污水流量测量中不同流量计的特点与选用

摘要：在污水处理工艺中，需要对排放污水、添加剂、污泥等进行计量和控制，对于污水的流量测量显得非常重要。只有了解不同流量计各自的性能特点，才能做好污水测量流量计的选用，使污水流量的测量和控制达到精确度和可靠性要求。本文论述了污水流量测量中不同流量计的特点与选用。
流量测量是生产生活是最为常见的流体物理指标的测量，流量测量的原理有多种。在污水处理工艺中，需要对排放污水、添加剂、污泥等进行计量和控制，因此对于污水的流量测量显得非常重要。只有了解不同流量计各自的性能特点，才能做好污水测量流量计的选用，使污水流量的测量和控制达到精确度和可靠性要求。
1、污水流量计
污水流量计是根据法拉弟电磁感应定律制成的一种测量导电性液体的仪表。污水流量计有一系列优良特性，可以解决其它流量计不易应用的问题，如脏污流、腐蚀流的测量。优点：测量通道是段光滑直管，不会阻塞，适用于测量含固体颗粒的液固二相流体，如纸浆、泥浆、污水等；不产生流量检测所造成的压力损失，节能效果好；所测得体积流量实际上不受流体密度、粘度、温度、压力和电导率变化的明显影响；流量范围大，口径范围宽；可应用腐蚀性流体。缺点：不能测量电导率很低的液体，如石油制品；不能测量气体、蒸汽和含有较大气泡的液体；不能用于较高温度。应用概况：污水流量计应用领域广泛，大口径仪表较多应用于给排水工程；中小口径常用于高要求或难测场合，如钢铁工业高炉风口冷却水控制，造纸工业测量纸浆液和黑液，化学工业的强腐蚀液，有色冶金工业的矿浆；小口径、微小口径常用于医药工业、食品工业、生物化学等有卫生要求的场所。
2、差压式流量计
差压式流量计是根据安装于管道中流量检测件产生的差压，已知的流体条件和检测件与管道的几何尺寸来计算流量的仪表。差压式流量计是一类应用最广泛的流量计，在各类流量仪表中其使用量占居首位。近年来，由于各种新型流量计的问世，它的使用量百分数逐渐下降，但目前仍是最重要的一类流量计。优点：应用最多的孔板式流量计结构牢固，性能稳定可靠，使用寿命长；应用范围广泛，至今尚无任何一类流量计可与之相比拟；检测件与变送器、显示仪表分别由不同厂家生产，便于规模经济生产。缺点：测量精度普遍偏低；范围度窄，一般仅3：1～4：1；现场安装条件要求高；压损大。差压式流量计应用范围特别广泛，在封闭管道的流量测量中各种对象都有应用，如流体方面：单相、混相、洁净、脏污、粘性流等；工作状态方面：常压、高压、真空、常温、高温、低温等。
3、涡街流量计
涡街流量计作为一种新型流量计，80年代中期以来发展较快，它在流量测量方面有着诸多的优点和长处，在现代流量测量中应用越来越广泛。在国内使用涡街流量计进行流量测量也愈来愈得到重视，目前我国已有性能优良并有自主知识产权的产品系列。涡街流量计是基于流体振动发展起来的，根据旋涡的不同，检测方式从热丝式、热敏式逐渐发展了应力式、磁敏式及差动开关电容式、超声波式等。涡街流量计几乎可用于一切可形成旋涡列的场合，不仅可用于封闭的管道，还可用于开放的沟槽。涡街流量计是属于最年轻的一类流量计，但其发展迅速，目前已成为通用的一类流量计。优点：结构简单牢固；用流体种类多；精度较高；范围度宽；压损小。缺点：不适用于低雷诺数测量；需较长直管段；仪表系数较低（与涡轮流量计相比）；仪表在脉动流、多相流中尚缺乏应用经验。
4、节流式流量计
节流式流量计是早期大量使用的一种测量流量的计量装置，其历史最长，用量最多。现在常见的为圆孔板型和锥形入口板型。由于导压管内水的不流动性，在较寒冷地区，冬天室外安装的孔板取压管容易冻裂（冻住），使差压仪器无法正常工作。测量较脏的污水时，孔板需经常清洗。如清洗不及时，测量精度降低，取压管经常被污物堵死，仪表无法使用。用孔板的方式测流量时还有压力损失大、维护量大等缺点。因此改变取压方式，例如用径距取压法，就可以减少孔板污物的影响。
5、涡轮流量计
涡轮流量计是速度式流量计中的主要种类，它采用多叶片的转子（涡轮）感受流体平均流速，从而且推导出流量或总量的仪表。涡轮流量计和容积式流量计、科里奥利质量流量计称为流量计中三类重复性、精度最佳的产品，作为十大类型流量计之一，其产品已发展为多品种、多系列批量生产的规模。优点：高精度，在所有流量计中，属于最精确的流量计；重复性好；元零点漂移，抗干扰能力好；范围度宽；结构紧凑。缺点：不能长期保持校准特性；流体物性对流量特性有较大影响。应用概况：涡轮流量计在以下一些测量对象获得广泛应用：石油、有机液体、无机液、液化气、天然气和低温流体统。
6、浮子流量计
浮子流量计，又称转子流量计，是变面积式流量计的一种，在一根由下向上扩大的垂直锥管中，圆形横截面的浮子的重力是由液体动力承受的，从而使浮子可以在锥管内自由地上升和下降。浮子流量计是仅次于差压式流量计应用范围最宽广的一类流量计，特别在小、微流量方面有举足轻重的作用。特点：玻璃锥管浮子流量计结构简单，使用方便，缺点是耐压力低，有玻璃管易碎的较大风险；适用于小管径和低流速；压力损失较低。
7、容积式流量计
容积式流量计，又称定排量流量计，简称PD流量计，在流量仪表中是精度最高的一类。优点：计量精度高；安装管道条件对计量精度没有影响；可用于高粘度液体的测量；范围度宽；直读式仪表无需外部能源可直接获得累计，总量，清晰明了，操作简便。缺点：结果复杂，体积庞大；被测介质种类、口径、介质工作状态局限性较大；不适用于高、低温场合；大部分仪表只适用于洁净单相流体；产生噪声及振动。应用概况：容积式流量计与差压式流量计、浮子流量计并列为三类使用量最大的流量计，常应用于昂贵介质（油品、天然气等）的总量测量。
总之，每种流量计都有其适用范围，也都有局限性。这就要求我们在选择污水流量测量仪表时，要熟悉仪表和被测对象两方面的情况，并根据流量、流态、安装要求与环境条件、经济性等因素，进行合理选型。

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