בחירה ויישום של מד זרימה אלקטרומגנטי במדידת זרימת ביוב

מָבוֹא

דרישות הדיוק והאמינות למדידה ובקרה של זרימת שפכים בתחנות טיהור שפכים בשדות נפט הולכות וגדלות. מאמר זה מציג את הבחירה, התפעול והיישום של מדי זרימה אלקטרומגנטיים. תיאור מאפייניהם בבחירה וביישום.

מדי זרימה הם אחד המכשירים הבודדים שקשה יותר להשתמש בהם מאשר לייצר אותם. הסיבה לכך היא שקצב הזרימה הוא כמות דינמית, ויש לא רק חיכוך צמיגי בנוזל בתנועה, אלא גם תופעות זרימה מורכבות כמו מערבולות לא יציבות וזרימות משניות. מכשיר המדידה עצמו מושפע מגורמים רבים, כגון צינור, גודל קליבר, צורה (מעגלי, מלבני), תנאי גבול, תכונות פיזיקליות של המדיום (טמפרטורה, לחץ, צפיפות, צמיגות, לכלוך, קורוזיביות וכו'), מצב זרימת הנוזל (מצב טורבולנציה, התפלגות מהירות וכו') והשפעת תנאי ההתקנה והמפלסים. לנוכח יותר מתריסר סוגים ומאות סוגים של מדי זרימה בארץ ובחו"ל (כגון מדי נפח, מדי לחץ דיפרנציאלי, מדי טורבינה, מדי שטח, מדי זרימה אלקטרומגנטיים, מדי אולטרסאונד ומדדי זרימה תרמיים שפותחו ברצף), בחירה סבירה של גורמים כגון מצב זרימה, דרישות התקנה, תנאי סביבה וכלכלה הם הבסיס וההנחה ליישום טוב של מדי זרימה. בנוסף להבטחת איכות המכשיר עצמו, גם אספקת נתוני התהליך והאם ההתקנה, השימוש והתחזוקה של המכשיר סבירים הם חשובים מאוד. מאמר זה מציג את הבחירה והיישום של מד זרימה אלקטרומגנטי.

בחירת מד זרימה אלקטרומגנטי

עם התפתחות המדע והטכנולוגיה, גם טכנולוגיית הגילוי האוטומטי פותחה מאוד, ומכשירי גילוי אוטומטיים נמצאים בשימוש נרחב גם בטיפול בשפכים, כך שמפעלי טיהור שפכים לא רק חוסכים הרבה כוח אדם ומשאבים חומריים, אלא חשוב מכך, הם יכולים לבצע התאמות בזמן לתהליך. מאמר זה ייקח את מד הזרימה האלקטרומגנטי של Hangzhou Asmik כדוגמה כדי להציג את היישום של מכשירי גילוי אוטומטיים בטיפול בשפכים וכמה בעיות קיימות.

עיקרון מבני של מד זרימה אלקטרומגנטי

מכשיר גילוי אוטומטי הוא אחת מתת-המערכות המרכזיות במערכת הבקרה האוטומטית. מכשיר גילוי אוטומטי כללי מורכב בעיקר משלושה חלקים: ① חיישן, המשתמש באותות שונים כדי לזהות את הכמות האנלוגית הנמדדת; ② משדר, אשר ממיר את האות האנלוגי הנמדד על ידי החיישן לאות זרם של 4-20mA ושולח אותו לבקר הלוגיקה הניתנת לתכנות (PLC); ③ תצוגה, המציגה את תוצאות המדידה באופן אינטואיטיבי ומספקת את התוצאות. שלושת החלקים הללו משולבים זה בזה באופן אורגני, ובלי חלק כלשהו, ​​לא ניתן לכנותם מכשיר שלם. מכשיר הגילוי האוטומטי נמצא בשימוש נרחב בייצור תעשייתי בשל מאפייניו של מדידה מדויקת, תצוגה ברורה ותפעול פשוט. יתר על כן, למכשיר הגילוי האוטומטי יש ממשק עם המיקרו-מחשב שבפנים, והוא חלק חשוב ממערכת הבקרה האוטומטית. הוא נקרא "עיניה של מערכת בקרה אוטומטית".

