電磁流量計在污水處理行業(yè)中的應用
更新時間：2016-05-21 點擊次數(shù)：2968次
電磁流量計已有50多年的應用歷史，在范圍內(nèi)已得到廣泛應用
，領域涉及水/污水
、化工
、醫(yī)藥
、造紙、食品等各個行業(yè)
。大口徑儀表較多應用于給排水工程
。中小口徑常用于固液雙相等難測流體或高要求場所
。小口徑
、微小口徑常用于醫(yī)藥工業(yè)、食品工業(yè)
、生物工程等有衛(wèi)生要求的場所
。
隨著中國工業(yè)化進程的加速
，環(huán)境污染問題日益嚴重
，社會對可持續(xù)發(fā)展的呼聲也越來越高
，人與自然和諧共生的理念為人們所接受
，對各種污染的治理更為緊迫。紹興水處理發(fā)展有限公司是以印染工業(yè)廢水為主的城市綜合污水處理企業(yè)
，已建成的一、二期項目已經(jīng)達到70萬噸/日的污水處理能力
。因為在污水處理工藝中
，需要對排放污水、添加劑
、污泥等進行計量和控制
，所以流量測量非常重要
。
1. 測量原理
電磁流量計的工作原理是基于法拉第電磁感應定律
。當導電金屬桿以一定速度做垂直于磁力線方向的運動，即會產(chǎn)生感應電壓
。如果磁場強度為B，金屬桿長度為L
，速度為v
，那么產(chǎn)生的感應電壓：
參見下圖。
電磁流量計工作原理圖
在電磁流量計中
，測量管內(nèi)的導電介質(zhì)相當于法拉第試驗中的導電金屬桿，上下兩端的兩個電磁線圈產(chǎn)生恒定磁場
。當有導電介質(zhì)流過時
，則會產(chǎn)生感應電壓。管道內(nèi)部的兩個電極測量產(chǎn)生的感應電壓
。測量管道通過不導電的內(nèi)襯（橡膠，特氟隆等）實現(xiàn)與流體和測量電極的電磁隔離
。
假設電磁感應線圈產(chǎn)生磁場強度（B）為恒定
，產(chǎn)生的感應電壓（Ue）正比于流體速度（v）
，管道截面積 （A）為已知
，則體積流量（Qv）則可通過如下公式計算：
電磁流量計由流量傳感器和變送器兩大部分組成。傳感器測量管上下裝有勵磁線圈
，通勵磁電流后產(chǎn)生磁場穿過測量管
，一對電極裝在測量管內(nèi)壁與液體相接觸，引出感應電勢
，送到變送器
。勵磁電流則由變送器提供。按轉換器與傳感器組裝方式分類
，有分離型和一體型兩種
。在污水處理工藝中大口徑流量計多為分體式，一部分安裝在地下
，另一部分在地上
。小口徑以一體式為多。
市場上電磁流量計的功能差別也很大
，簡單的就只是測量單向流量
，只輸出模擬信號帶動后位儀表；多功能儀表有測雙向流
、量程切換
、上下限流量報警、空管和電源切斷報警
、小信號切除
、流量顯示和總量計算、自動核對和故障自診斷
、與上位機通信和運動組態(tài)等
。有些型號儀表的串行數(shù)字通信功能可選多種通信接口和芯片（ASIC），以連接HART協(xié)議系統(tǒng)
、PROFTBUS
、Modbus、FF現(xiàn)場總線等
。
電磁流量計的口徑范圍比其他品種流量儀表寬
，E+H公司提供W、P
、H三種類型的傳感器，分別應用于水和污水行業(yè)（W型）
，化工
、食品行業(yè)（P型），食品
、制藥行業(yè)（H型）
，口徑范圍從2毫米到2米。變送器可提供10
、50
、23、53多種選擇
，10針對于水行業(yè)開發(fā)的經(jīng)濟型
，50為普通型
，53為增強型
，23為兩線制。精度可有0.5%
，0.2%兩種選擇
。可測正反雙向流量
，也可測脈動流量。
使用電磁流量計的前提是被測液體必須是導電的
，不能低于閾值（即下限值）
。電導率低于閾值會產(chǎn)生測量誤差直至不能使用，超過閾值即使變化也可以測量
，示值誤差變化不大，通用型電磁流量計的閾值在10-4～（5×10-6）S/cm之間
，視型號而異
。使用時還取決于傳感器和轉換器間流量信號線長度及其分布電容，制造廠使用說明書中通常規(guī)定電導率相對應的信號線長度
。
工業(yè)用水及其水溶液的電導率大于10-4S/cm，酸
、堿
、鹽液的電導率在10-4～10-1S/cm之間，使用不存在問題
，低度蒸餾水為10-5S/cm也不存在問題。電磁流量計不能測量電導率很低的液體
