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地下管道水流量计选型
关键字:管道水流量计,流量计    日期:2018-10-8 9:07:27

要:介绍地下管道水流量计选型方案。

1 地下管道水流量计应用现状

在能源和环保计量日益重要的今天,地下管道水流量的测量是各厂矿几乎都要遇到的常见问题。 地下管道水流量计通常安装在地下窨井中,地下水流量计所测量的管道尺寸通常较大,可使用的流量计原理和产品似乎也比比皆是,但选型方案不同,除了会影响采购和施工成本外,也会严重影响到日后维护保养的成本与便利。

地下管道水流量计安装在地下窨井中,流量计的成本核算和选型要考虑到 3 个方面:流量计本体设备的采购成本、窨井的设计施工成本、用户未来的维护保养成本。 后两块成本经常被企业选型人员忽视。 有些缺乏经验的技术人员,设备采购完之后,在安装前才发现企业必须要额外再追加一笔不菲的安装施工费用;企业经过计算和询价后有时会发现仅挖个窨井的成本竟然要远远高于设备本身的采购成本;也有到了安装时才发现窨井的安装空间不够, 设备没法安装,需要重新调整扩大窨井尺寸;维护保养成本是在流量计运营一段时间之后才会遇到的,企业可能会发现在更换仪表前,竟然要做很多琐事:掀开窨井上面的大石板,抽出窨井中的积液,对于管径尺寸稍微大一些的管道,可能还需要外部协调,调用一些机械设备,浪费不少时间、精力和经济成本。

只有在选型之前,充分理解日后可能会遇到的麻烦和所需面对的问题,才能比较和选择最合适的技术方案,最终降低企业的成本。

2 地下管道水流量计的选型

2.1 电磁流量计

电磁流量计常用于水流量的测量。 电磁流量计的优点是精度较高,但是不同品牌和档次的电磁流量计标称的精度会有差别。 电磁流量计的价格特点:在其它参数确定的情况下,管径越大价格就越高。

选择电磁流量计用于地下管道水流量测量,要考虑到雨水、地下渗水、冬季积雪融化等因素造成的积液影响,必须考虑是否需要 IP68 的防护等级;还要考虑窨井和配对安装法兰的费用,管径越大,电磁流量计越贵,配对法兰的价格也越贵,需要开挖的窨井也会越大、越贵;开挖窨井时必须要周全考虑到窨井的尺寸,包括设备安装前期施工作业和后期维护作业的活动空间,即管道前、后、左、右的作业腾挪空间,以及管道底部作业的腾挪空间, 确保管道底部的焊接、法兰底部螺丝的拆装便利。

2.2 超声波流量计

超声波流量计一般来说其安装管道的管径大小对价格的影响不大。 超声波流量计通常有两种方案可选择: 外夹式的不破管安装和需要破管的插入式安装。

外夹式超声波流量计,由于不破管安装,企业不需要停工, 所以通常是在不方便停工的应急场合使用。 外夹式超声波流量计随着运行时间的增加,管道内壁水垢会渐渐影响超声波探头的信号强度,从而影响到超声波流量计的精度,以至于最终会选择方案替换。 外夹式超声波流量计会有周期性的维护量,管道投用时间越久潜在的维护量就越大。 另外,还要考虑到更换超声波探头耦合剂时的便利性。 所以超声波流量计厂家一般会推荐插入式安装,企业在无法停工的情况下才会不得已选择外夹式的应用方案。 插入式超声波流量计大大避免了管道内壁结垢对测量的影响,且日后的维护量非常低。

插入式超声波流量计探头是插在管道左右两侧,探头之间的距离会影响到窨井尺寸大小,具体数据取决于厂家建议的安装方案(选择 Z/V/W 中的一种)。 窨井尺寸设计要考虑到探头能正常插入管道所需要的作业空间长度,一定要在管道左右留够探头插入的空间距离。

超声波流量计的特点是探头本身不怕水浸、显示控制单元在地面。 其安装采用开孔连接的方式,不需要两片大的配对法兰,所以在选择插入式超声波流量计方案时应主要考虑设备采购成本和窨井成本。

2.3 差压式流量计

对于大管径的水流量测量,不宜选用差压流量计的典型节流件孔板。 大管径的孔板流量计成本较小管径高许多,并且其两片法兰的价格更高,安装成本也很不菲, 大管径情形下孔板一定不是最经济的选择。另外,孔板的磨损很快,使用时间越久,精度就越差。孔板标定的国家标准, 建议半年就要做一次标定,而在实际应用中企业往往无法做到及时标定,所以在地下管道水流量的测量选型中一般不考虑孔板。 采用差压式原理的均速管流量计,在地下水管道测量中的应用比例并不高,人们更习惯选择电磁和超声波,甚至是孔板。 实际上均速管流量计在地下水流量测量中的应用综合成本应该是最经济的,只是由于其应用特点并不被用户了解,所以通常会被忽视。

均速管流量计在地下水流量中的测量精度可以达到 0.5 级,其探头在长期使用后不会存在磨损(在小颗粒工况下通常会有 6 年无磨损的保质承诺), 均速管流量计的材质也不怕窨井中各种污液的浸泡,探头经正确安装后, 均速管本身在后期不存在任何维护量。

在地下管道流量测量中,均速管流量计是安装在管道顶部(OHO 安装方式),如图 1 所示。

管道水流量计安装方式图示

均速管流量计的窨井成本是最低廉的,和超声波及电磁不同,均速管的窨井成本不可能会出现高于流量计本体成本的情况。 由于均速管的安装只需要在管道顶部开一个几厘米的安装孔,所以其所需要窨井的尺寸要远远小于超声波流量计和电磁流量计,尤其适合在管道密布纵横的工艺场合应用。

从设备的采购成本、工程施工成本,以及后期的维护保养便利性及维护成本综合考虑,建议采用均速管方案。

3 使用均速管流量计的注意事项

水在管道流动过程中有气泡不断溢出,由于均速管流量计是顶部安装,溢出的气泡会积累在引压管的高点,如果不予解决,会造成测量的波动和精度的损失。 德国西斯特公司(Systec)提供了解决方案。 对于具体型号, 建议用户选用 8mm 取压孔的德国西斯特德尔塔巴均速管流量计(安装示意图如图 2 所示),可以忽略水垢和微小杂质对其影响。 而小取压孔探头结构的流量计,其自清洗功能较差,建议不予考虑。


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