電磁流量計在汙水處理行業中的應用

                 電磁流量計在汙水處理行業(ye) 中的應用

電磁流量計已有50多年的應用曆史，在範圍內(nei) 已得到廣泛應用，領域涉及水/汙水、化工、醫藥、造紙、食品等各個(ge) 行業(ye) 。大口徑儀(yi) 表較多應用於(yu) 給排水工程。中小口徑常用於(yu) 固液雙相等難測流體(ti) 或高要求場所。小口徑、微小口徑常用於(yu) 醫藥工業(ye) 、食品工業(ye) 、生物工程等有衛生要求的場所。　　
　　隨著中國工業(ye) 化進程的加速，環境汙染問題日益嚴(yan) 重，社會(hui) 對可持續發展的呼聲也越來越高，人與(yu) 自然和諧共生的理念為(wei) 人們(men) 所接受，對各種汙染的治理為(wei) 緊迫。浙江某水處理公司是以印染工業(ye) 廢水為(wei) 主的城市綜合汙水處理企業(ye) ，已建成的一、二期項目已經達到70萬(wan) 噸/日的汙水處理能力。因為(wei) 在汙水處理工藝中，需要對排放汙水、添加劑、汙泥等進行計量和控製，所以流量測量非常重要。
　　1. 測量原理
　　電磁流量計的工作原理是基於(yu) 法拉第電磁感應定律。當導電金屬杆以一定速度做垂直於(yu) 磁力線方向的運動，即會(hui) 產(chan) 生感應電壓。如果磁場強度為(wei) B，金屬杆長度為(wei) L，速度為(wei) v，在電磁流量計中，測量管內(nei) 的導電介質相當於(yu) 法拉第試驗中的導電金屬杆，上下兩(liang) 端的兩(liang) 個(ge) 電磁線圈產(chan) 生恒定磁場。當有導電介質流過時，則會(hui) 產(chan) 生感應電壓。管道內(nei) 部的兩(liang) 個(ge) 電極測量產(chan) 生的感應電壓。測量管道通過不導電的內(nei) 襯（橡膠，特氟隆等）實現與(yu) 流體(ti) 和測量電極的電磁隔離。
　　假設電磁感應線圈產(chan) 生磁場強度(B)為(wei) 恒定，產(chan) 生的感應電壓(Ue)正比於(yu) 流體(ti) 速度(v)，管道截麵積 (A)為(wei) 已知，則體(ti) 積流量(Qv)則可通過如下公式計算：
　　電磁流量計由流量傳(chuan) 感器和變送器兩(liang) 大部分組成。傳(chuan) 感器測量管上下裝有勵磁線圈，通勵磁電流後產(chan) 生磁場穿過測量管，一對電極裝在測量管內(nei) 壁與(yu) 液體(ti) 相接觸，引出感應電勢，送到變送器。勵磁電流則由變送器提供。按轉換器與(yu) 傳(chuan) 感器組裝方式分類，有分離型和一體(ti) 型兩(liang) 種。在汙水處理工藝中大口徑流量計多為(wei) 分體(ti) 式，一部分安裝在地下，另一部分在地上。小口徑以一體(ti) 式為(wei) 多。
　　市場上電磁流量計的功能差別也很大，簡單的就隻是測量單向流量，隻輸出模擬信號帶動後位儀(yi) 表；多功能儀(yi) 表有測雙向流、量程切換、上下限流量報警、空管和電源切斷報警、小信號切除、流量顯示和總量計算、自動核對和故障自診斷、與(yu) 上位機通信和運動組態等。有些型號儀(yi) 表的串行數字通信功能可選多種通信接口和芯片（ASIC），以連接HART協議係統、PROFTBUS、Modbus、FF現場總線等。
　　電磁流量計的口徑範圍比其他品種流量儀(yi) 表寬，金湖金立自動化儀(yi) 表有限公司提供W、P、H三種類型的傳(chuan) 感器，分別應用於(yu) 水和汙水行業(ye) （W型），化工、食品行業(ye) （P型），食品、製藥行業(ye) （H型），口徑範圍從(cong) 2毫米到2米。變送器可提供10、50、23、53多種選擇，10針對於(yu) 水行業(ye) 開發的經濟型，50為(wei) 普通型，53為(wei) 增強型，23為(wei) 兩(liang) 線製。精度可有0.5%，0.2%兩(liang) 種選擇。可測正反雙向流量，也可測脈動流量。
　　使用電磁流量計的前提是被測液體(ti) 必須是導電的，不能低於(yu) 閾值（即下限值）。電導率低於(yu) 閾值會(hui) 產(chan) 生測量誤差直至不能使用，超過閾值即使變化也可以測量，示值誤差變化不大，通用型電磁流量計的閾值在10-4～（5×10-6）S/cm之間，視型號而異。使用時還取決(jue) 於(yu) 傳(chuan) 感器和轉換器間流量信號線長度及其分布電容，製造廠使用說明書(shu) 中通常規定電導率相對應的信號線長度。
　　工業(ye) 用水及其水溶液的電導率大於(yu) 10-4S/cm，酸、堿、鹽液的電導率在10-4～10-1S/cm之間，使用不存在問題，低度蒸餾水為(wei) 10-5S/cm也不存在問題。電磁流量計不能測量電導率很低的液體(ti) ，如石油製品和有機溶劑等。不能測量氣體(ti) 、蒸汽和含有較多較大氣泡的液體(ti) 。從(cong) 資料上查到有些純液或水溶液電導率較低，認為(wei) 不能使用，然而實際工作中會(hui) 遇到因含有雜質而能使用的實例，這類雜質對增加電導率有利。對於(yu) 水溶液，資料中的電導率是用純水配比在實驗室測得的，實際使用的水溶液可能用工業(ye) 用水配比，電導率將比查得的要高，也有利於(yu) 流量測量。　　　
　　2. 電磁流量計特點
　　電磁流量計不受溫度、壓力、粘度等外界因素的影響，測量管內(nei) 部無收縮或凸出部分的造成的壓力損失，另外，流量元件檢測出的zui初信號，是一個(ge) 與(yu) 流體(ti) 平均流速成線性變化的電壓，它與(yu) 流體(ti) 的其他性質無關(guan) ，具有很大的*性。根據汙水具有流量變化大、含雜質、腐蝕性小、有一定的導電能力等特性，測量汙水的流量，電磁流量計是一個(ge) 很好的選擇。它結構緊湊、體(ti) 積小。安裝、操作、維護方便，測量係統采用智能化設計，整體(ti) 密封加強，能在較惡劣的環境下正常工作。而渦街流量計由於(yu) 技術原因，口徑很難做大，質量，管道式超聲波流量計在價(jia) 格相對於(yu) 電磁缺乏競爭(zheng) 優(you) 勢。所以在水和汙水行業(ye) ，電磁流量計尤其是大口徑電磁流量計具有很大優(you) 勢，得到了非常普遍的應用。

