摘要：流量計(jì)選型是自控設(shè)計(jì)中的重要部分,明渠流量計(jì)作為非滿管工況下流量測量儀表,在市政供排水工程中有著廣泛應(yīng)用。基于此,通過介紹明渠流量計(jì)測量原理及各種不同類型,分析不同工況下各明渠流量計(jì)的大致選型原則。最后以市政工程實(shí)例為依據(jù),探討明渠流量計(jì)在污水廠提標(biāo)改造工程中結(jié)合工程實(shí)際情況的選型應(yīng)用,希望能夠?yàn)槊髑髁坑?jì)應(yīng)用提供一定參考，解決相應(yīng)水處理改造工程中明渠流量測量需求。
流量計(jì)作為流體測量儀表,隨著各種工況下流量測量需求的增加,選型要求也在增加。流量計(jì)按照被測介質(zhì)對象分為封閉管道流量計(jì)和敞開管道(明渠)流量計(jì)。明渠流量計(jì)區(qū)別于封閉管道滿管流量儀表,是在敞開渠道或者非滿管狀態(tài)下具有自由表面自然流的測量儀表。市政行業(yè)公用工程常用的明渠流量計(jì)依據(jù)測量原理主要分為堰法、測流槽法兩大類,明渠流量計(jì)以其測量對象的特殊性在渠道流量測量中應(yīng)用廣泛,特別是在改造工程中結(jié)合實(shí)際有限條件解決渠道流量測量需求有著重要作用。
1明渠流量計(jì)分類及測量原理
常用明渠流量計(jì)按照測量原理主要分為兩大類:堰法、槽法。
1.1堰式流量計(jì)
堰法流量測量儀表在明渠適當(dāng)位置設(shè)置擋板,水流被阻斷,水位上升從堰口流出,測量穩(wěn)定水位高度便可求取流量。
1.2槽式流量計(jì)
將被測渠道某段通道斷面進(jìn)行縮小形成喉道部,喉道處流速增加且上游水位被抬高,測量抬高水位求取流量。
2明渠流量計(jì)設(shè)計(jì)選型原則
針對渠道流量測量特點(diǎn),考慮以下因素進(jìn)行比選:①水路大小和形狀,流速范圍、最大流量和最小流量;②檢測精度需求;③現(xiàn)場允許抬高水位和渠道坡度;④被測介質(zhì)特性,潔凈程度,固態(tài)雜質(zhì)含量,腐蝕性;⑤檢測儀表應(yīng)用場所和安裝環(huán)境條件及儀表接液材質(zhì)需求。
常用渠用流量測量儀表性能和適用范圍比較歸納如表1所示。
3污水廠提標(biāo)改造工程中明渠流量計(jì)具體應(yīng)用
3.1工程基本情況
污水處理廠現(xiàn)狀處理規(guī)模8萬m³/d,提標(biāo)改造工程新增高效沉淀池、V型濾池等作為深度處理工段,出水水質(zhì)達(dá)到地表水環(huán)境質(zhì)量準(zhǔn)IV類標(biāo)準(zhǔn)。
受改造工程用地限制，高效沉淀池進(jìn)水管道無法設(shè)置封閉管道式流量計(jì),故設(shè)計(jì)前期并未考慮流量測量儀表。但實(shí)際實(shí)施過程中,考慮后期工藝處理過程運(yùn)行的便利和需求,需設(shè)置高效沉淀池進(jìn)水測量儀表用于工藝運(yùn)行參考。因此,結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況及現(xiàn)狀可利用條件,將高效沉淀池進(jìn)水分配堰作為明渠流量計(jì)量水堰,設(shè)置流量計(jì)用于進(jìn)水流量測量。
3.2明渠流量計(jì)設(shè)計(jì)選型.
可利用條件:高效沉淀池進(jìn)水渠深1800mm,進(jìn)水分配堰堰長8000mm,堰高1100mm,堰前有1300mm直渠段,正常情況下,堰前后液位差200mm。根據(jù)高效沉淀池進(jìn)水流量,確定測量量程為0~3000m³/h。進(jìn)水分配堰正常情況下保持200mm液位差,結(jié)合明渠流量計(jì)安裝條件,可作為天然的水位抬高高度。
根據(jù)《明渠堰槽流量計(jì)計(jì)量檢定規(guī)程》JG(水利)004-2015,可利用進(jìn)水堰可作為明渠流量計(jì)量水堰(等寬矩形薄壁堰),明渠流量計(jì)于堰前采用支架安裝。矩形堰渠寬8000mm,測量流量范圍0~3000m³/h,抬高水位200mm,上游直渠段長度1300mm,其中除上游直渠段長度受限外，其余均滿足等寬矩形薄壁堰適用條件。
考慮到本次流量測量需求僅為后期運(yùn)行參考，結(jié)合供貨儀表的相關(guān)技術(shù)資料,上游直渠段引起的精度問題可通過現(xiàn)場為儀表人工設(shè)定曲線進(jìn)行修正系數(shù)調(diào)整,雖無法保證與標(biāo)準(zhǔn)薄壁堰儀表同樣的測量精度,但完全滿足本次儀表測量需求。最終。
4明渠流量計(jì)選型應(yīng)用應(yīng)注意的問題
通過對明渠流量計(jì)測量原理適用范圍以及儀表特性的分析總結(jié),結(jié)合工程應(yīng)用實(shí)例，明渠流量計(jì)選型應(yīng)注意:①明確測量需求,核實(shí)好測量范圍、測量精度的實(shí)際需求;②落實(shí)儀表安裝條件,與工藝專業(yè)對接好儀表安裝位置以及安裝條件是否受限制,儀表安裝是儀表檢測精度的保障;③選準(zhǔn)儀表形式,根據(jù)流量測量實(shí)際需求,結(jié)合儀表安裝位置條件,對照不同形式儀表的特性及適用范圍選擇合適的儀表。
5結(jié)論
綜上所述,明渠流量計(jì)的適用性,在水處理行業(yè)中占據(jù)地位,并且由于其適用非滿管及敞開渠道流量測量工況的獨(dú)特性,在各行業(yè)特定的流量檢測工況下均成為獨(dú)一無二的選擇。檢測精度的保證與其他流量儀表相同,必須通過滿足儀表使用安裝條件來確保儀表的正常運(yùn)行，以此作為儀表檢測精度的保障。針對無法避免的儀表使用工況復(fù)雜且特殊的情況,需深入了解儀表檢測原理及其特性,從儀表安裝條件人手,針對具體的不利或者受限制的條件,通過相應(yīng)的軟硬件手段對測量結(jié)果進(jìn)行補(bǔ)償修正,以保證所需求的測量精度。
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