Įvadas
Naftos telkinių nuotekų valymo stotyse nuotekų srauto matavimo ir valdymo tikslumo ir patikimumo reikalavimai tampa vis didesni. Šiame straipsnyje pristatomas elektromagnetinių srauto matuoklių parinkimas, veikimas ir taikymas. Apibūdinkite jų charakteristikas parenkant ir taikant.
Srauto matuokliai yra vieni iš nedaugelio prietaisų, kuriuos sunkiau naudoti nei pagaminti. Taip yra todėl, kad srauto greitis yra dinamiškas dydis, o judančiame skystyje yra ne tik klampi trintis, bet ir sudėtingi srauto reiškiniai, tokie kaip nestabilūs sūkuriai ir antriniai srautai. Pačiam matavimo prietaisui įtakos turi daug veiksnių, tokių kaip vamzdynas, kalibro dydis, forma (apskritimas, stačiakampis), ribinės sąlygos, terpės fizinės savybės (temperatūra, slėgis, tankis, klampumas, užterštumas, koroziškumas ir kt.), skysčio srauto būsena (turbulencijos būsena, greičio pasiskirstymas ir kt.) ir įrengimo sąlygų bei lygių įtaka. Susidūrus su daugiau nei keliolika tipų ir šimtais skirtingų srauto matuoklių rūšių šalyje ir užsienyje (pvz., tūriniai, slėgio skirtumo, turbininiai, plotiniai, elektromagnetiniai, ultragarsiniai ir šiluminiai srauto matuokliai, kurie buvo sukurti nuosekliai), kaip pagrįstai pasirinkti tokius veiksnius kaip srauto būsena, įrengimo reikalavimai, aplinkos sąlygos ir ekonomiškumas yra gero srauto matuoklių taikymo prielaida ir pagrindas. Be paties prietaiso kokybės užtikrinimo, labai svarbus yra ir proceso duomenų teikimas bei tai, ar prietaisas yra tinkamai įrengtas, naudojamas ir prižiūrimas. Šiame straipsnyje pristatomas elektromagnetinio srauto matuoklio pasirinkimas ir taikymas.
Elektromagnetinio srauto matuoklio pasirinkimas
Tobulėjant mokslui ir technologijoms, labai patobulėjo ir automatinio aptikimo technologijos, o automatinio aptikimo prietaisai plačiai naudojami nuotekų valyme, todėl nuotekų valymo įrenginiai ne tik taupo daug darbo jėgos ir materialinių išteklių, bet, svarbiausia, gali laiku koreguoti procesą. Šiame straipsnyje kaip pavyzdys bus pateiktas „Hangzhou Asmik“ elektromagnetinis srauto matuoklis, siekiant pristatyti automatinio aptikimo prietaisų taikymą nuotekų valyme ir kai kurias esamas problemas.
Elektromagnetinio srauto matuoklio struktūrinis principas
Automatinis aptikimo prietaisas yra vienas iš pagrindinių automatinės valdymo sistemos posistemių. Bendrąjį automatinį aptikimo prietaisą daugiausia sudaro trys dalys: ① jutiklis, kuris naudoja įvairius signalus išmatuotam analoginiam dydžiui aptikti; ② siųstuvas, kuris konvertuoja jutiklio išmatuotą analoginį signalą į 4–20 mA srovės signalą ir siunčia jį į programuojamą loginį valdiklį (PLC); ③ ekranas, kuris intuityviai rodo matavimo rezultatus ir pateikia juos. Šios trys dalys yra organiškai sujungtos ir be jokios dalies jų negalima pavadinti visaverčiu prietaisu. Automatinis aptikimo prietaisas plačiai naudojamas pramoninėje gamyboje dėl savo tikslių matavimų, aiškaus ekrano ir paprasto valdymo savybių. Be to, automatinis aptikimo prietaisas turi sąsają su viduje esančiu mikrokompiuteriu ir yra svarbi automatinės valdymo sistemos dalis. Jis vadinamas „automatizuotos valdymo sistemos akimis“.
Elektromagnetinio srauto matuoklio pasirinkimas
Naftos telkinių gavybos metu dėl gamybos proceso poreikių susidarys didelis kiekis naftingų nuotekų, o nuotekų valymo stotis turi stebėti nuotekų srautą. Ankstesniuose projektuose daugelissrauto matuokliaiNaudojami sūkuriniai srauto matuokliai ir diafragminiai srauto matuokliai. Tačiau praktiškai nustatyta, kad išmatuota srauto rodymo vertė labai nukrypsta nuo tikrojo srauto, o nuokrypis labai sumažinamas perėjus prie elektromagnetinio srauto matuoklio.
