Seleção e Aplicação de Medidor de Vazão Eletromagnético na Medição de Vazão de Esgoto

Introdução

Os requisitos de precisão e confiabilidade para a medição e o controle da vazão de esgoto em estações de tratamento de esgoto de campos petrolíferos estão cada vez mais exigentes. Este artigo apresenta a seleção, a operação e a aplicação de medidores de vazão eletromagnéticos. Descreve suas características na seleção e na aplicação.

Medidores de vazão são um dos poucos instrumentos mais difíceis de usar do que de fabricar. Isso ocorre porque a vazão é uma grandeza dinâmica e não há apenas atrito viscoso no líquido em movimento, mas também fenômenos complexos de fluxo, como vórtices instáveis ​​e fluxos secundários. O próprio instrumento de medição é afetado por muitos fatores, como tubulação, tamanho do calibre, forma (circular, retangular), condições de contorno, propriedades físicas do meio (temperatura, pressão, densidade, viscosidade, sujeira, corrosividade, etc.), estado do fluxo do fluido (estado de turbulência, distribuição de velocidade, etc.) e a influência das condições e níveis de instalação. Diante de mais de uma dúzia de tipos e centenas de variedades de medidores de vazão no país e no exterior (como medidores de vazão volumétricos, de pressão diferencial, de turbina, de área, eletromagnéticos, ultrassônicos e térmicos que foram desenvolvidos sucessivamente), como A seleção razoável de fatores como estado do fluxo, requisitos de instalação, condições ambientais e economia são a premissa e a base para uma boa aplicação de medidores de vazão. Além de garantir a qualidade do próprio instrumento, o fornecimento de dados de processo e a adequação da instalação, uso e manutenção do instrumento também são muito importantes. Este artigo apresenta a seleção e a aplicação de um medidor de vazão eletromagnético.

Seleção de medidor de vazão eletromagnético

Com o desenvolvimento da ciência e da tecnologia, a tecnologia de detecção automática também se desenvolveu significativamente, e instrumentos de detecção automática também têm sido amplamente utilizados no tratamento de esgoto, permitindo que as estações de tratamento de esgoto não apenas economizem muita mão de obra e recursos materiais, mas, mais importante, possam fazer ajustes no processo em tempo hábil. Este artigo usará o medidor de vazão eletromagnético da Hangzhou Asmik como exemplo para apresentar a aplicação de instrumentos de detecção automática no tratamento de esgoto e alguns problemas existentes.

Princípio estrutural do medidor de vazão eletromagnético

Um instrumento de detecção automática é um dos principais subsistemas do sistema de controle automático. Um instrumento de detecção automática geral é composto principalmente de três partes: ① sensor, que usa vários sinais para detectar a grandeza analógica medida; ② transmissor, que converte o sinal analógico medido pelo sensor em um sinal de corrente de 4-20 mA e o envia para o controlador lógico programável (CLP); ③ display, que exibe os resultados da medição intuitivamente e fornece os resultados. Essas três partes são combinadas organicamente e, sem nenhuma parte, não podem ser chamadas de um instrumento completo. O instrumento de detecção automática tem sido amplamente utilizado na produção industrial devido às suas características de medição precisa, exibição clara e operação simples. Além disso, o instrumento de detecção automática possui uma interface com o microcomputador interno e é uma parte importante do sistema de controle automático. É chamado de "Os Olhos de um Sistema de Controle de Automação".

Seleção de medidor de vazão eletromagnético

Na produção de campos petrolíferos, uma grande quantidade de esgoto oleoso será produzida devido às necessidades do processo de produção, e a estação de tratamento de esgoto deve monitorar o fluxo de esgoto. Em projetos anteriores, muitosmedidores de vazãoMedidores de vazão de vórtice e medidores de vazão de orifício são usados. No entanto, em aplicações práticas, verifica-se que o valor exibido da vazão medida apresenta um grande desvio da vazão real, e esse desvio é bastante reduzido com a troca para um medidor de vazão eletromagnético.

Considerando as características do esgoto com grandes variações de vazão, impurezas, baixa corrosão e certa condutividade elétrica, os medidores de vazão eletromagnéticos são uma boa escolha para medir a vazão de esgoto. Possuem estrutura compacta, tamanho reduzido e facilidade de instalação, operação e manutenção. Por exemplo, o sistema de medição adota um design inteligente e a vedação geral é reforçada, permitindo o funcionamento normal em ambientes adversos.

A seguir, uma breve introdução aos princípios de seleção, condições de instalação e precauções demedidores de vazão eletromagnéticos.

Seleção de calibre e alcance

O calibre do transmissor é geralmente o mesmo do sistema de tubulação. Se o sistema de tubulação for projetado, o calibre pode ser selecionado de acordo com a faixa de vazão e a vazão. Para medidores de vazão eletromagnéticos, a vazão de 2 a 4 m/s é mais adequada. Em casos especiais, se houver partículas sólidas no líquido, considerando o desgaste, pode-se selecionar uma vazão comum ≤ 3 m/s. Para fluidos de gerenciamento de fácil conexão, pode-se selecionar uma velocidade de vazão ≥ 2 m/s. Após a determinação da velocidade de vazão, o calibre do transmissor pode ser determinado de acordo com qv = D2.

O alcance do transmissor pode ser selecionado de acordo com dois princípios: um é que a escala total do instrumento seja maior que o valor máximo de fluxo esperado; o outro é que o fluxo normal seja maior que 50% da escala total do instrumento para garantir uma certa precisão de medição.

