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在线仪表在水厂中的应用
关键字:流量计,电磁流量计,超声波流量计,,,,,,,,,    日期:2016-11-24 9:37:04

 

1 概述
随着国民经济发展,人民生活水平持续提高,国家对自来水的品质也越来越重视,从 2012 年 7 月 1 日起,正式实施 106项检测标准。供水企业为达到‘平安供水,优质供水’,则采用大量自动化在线仪表时时监测净水工艺各系统参数,使劳动人员急时按照参数偏差,实行调整劳动(例如:按照原水浊度及沉淀池后的水浊度,调节投药量),以保障出厂水的质量。
2 在线仪表在净水厂的作用
如上述图 1 所示为某净水厂工艺流程简图,该净水厂原水由水库水依靠自然压力流进水厂稳压井内,经过加氯及投药流经絮凝池,再经过沉淀、过滤以及二氧化氯消毒等水处理工艺进入清水池,最后,出厂水流进各泵站及管网,实现城市供水。在以上简述的水处理工艺中 , 大家需要时时知道原水管道的水流量,并在线取样测试原水的温度,浊度,PH 值等,按照这些参数决定净水剂及消毒剂的投加量,同时经过观察各工艺环节的在线取样参数,来反馈整个净水工艺的效果,出现参数偏差,急时调整,从而保障出厂水的质量。例如,按照沉后(沉淀池流向滤池)浊度的数值偏差,并结合原水流量、浊度、PH值等,调整混凝剂及助凝剂投加量及比例,使得沉淀池去除大颗粒浊物的效果更好。
因此,安置的各类在线仪表,如同“眼睛”,时时盯住水处理工艺各环节,将数据模拟信号(一般为 4~20mA/1~5VDC)传给工控机,经过组态App,把讯息整合以及保存,显示在屏幕上,使劳动人员更可靠,迅速得到水质情况。
3 首要在线仪表剖析
3.1 流量计
水厂常用的流量计首要是超声波流量计电磁流量计。其中国足球协会超级联赛声波流量计又可分为时差式超声波流量计和多普勒超声波流量计等。以某净水厂为例,在原水大管道上采用时差式超声波流量计,其原理是:一个探头发射信号穿过管壁、介质及另一侧管壁后,被另一个探头接收到,同时,第二个探头同样发射信号被第一个探头接收到,由于受到介质流速的影响,二者存在时间差 Δt,按照推算可以得出流速 V 和时间差 Δt 之间的换算关系 V=(C2/2L)×Δt,进而可以得到流量值 Q。超声波流量计的优点是它是一种非接触式仪表,可以广泛应用于强腐蚀性、非导电、放射性等介质的流量测量测量精确度高,安装维护方便。其缺点是在非满管状态下,其精度不够准确。
电磁流量计是按照法拉第电磁感应定律实行流量测量的流量计,可测量电导率≥ 5μs/cm 的流体流量。其优点是性能可靠,精度高,功耗低,零点稳定,参数设定方便,可显示累积流量、瞬时流量、流速、流量百分比等。缺点是流量计在使用时,必须是满管测量否则测量有误差 ,不能有强电磁场干扰,流量计如用来测量带有污垢的粘性液体时,如果电极上污垢物达一定厚度,或许导致仪表测量误差加大,因此在实际应用中,要经常实行管道内壁除垢维护劳动。
3.2 液位计
液位计种类较多,在水厂最为常见,分为压力式、超声波、磁翻板液位计等等。以上述图1所示的水厂为例,选用投入式液位计(静压液位计)测量稳压井和清水池液位,超声波液位计测量药池液位,差压式液位计测量滤池液位,磁翻板液位计测量罐状强酸强碱液位。本文首要先容投入式液位计和超声波液位计两种。投入式液位计基于所测液体静压与该液体的高度成比例的原理,采用先进的隔离型扩散硅敏感元件或陶瓷电容压力敏感传感器制造而成,将静压转换为电信号,再经过温度补偿和线性修正,转化成标准电信号的一种测量液位的压力传感器。其优点是稳定性好,精度高,使用寿命长,可直接投入到被测介质中,安装维护方便。从水、油到粘度较大的糊状都可以实行高精度测量,不受被测介质起泡、沉积、电气特性的影响。缺点是要求被测介质密度均匀,液位计探头清洁、无堵塞。超声波液位计是超声传感器在微处理器的控制下,发射和接收超声波,并由超声波在空中的传播时间 t 来计算超声传感器与被测物之间的距离 s,由于声波在空中传播的速度 c 是一定的,则按照:s=ct/2 可计算出 s,又因为超声传感器与容器的底部的距离 H 是一定的,则被测物的物(液)位 h=H-s。其优点是非接触式,精度高、寿命长、稳定可靠,维护方便。缺点是注意环境影响,如粉尘、温度影响精度;被测液体中不能产生气泡,悬浮结晶物,以及泥沙等沉积物,如药池在搅拌时,液体便面产生气泡,致使仪表数值显示不稳定。
3.3 在线式浊度仪
浊度是水质重要检测项目之一,因此必须在原水、过滤水、出厂水等位置安装在线式浊度剖析仪取样监控水质浊度。浊度仪是以水中悬浮物对光线透过时所产生的阻碍程度来表现为水的浊度,经过测量水样中微粒的散射光强度来测量水样的浊度,属于高精度测量仪。此刻,国内此类仪表多采用进口仪表,以美国 HACH1720E 低量程浊度仪为例,其量程为 0.001 到100NTU,控制器可输出 4-20mA 模拟信号。使用时,要注意取样流速,并需要仪表劳动人员做到按期维护劳动。例如,清洗浊度仪,及施加弱酸清洁剂清洗水垢沉积物;更换灯泡;按期校准浊度仪等等。其优点是使用起来连续性及稳定性好,精确度高。缺点是价格偏贵,日常维护较多。
4 结语
在线式仪表在水厂中的应用,保障了出厂水的水质质量。本文结合净水厂建造,少许列出几种在线仪表,还有很多不诸如此类型的仪表,如余氯剖析仪,PH 测试仪以及压力测量仪等等,极大的提高水厂供水稳定性,是水厂持续发展的关键所在。
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