Atsižvelgiant į nuotekų charakteristikas, pasižyminčias dideliais srauto pokyčiais, priemaišomis, mažu korozijos lygiu ir tam tikru elektriniu laidumu, elektromagnetiniai srauto matuokliai yra geras pasirinkimas nuotekų srautui matuoti. Jie pasižymi kompaktiška konstrukcija, mažu dydžiu, patogiu montavimu, valdymu ir priežiūra. Pavyzdžiui, matavimo sistema yra sumanaus dizaino, o bendras sandarumas sustiprintas, todėl gali normaliai veikti atšiauriomis sąlygomis.
Toliau pateikiamas trumpas įvadas į pasirinkimo principus, įrengimo sąlygas ir atsargumo priemoneselektromagnetiniai srauto matuokliai.
Kalibro ir diapazono pasirinkimas
Siųstuvo kalibras paprastai yra toks pat kaip ir vamzdynų sistemos. Jei reikia projektuoti vamzdynų sistemą, kalibrą galima pasirinkti pagal srauto diapazoną ir srauto greitį. Elektromagnetiniams srauto matuokliams labiau tinka 2–4 m/s srauto greitis. Ypatingais atvejais, jei skystyje yra kietųjų dalelių, atsižvelgiant į nusidėvėjimą, galima pasirinkti įprastą srauto greitį ≤ 3 m/s. Lengvai prijungiamam valdymo skysčiui galima pasirinkti srauto greitį ≥ 2 m/s. Nustačius srauto greitį, siųstuvo kalibrą galima nustatyti pagal qv = D2.
Siųstuvo diapazoną galima pasirinkti pagal du principus: vienas yra tas, kad visa prietaiso skalė yra didesnė už numatomą maksimalią srauto vertę; kitas yra tas, kad normalus srautas yra didesnis nei 50% visos prietaiso skalės, kad būtų užtikrintas tam tikras matavimo tikslumas.
Temperatūros ir slėgio pasirinkimas
Elektromagnetinio srauto matuoklio matuojamas skysčio slėgis ir temperatūra yra riboti. Renkantis darbinį slėgį, jis turi būti mažesnis už nurodytą srauto matuoklio darbinį slėgį. Šiuo metu vietinės gamybos elektromagnetinių srauto matuoklių darbinio slėgio specifikacijos yra tokios: skersmuo yra mažesnis nei 50 mm, o darbinis slėgis yra 1,6 MPa.
Naudojimas nuotekų valymo stotyje
Nuotekų valymo stotyje paprastai naudojamas „Shanghai Huaqiang“ pagamintas elektromagnetinis srauto matuoklis HQ975. Ištyrus ir išanalizavus Nr. 1 Beiliu nuotekų valymo stoties taikymo situaciją, iš viso 7 srauto matuokliai, įskaitant atbulinio plovimo, recirkuliacinio vandens ir išorinius srauto matuoklius, rodo netikslius rodmenis ir yra pažeisti, o kitos stotys taip pat turi panašių problemų.
Dabartinė padėtis ir esamos problemos
Po kelių mėnesių eksploatavimo dėl didelio įeinančio vandens srauto matuoklio dydžio įeinančio vandens srauto matuoklio matavimas buvo netikslus. Pirmoji techninė priežiūra problemos neišsprendė, todėl vandens srautą galima įvertinti tik išoriniu vandens tiekimu. Po metų eksploatavimo kiti srauto matuokliai nukentėjo nuo žaibo smūgių ir remonto, todėl rodmenys vienas po kito buvo netikslūs. Dėl to visi elektromagnetiniai srauto matuokliai neturi atskaitos vertės. Kartais netgi pasitaiko atvirkštinis reiškinys arba nėra žodžių. Visi vandens gamybos duomenys yra apytikslės vertės. Visos stoties gamybos vandens tūris iš esmės yra nematuojamas. Įvairiose duomenų ataskaitose pateikta vandens tūrio sistema yra apytikslė vertė, trūksta tikslaus faktinio vandens tūrio ir apdorojimo. Įvairių duomenų tikslumas ir autentiškumas negali būti garantuojamas, o tai apsunkina gamybos valdymą.