，如石油制品和有機溶劑等
。不能測量氣體、蒸汽和含有較多較大氣泡的液體
。從資料上查到有些純液或水溶液電導率較低
，認為不能使用，然而實際工作中會遇到因含有雜質(zhì)而能使用的實例
，這類雜質(zhì)對增加電導率有利
。對于水溶液
，資料中的電導率是用純水配比在實驗室測得的
，實際使用的水溶液可能用工業(yè)用水配比
，電導率將比查得的要高
，也有利于流量測量?div id="d48novz" class="flower left">
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2. 電磁流量計特點
電磁流量計不受溫度
、壓力
、粘度等外界因素的影響
，測量管內(nèi)部無收縮或凸出部分的造成的壓力損失，另外
，流量元件檢測出的zui初信號
，是一個與流體平均流速成線性變化的電壓
，它與流體的其他性質(zhì)無關
，具有很大的*性。根據(jù)污水具有流量變化大
、含雜質(zhì)
、腐蝕性小
、有一定的導電能力等特性
，測量污水的流量，電磁流量計是一個很好的選擇
。它結構緊湊
、體積小
。安裝
、操作、維護方便
，測量系統(tǒng)采用智能化設計
，整體密封加強，能在較惡劣的環(huán)境下正常工作
。而渦街流量計由于技術原因
，口徑很難做大，質(zhì)量
，管道式超聲波流量計在價格相對于電磁缺乏競爭優(yōu)勢
。所以在水和污水行業(yè)
，電磁流量計尤其是大口徑電磁流量計具有很大優(yōu)勢
，得到了非常普遍的應用。
E+H PROMAG系列電磁流量計功能強大
，操作簡單
，具體的特點如下：
1）測量管道內(nèi)*流動部件，無壓損
，直管段要求底。
2）測量不受流體密度
、粘度
、壓力、溫度
、電導率變化的影響
。
3）襯里有硬橡膠
，聚氨酯
，PTFE，PFA等多種材料供選擇
。
4）變送器的直流供電/交流供電
，四線制/兩線制，防爆/非防爆
，經(jīng)濟型/標準型等細分滿足您的不同需求。
5）光敏鍵
，可免開蓋操作
；中文菜單顯示，更加方便國內(nèi)用戶的使用
。
6）快速設定菜單
，引導完成參數(shù)設置
，方便快捷
。
7）測量可靠性高，重復性好，長期免維護
。量程比高達1000:1
8）提供電流
，頻率，脈沖
，Hart, Profibus-PA, Profibus-DP, FF等各種輸出方式供選擇
。
3. 安裝要求
PROMAG 系列電磁流量計提供防護等級IP67（防塵防浸水級）或IP68 （防塵防潛水級）
。在污水廠中大口徑流量計傳感器大多安裝在地下
，所以建議選擇IP68 （防塵防潛水級）
。通常電磁流量對安裝場所有以下要求
。
1） 測量混合相流體時
，選擇不會引起相分離的場所
；測量雙組分液體時，避免裝在混合尚未均勻的下游
；測量化學反應管道時，要裝在反應充分完成段的下游
；盡量滿足前后直管段分別不小于5D和2D
；
2） 盡可能避免測量管內(nèi)變成負壓；
3） 選擇震動小的場所
，特別對一體型儀表
；
4） 避免附近有大電機
、大變壓器等
，以免引起電磁場干擾；
5） 易于實現(xiàn)傳感器單獨接地的場所
；
6） 盡可能避開周圍環(huán)境有高濃度腐蝕性氣體
；
7） 盡可能避免受陽光直照
4. 應用情況及效果
污水處理工藝主要是通過生物氧化，絮凝
，沉淀等工藝達到污水凈化的目的，在每個階段都需要一定的量計來進行測量
。雜污水行業(yè)
，E+H主要提供10W, 50/53W，23W
，50/53P等幾種產(chǎn)品
。
在污水處理工藝中
，需根據(jù)工藝要求
，配置對應的檢測儀表
，構成可靠的控制系統(tǒng)。紹興污水處理廠在以下工藝檢測流程中配備了流量計：（1）進水管
；（2）初沉池到貯泥池泥量檢測；（3）污泥泵房剩余
、污泥流量檢測
；（4）污泥泵房回流污泥流量檢測；（5）二沉池配水井的出水流量檢測
；（6）消化池進泥量檢測
；7）消化池出泥量檢測；（8）絮凝池藥劑進量檢測等等
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