בחירת מד זרימה אלקטרומגנטי

בייצור בשדות נפט, תיווצר כמות גדולה של שפכים שמנוניים עקב צרכי תהליך הייצור, ותחנת טיהור השפכים חייבת לנטר את זרימת השפכים. בתכנון קודמים, רבים...מדי זרימהמדי זרימת מערבולת ומדי זרימת פתח משומשים. עם זאת, ביישומים מעשיים, נמצא כי ערך הזרימה הנמדד מציג סטייה גדולה מהזרימה בפועל, והסטייה מצטמצמת במידה ניכרת על ידי מעבר למד זרימה אלקטרומגנטי.

בהתאם למאפייני הביוב עם שינויי זרימה גדולים, זיהומים, קורוזיה נמוכה ומוליכות חשמלית מסוימת, מדי זרימה אלקטרומגנטיים הם בחירה טובה למדידת זרימת הביוב. יש להם מבנה קומפקטי, גודל קטן, התקנה, תפעול ותחזוקה נוחים. לדוגמה, מערכת המדידה מאמצת עיצוב חכם, והאטימה הכללית מחוזקת, כך שהיא יכולה לעבוד כרגיל בסביבות קשות.

להלן מבוא קצר לעקרונות הבחירה, תנאי ההתקנה ואמצעי הזהירות שלמדי זרימה אלקטרומגנטיים.

בחירת קליבר וטווח

קליבר המשדר זהה בדרך כלל לזה של מערכת הצנרת. אם יש לתכנן את מערכת הצנרת, ניתן לבחור את הקליבר בהתאם לטווח הזרימה ולקצב הזרימה. עבור מדי זרימה אלקטרומגנטיים, קצב זרימה של 2-4 מטר/שנייה מתאים יותר. במקרים מיוחדים, אם יש חלקיקים מוצקים בנוזל, בהתחשב בבלאי, ניתן לבחור קצב זרימה נפוץ של 3 מטר/שנייה או פחות. עבור נוזל ניהול קל לחיבור, ניתן לבחור את מהירות הזרימה ≥ 2 מטר/שנייה. לאחר קביעת מהירות הזרימה, ניתן לקבוע את קליבר המשדר לפי qv=D2.

ניתן לבחור את טווח המשדר לפי שני עקרונות: האחד הוא שקנה ​​המידה המלא של המכשיר גדול מערך הזרימה המקסימלי הצפוי; השני הוא שהזרימה הרגילה גדולה מ-50% מערך המידה המלא של המכשיר כדי להבטיח דיוק מדידה מסוים.

בחירת טמפרטורה ולחץ

לחץ הנוזל והטמפרטורה שמד הזרימה האלקטרומגנטי יכול למדוד מוגבלים. בעת הבחירה, לחץ ההפעלה חייב להיות נמוך מלחץ העבודה שצוין של מד הזרימה. נכון לעכשיו, מפרטי לחץ העבודה של מדי זרימה אלקטרומגנטיים המיוצרים באופן מקומי הם: הקוטר קטן מ-50 מ"מ, ולחץ העבודה הוא 1.6 מגה פסקל.

יישום בתחנת טיהור שפכים

תחנת טיהור השפכים משתמשת בדרך כלל במד זרימה אלקטרומגנטי HQ975 המיוצר על ידי חברת Shanghai Huaqiang. באמצעות חקירה וניתוח של מצב היישום של תחנת טיהור השפכים בייליו, נמצא כי בסך הכל 7 מדי זרימה, כולל מדי שטיפה לאחור, מדי מיחזור מים ומדדי זרימה חיצוניים, בעלי קריאות לא מדויקות וניזוקים, וגם בתחנות אחרות יש בעיות דומות.

מצב נוכחי ובעיות קיימות

לאחר מספר חודשי פעולה, עקב גודלו הגדול של מד זרימת המים הנכנסים, מדידת מד זרימת המים הנכנסים לא הייתה מדויקת. התחזוקה הראשונה לא פתרה את הבעיה, ולכן ניתן להעריך את זרימת המים רק על ידי אספקת מים חיצונית. לאחר שנה של פעולה, מדי זרימה אחרים סבלו מפגיעות ברקים ותיקונים, והקריאות היו לא מדויקות בזה אחר זה. כתוצאה מכך, לקריאות של כל מדי הזרימה האלקטרומגנטיים אין ערך ייחוס. לעיתים יש אפילו תופעה הפוכה או שאין מילים. כל נתוני ייצור המים הם ערכים משוערים. נפח מי הייצור של התחנה כולה נמצא למעשה במצב של אי מדידה. מערכת נפח המים בדוחות הנתונים השונים היא ערך משוער, חסרה נפח מים וטיפול בפועל מדויקים. לא ניתן להבטיח את הדיוק והאותנטיות של נתונים שונים, מה שמגביר את הקושי בניהול הייצור.