Kasdienėje gamyboje, sugedus prietaisui, stoties ir šachtos matavimo personalas daug kartų pranešdavo apie tai kompetentingam skyriui ir kreipdavosi į gamintoją dėl remonto, tačiau jokio poveikio nebuvo, o aptarnavimas po pardavimo buvo prastas. Prieš atvykstant į įvykio vietą, teko daug kartų susisiekti su techninės priežiūros personalu. Rezultatai nebuvo idealūs.
Dėl prasto originalaus prietaiso tikslumo ir didelio gedimų dažnio po priežiūros ir kalibravimo sunku įvykdyti įvairių matavimo indikatorių reikalavimus. Po daugelio tyrimų ir studijų naudotojo įrenginys pateikia paraišką dėl išmetimo į metalo laužą, o už patvirtinimą yra atsakingas kompetentingas įrenginio matavimo ir automatinio valdymo skyrius. HQ975 elektromagnetiniai srauto matuokliai, kurie nepasiekė nurodyto tarnavimo laiko, tačiau turi ilgą tarnavimo laiką, yra smarkiai pažeisti arba sensta, yra išmetami ir atnaujinami, o kitų tipų elektromagnetiniai srauto matuokliai keičiami pagal aukščiau nurodytus atrankos principus, atsižvelgiant į faktinę gamybą.
Todėl, norint užtikrinti matavimo tikslumą ir pailginti prietaiso tarnavimo laiką, labai svarbu tinkamai pasirinkti ir teisingai naudoti elektromagnetinius srauto matuoklius. Srauto matuoklio pasirinkimas turėtų būti grindžiamas gamybos reikalavimais, pradedant nuo faktinės prietaisų tiekimo situacijos, visapusiškai atsižvelgiant į matavimo saugumą, tikslumą ir ekonomiškumą, ir nustatant srauto mėginių ėmimo įrenginio metodą bei matavimo prietaiso tipą pagal matuojamo skysčio pobūdį ir srautą bei specifikacijas.
Tinkamas prietaiso specifikacijų pasirinkimas taip pat yra svarbi prietaiso tarnavimo laiko ir tikslumo užtikrinimo dalis. Ypatingas dėmesys turėtų būti skiriamas statinio slėgio ir temperatūros atsparumo parinkimui. Prietaiso statinis slėgis yra slėgio atsparumo laipsnis, kuris turėtų būti šiek tiek didesnis už matuojamos terpės darbinį slėgį, paprastai 1,25 karto, kad būtų išvengta nuotėkio ar avarijos. Matavimo diapazono pasirinkimas daugiausia priklauso nuo prietaiso skalės viršutinės ribos pasirinkimo. Jei ji pasirinkta per maža, prietaisas bus lengvai perkraunamas ir sugadintas; jei ji pasirinkta per didelė, tai trukdys matavimo tikslumui. Paprastai ji parenkama 1,2–1,3 karto didesnė už maksimalią srauto vertę realiomis eksploatavimo sąlygomis.
Santrauka
Iš visų nuotekų srauto matuoklių rūšių elektromagnetinis srauto matuoklis pasižymi geresniais parametrais, o droselinis srauto matuoklis turi platų pritaikymo spektrą. Tik suprantant atitinkamus srauto matuoklių veikimo parametrus, galima pasirinkti ir suprojektuoti srauto matuoklį taip, kad būtų galima matuoti ir valdyti nuotekų srautą pagal tikslumo ir patikimumo reikalavimus. Siekiant užtikrinti saugų prietaiso veikimą, reikia siekti pagerinti prietaiso tikslumą ir energijos taupymą. Dėl šios priežasties būtina ne tik pasirinkti rodymo prietaisą, kuris atitiktų tikslumo reikalavimus, bet ir pasirinkti pagrįstą matavimo metodą pagal matuojamos terpės charakteristikas.
Trumpai tariant, nėra matavimo metodo ar srauto matuoklio, kuris galėtų prisitaikyti prie įvairių skysčių ir srauto sąlygų. Skirtingiems matavimo metodams ir konstrukcijoms reikalingos skirtingos matavimo operacijos, naudojimo būdai ir naudojimo sąlygos. Kiekvienas tipas turi savo unikalių privalumų ir trūkumų. Todėl geriausias, saugus, patikimas, ekonomiškas ir patvarus tipas turėtų būti pasirinktas remiantis išsamiu įvairių matavimo metodų ir prietaisų charakteristikų palyginimu.
Įrašo laikas: 2023 m. vasario 10 d.