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 電磁流量計在供水加氯加礬系統中應用
發布時間:2018-05-17

1.引言
  加氯加礬是水廠凈水工藝中的主要環節,投加效果的好壞直接影響出廠水的水質。過去傳統的投加方法主要是憑操作人員的經驗滲考檢測的原水、沉淀水濁度.攪拌試驗結果,濾后水余氯等諸多因素來進行礬、氯的人工投加。但是這種工藝盲目性較大,對于原水,濾后水流量礬液的流量得沒有精確測量,出廠水水質沒有可靠的保簿。近幾年.隨著供水行業自動化水平提高.自動加氯加礬系統的引進,要求對各工序間水流量.礬液流量進行精確測量,以保證自動投加的效果。而由于礬液的腐蝕性.原水含有的雜質,流體壓力的損失等因素,需要尋找一種快速響應高精度流量計顯得尤為重要。
2.工藝過程分析
2.1自動加氯、加礬系統工藝
  自來水廠的加氯消毒分兩種:分別為過濾之前加氯的濾前加氯和過濾之后加氯的濾后加氯。濾前加氯為開環控制,僅是原水流量計測得的原水流量信號(4-20 mA)后傳給加氯控制儀(ALLDOS-325),然后根據控制儀上設定的比例系數(0-100%)一修正輸出信號控制加氯機的投加量.該系統見圖1.加氯機型號為ALLDOS·V120。
電磁流量計濾前加礬系統示意圖
  濾后加氯的自動控制為閉環控制,即前饋信號是過濾后水的流量計輸出信號(4-20mA)給加氯控制儀(ALLDOS--425,復合環控制儀),根據控制儀上設定的比例系數(0-100%)-進行謂整,同時采樣反饋的余氯信號與加氯控制儀預先設定的目標值—余氯設定值比較,最后加氯控制儀再輸出信號給加氯機(ALLDOS,V120),調節投加量。電磁流量計在自動加氯系統中主要用于原水或濾后水的計量.所以對電磁流量計的測量要求相對較低·
  自動加礬系統是通過檢測原水流量信號及SCD信號,初級調整控制加礬活塞泵的頻率及沖程,通過礬液流量計的流量反饋信號細微調整,兩者結合從而達到精確控制活塞泵的礬液投加流量(見圖2)。從工藝流程圖可以看到~級泵站后的原水流量,礬液的計量是整個控制系統的關鍵因素之一。礬液電磁流量計在系統中作為監測礬液投加后的流量和原先的設定值比較、反饋控制加礬活塞泵對礬液的投加。由于礬液流量計必須安放在加礬泵后面測量,而目前自來水廠多采用往復活塞泵投加礬液,所以液體的流動狀態是一種脈動流狀態.這樣就會直接影響礬液的精確計量。而現在國內市場上的電磁流量計大多只能測量定常流,對于脈動流一真沒有很好的解決的方法。國外的論文集中也曾提及到有專門脈動流檢測的流量計,但價格昂貴,一般企業難以承受。礬液本身對管材有腐蝕性,原水中的雜質等都會影響流量計的計量,因此選擇一種受脈動影響少的.抗震性強。抗耐腐蝕性的流量計已是迫在眉睫。廈門自來水公司通過多年的實踐,在這方面的應用取得了一定的經驗。以下即為廈門自來水公司所用的加礬系統說明。
電磁流量計自動加礬系統圖示
  原水電磁流量計采用SGAIC的MS900型:加礬活塞泵采用德國ALLDOS公司的KM.257.1150型,每小時最大投加量1150升.加礬泵沖翟控制儀為ALLDOS.325型.沖程調節范圍:0-100%;SCD是游動電流測定儀(StreamingCurrentDe.ctectorMILTONROY公司SC5200型),它檢測的電流信號通過和SCD預先設定值(一l0 0%~1 00%之間設定)比較后輸出信號調整加礬活塞泵的沖程從而改變礬液的投加量。SCD的設定值用戶應根據現場工藝及運行狀況預先人為設定(通過摸索找到最佳值)。調頻儀選用日本三菱公司FR-A240E·1.5K型,調頻范圍0—400赫茲,考慮到加礬泵的額定流量編程.我們將頻率變化范圍設定在0-50赫茲。加礬泵量流量變化范圍為0一50。升/小時,由于采用了調頻儀,活塞泵的提升脈動頻率的范圍可達到O-146次/分鐘。 活塞泵后的流量計采用電磁流量計。IFM4080直接測量投加后的礬液總流董,井和預先設定值比較后,反饋控制活塞泵的投加量.礬液總流量的測量準確與否直接關系出廠水水質,而活塞泵后液體的流動狀態的脈動特性,一般的流量計無法跟蹤上流量的快速變化,從而造成測量上的誤差。雖有一些單位通過在泵后加裝阻尼裝置以減緩脈動效應.但又存在精確測量和安裝空間以及增加的費用的矛盾。
2.2問題解決
  廈門某自來水廠97年采用電磁流量計裝在礬藏池的出口端用以實時監捌控翩礬液的投加量。該型號流量計除了具有普通電磁流量計的優點:SCD是一種檢測投藥混凝效果的儀器.即檢測投藥后水中自由離子電位的儀器,流量計耐腐蝕.精度高(0.3%的相對誤差量)外,還在轉換器IFC090的設置項中有一項專門適用于脈動流測量的功能,從而適用于脈動流的測量。
以下為信號轉換器的設定要點:
(1)改變勵磁頻率Fct.3.02,這是因為通過調整電磁磁場頻率以改變轉換器的采樣頻率。一般脈動頻率沖擊為80-200次/分鐘(在泵最大揚程時)設定為1,2工頻(50Hz),采樣周期即為40ms,滿足在200次,分鐘變化300ms的蔫量情況。面在本例中,礬液泵投加頻率為50次份鐘,所采用流量轉換器的默認值1/6(50Hz)勵磁也滿足了實際情況,故在此就保持出廠的原始設置。
(2)調節A/D轉換器在實際運用的超載點Fct3.06Applicat(特殊應用菜單)改變到“Pulsating”項(脈動流計量).在這項中將實際運用的轉換器超載點上.由于在測量礬液流量投加量時礬液最大流量與最小流重的幅度之比為10:l,常規使用的電磁流量計的轉換墨初級運放比設置為設定輸入滿度埴的三倍。但這種設置可以滿足一般情況下的測量而對于脈動流的情況就很難滿足測量要求。當選擇Pulsating(脈動流).該型號的轉換器的超載點若設為20倍,就可以適用于本倒的條件。
(3)若需要在顯示和輸出有一穩定值的話,可考慮設定較長的時間常數.具體方法如下:推薦公式;時間t(s)=1000/最4,沖擊數/分鐘
本例:t(s)=1000/50=20秒
經過實驗,顯示剩余脈動量是測量值的±2%。

3.結論
  我們在使用電磁流量計作為礬液計量中有了以下經驗供大家參考.
(1)必須在流量計功菜單中,選定脈動流功能項。
(2)如果現場條件允許.可以適當放大活塞泵出口與流量計的距離.(通常5D直管的要求,在脈動流檢測中顯得不合適,我們的經驗可以是7-8D或者增加一脈動緩沖容器,這樣也可消除一定的脈動影響).
博悦登录平台 (3) 由于礬液的腐蝕性,現場管道采用PVC管。所以這就要求電磁流量計兩側必須安裝接地環和地位平衡線,同時輔以單獨接地,從而保證計量的準確。我們的體會是一種好的儀表必須在了解現場的特性后加以理解開發應用,才能充份發揮其功效。

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