GD係列電磁流量計功能，操作簡單，具體(ti) 的特點如下：

　1）測量管道內(nei) *流動部件，無壓損，直管段要求底。
　2）測量不受流體(ti) 密度、粘度、壓力、溫度、電導率變化的影響。
　3）襯裏有硬橡膠，聚氨酯，PTFE，PFA等多種材料供選擇。
　4）變送器的直流供電/交流供電，四線製/兩(liang) 線製，防爆/非防爆，經濟型/標準型等細分滿足您的不同需求。
　5）光敏鍵，可免開蓋操作；中文菜單顯示，方便用戶的使用。
　6）快速設定菜單，引導完成參數設置，方便快捷。
　7）測量可靠性高，重複性好，長期免維護。量程比高達1000:1
　8）提供電流，頻率，脈衝(chong) ，Hart, Profibus-PA, Profibus-DP, FF等各種輸出方式供選擇。　　　
　3. 安裝要求
　　GD係列電磁流量計提供防護等級IP67（防塵防浸水級）或IP68（防塵防潛水級）。在汙水廠中大口徑流量計傳(chuan) 感器大多安裝在地下，所以建議選擇IP68（防塵防潛水級）。通常電磁流量對安裝場以下要求。
　　1） 測量混合相流體(ti) 時，選擇不會(hui) 引起相分離的場所；測量雙組分液體(ti) 時，避免裝在混合尚未均勻的下遊；測量化學反應管道時，要裝在反應充分完成段的下遊；盡量滿足前後直管段分別不小於(yu) 5D和2D；
　　2） 盡可能避免測量管內(nei) 變成負壓；
　　3） 選擇震動小的場所，特別對一體(ti) 型儀(yi) 表；
　　4） 避免附近有大電機、大變壓器等，以免引起電磁場幹擾；
　　5） 易於(yu) 實現傳(chuan) 感器單獨接地的場所；
6） 盡可能避開周圍環境有高濃度腐蝕性氣體(ti) ；
　　7） 盡可能避免受陽光直照 　　　　
　　4. 應用情況及效果
　　汙水處理工藝主要是通過生物氧化，絮凝，沉澱等工藝達到汙水淨化的目的，在每個(ge) 階段都需要一定的量計來進行測量。雜汙水行業(ye) ，金湖光大儀(yi) 表有限公司主要提供10W, 50/53W，23W，50/53P等幾種產(chan) 品。