Seleção de temperatura e pressão

A pressão e a temperatura do fluido que o medidor de vazão eletromagnético pode medir são limitadas. Ao selecionar, a pressão de operação deve ser inferior à pressão de trabalho especificada do medidor de vazão. Atualmente, as especificações de pressão de trabalho dos medidores de vazão eletromagnéticos produzidos internamente são: diâmetro inferior a 50 mm e pressão de trabalho de 1,6 MPa.

Aplicação na estação de tratamento de esgoto

A estação de tratamento de esgoto geralmente utiliza o medidor de vazão eletromagnético HQ975, fabricado pela Shanghai Huaqiang. Através da investigação e análise da situação de aplicação da estação de tratamento de esgoto Beiliu nº 1, um total de 7 medidores de vazão, incluindo medidores de retrolavagem, medidores de água de recirculação e medidores de vazão externos, apresentaram leituras imprecisas e danos, e outras estações também apresentaram problemas semelhantes.

Situação atual e problemas existentes

Após vários meses de operação, devido ao grande tamanho do medidor de vazão de água de entrada, a medição do medidor de vazão de água de entrada era imprecisa. A primeira manutenção não resolveu o problema, de modo que a vazão de água só pode ser estimada pelo fornecimento externo de água. Após um ano de operação, outros medidores de vazão sofreram com raios e reparos, e as leituras eram imprecisas uma após a outra. Como resultado, as leituras de todos os medidores de vazão eletromagnéticos não têm valor de referência. Às vezes, há até mesmo um fenômeno inverso ou nenhuma palavra. Todos os dados de produção de água são valores estimados. O volume de água produzido de toda a estação está basicamente em um estado sem medição. O sistema de volume de água em vários relatórios de dados é um valor estimado, sem volume de água real e tratamento precisos. A precisão e a autenticidade de vários dados não podem ser garantidas, o que aumenta a dificuldade do gerenciamento da produção.

Na produção diária, após o instrumento apresentar um problema, o pessoal de medição da estação e da mina reportou o problema ao departamento competente diversas vezes e contatou o fabricante para reparos diversas vezes, mas sem sucesso, e o serviço pós-venda foi precário. Foi necessário contatar o pessoal de manutenção diversas vezes antes de chegar ao local. Os resultados não foram os ideais.

Devido à baixa precisão e à alta taxa de falhas do instrumento original, é difícil atender aos requisitos de diversos indicadores de medição após a manutenção e calibração. Após inúmeras investigações e estudos, a unidade do usuário envia um pedido de descarte, e o departamento competente de medição e controle automático da unidade é responsável pela aprovação. Os medidores de vazão eletromagnéticos HQ975 que não atingiram a vida útil especificada, mas apresentam longa vida útil, danos graves ou deterioração por envelhecimento são descartados e atualizados, e outros tipos de medidores de vazão eletromagnéticos são substituídos de acordo com os princípios de seleção acima, de acordo com a produção real.

Portanto, a seleção criteriosa e o uso correto de medidores de vazão eletromagnéticos são essenciais para garantir a precisão da medição e prolongar a vida útil do instrumento. A seleção do medidor de vazão deve ser baseada nos requisitos de produção, partindo da situação real de fornecimento do instrumento, considerando de forma abrangente a segurança, a precisão e a economia da medição, e determinando o método do dispositivo de amostragem de vazão e o tipo de instrumento de medição de acordo com a natureza, a vazão do fluido medido e as especificações.

A seleção correta das especificações do instrumento também é importante para garantir sua vida útil e precisão. Atenção especial deve ser dada à seleção da resistência à pressão estática e à temperatura. A pressão estática do instrumento é o grau de resistência à pressão, que deve ser ligeiramente maior que a pressão de trabalho do meio medido, geralmente 1,25 vezes, para garantir que não haja vazamentos ou acidentes. A seleção da faixa de medição é principalmente a seleção do limite superior da escala do instrumento. Se for selecionada uma faixa muito pequena, será facilmente sobrecarregada e danificará o instrumento; se for selecionada uma faixa muito grande, prejudicará a precisão da medição. Geralmente, é selecionada como 1,2 a 1,3 vezes o valor máximo de vazão em operação real.

Resumo

Entre todos os tipos de medidores de vazão de esgoto, o medidor de vazão eletromagnético apresenta o melhor desempenho, e o medidor de vazão de estrangulamento possui uma ampla gama de aplicações. Somente a compreensão do desempenho de cada medidor de vazão permite a seleção e o projeto de um medidor de vazão que realize a medição e o controle da vazão de esgoto, atendendo aos requisitos de precisão e confiabilidade. Visando garantir a operação segura do instrumento, busca-se aprimorar a precisão e a economia de energia do instrumento. Por esse motivo, é necessário não apenas escolher um instrumento de exibição que atenda aos requisitos de precisão, mas também escolher um método de medição adequado às características do meio medido.

Em suma, não existe um método de medição ou medidor de vazão que se adapte a diferentes fluidos e condições de vazão. Diferentes métodos e estruturas de medição exigem diferentes operações de medição, métodos de uso e condições de uso. Cada tipo tem suas vantagens e desvantagens. Portanto, a escolha do melhor tipo, que seja seguro, confiável, econômico e durável, deve ser feita com base em uma comparação abrangente de vários métodos de medição e características do instrumento.