma d'aplicacions. Només comprenent els rendiments respectius dels cabalímetres es pot seleccionar i dissenyar el cabalímetre per fer la mesura i el control del cabal d'aigües residuals. Es compleixen els requisits de precisió i fiabilitat. Sobre la base de garantir el funcionament segur de l'instrument, s'ha d'esforçar per millorar la precisió i l'estalvi d'energia de l'instrument. Per aquest motiu, cal no només triar un instrument de visualització que compleixi els requisits de precisió, sinó també triar un mètode de mesurament raonable segons les característiques del medi mesurat.
En resum, no hi ha cap mètode de mesura ni mesurador de cabal que pugui adaptar-se a diversos fluids i condicions de flux. Diferents mètodes i estructures de mesura requereixen diferents operacions de mesura, mètodes d'ús i condicions d'ús. Cada tipus té els seus avantatges i inconvenients únics. Per tant, s'ha de seleccionar el millor tipus que sigui segur, fiable, econòmic i durador sobre la base d'una comparació exhaustiva de diversos mètodes de mesura i característiques de l'instrument.
Data de publicació: 10 de febrer de 2023