בייצור היומיומי, לאחר שמתעוררת בעיה במכשיר, אנשי התחנה ואנשי מדידת המכרה דיווחו על כך למחלקה המוסמכת פעמים רבות ופנו ליצרן לתיקונים פעמים רבות, אך לא הייתה השפעה, ושירות לאחר המכירה היה גרוע. היה צורך ליצור קשר עם אנשי התחזוקה פעמים רבות לפני שהגיעו למקום. התוצאות אינן אידיאליות.

עקב הדיוק הירוד ושיעור הכשל הגבוה של המכשיר המקורי, קשה לעמוד בדרישות של מדדי מדידה שונים לאחר תחזוקה וכיול. לאחר חקירות ומחקרים רבים, יחידת המשתמש מגישה בקשה לגריטה, ומחלקת המדידה והבקרה האוטומטית המוסמכת של היחידה אחראית לאישור. מדי זרימה אלקטרומגנטיים מדגם HQ975 שלא הגיעו לאורך החיים שצוין, אך בעלי חיי שירות ארוכים, נזק חמור או התדרדרות עקב הזדקנות, נגרטים ומעודכנים, וסוגים אחרים של מדי זרימה אלקטרומגנטיים מוחלפים בהתאם לעקרונות הבחירה לעיל בהתאם לייצור בפועל.

לכן, בחירה סבירה ושימוש נכון במדי זרימה אלקטרומגנטיים חשובים מאוד כדי להבטיח דיוק מדידה ולהאריך את חיי השירות של המכשיר. בחירת מד הזרימה צריכה להתבסס על דרישות הייצור, החל מהמצב בפועל של אספקת מוצר המכשיר, תוך התחשבות מקיפה בבטיחות, דיוק וחסכון במדידה, וקביעת שיטת התקן דגימת הזרימה וסוג מכשיר המדידה בהתאם לאופי ולזרימה של הנוזל הנמדד ולמפרטים.

בחירה נכונה של מפרטי המכשיר היא גם חלק חשוב בהבטחת חיי השירות והדיוק של המכשיר. יש להקדיש תשומת לב מיוחדת לבחירת הלחץ הסטטי ועמידות הטמפרטורה. הלחץ הסטטי של המכשיר הוא מידת ההתנגדות ללחץ, אשר צריכה להיות מעט גדולה מלחץ העבודה של המדיום הנמדד, בדרך כלל פי 1.25, על מנת להבטיח שלא יתרחשו דליפות או תאונות. בחירת טווח המדידה היא בעיקר בחירת הגבול העליון של סקאלת המכשיר. אם הוא נבחר קטן מדי, הוא יעומס בקלות ויפגע במכשיר; אם הוא נבחר גדול מדי, זה יפגע בדיוק המדידה. בדרך כלל, הוא נבחר כ-1.2 עד 1.3 פעמים מערך הזרימה המרבי בפעולה בפועל.

תַקצִיר

מבין כל סוגי מדי הזרימה בביוב, למד הזרימה האלקטרומגנטי ביצועים טובים יותר, ומד הזרימה המצער מגוון רחב של יישומים. רק על ידי הבנת הביצועים של מדי הזרימה ניתן לבחור ולתכנן את מד הזרימה כך שיעמוד בדרישות הדיוק והאמינות של המדידה והבקרה של זרימת הביוב. על בסיס הבטחת פעולה בטוחה של המכשיר, יש לשאוף לשפר את הדיוק וחיסכון באנרגיה שלו. מסיבה זו, יש צורך לא רק לבחור מכשיר תצוגה העומד בדרישות הדיוק, אלא גם לבחור שיטת מדידה סבירה בהתאם למאפייני המדיום הנמדד.

בקיצור, אין שיטת מדידה או מד זרימה שיכולים להסתגל לנוזלים ולתנאי זרימה שונים. שיטות ומבנים שונים דורשים פעולות מדידה, שיטות שימוש ותנאי שימוש שונים. לכל סוג יתרונות וחסרונות ייחודיים. לכן, יש לבחור את הסוג הטוב ביותר שהוא בטוח, אמין, חסכוני ועמיד על סמך השוואה מקיפה של שיטות מדידה שונות ומאפייני מכשירים.