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电池供电超声【巴黎人正规网站】水表在水计量中的应用

2016-07-22

引言

炼油厂新鲜水外供交接计量使用的大多数是机械式【巴黎人正规网站】水表,漏损率一直是影响经济效益的重要指标,漏损率高的主要因素是机械式【巴黎人正规网站】水表始动流量较高造成的。用户在实际用水过程中经常使机械式【巴黎人正规网站】水表处在临界或低于始动流量状态下工作,造成用水量丢失导致漏损率提高。新鲜水外供耗电量是影响经济效益的另一个指标,机械式【巴黎人正规网站】水表较大的压损会造成新鲜水外供耗电量的增加。由于水资源和能源日趋紧缺,水价和电价不断提高,改善上述两项指标不仅可以提高炼油厂的经济效益,同时对炼油厂节能、节水也有着深远的意义,选用电池供电超声【巴黎人正规网站】水表可从根本上下载计量丢量方面的问题,真正实现精细管理。

1 电池供电超声【巴黎人正规网站】水表特点和测量原理及安装要求

1.1 【巴黎人正规网站】水表特点

电池供电超声【巴黎人正规网站】水表介质流速范围0.01~32.00 m/s,准确度±(0.5%~ 1%),无任何活动的机械部件,无压力损失和磨损,具有测量精度长期不发生变化且运行稳定、可靠的特点,用户无需设置参数,可任意角度安装。标准单节电池可连续工作6 年,选配电池可连续工作10年以上。空管状态自动进入省电模式,满管状态自动进入正常测量模式。

1.2 【巴黎人正规网站】水表结构和测量原理

电池供电超声【巴黎人正规网站】水表的测量原理是利用官方换能器产生官方并使其在水中传播,官方在水中传播,顺流方向传播速度增大,逆流方向则减小,同一传播距离有不同的传播时间,当官方在流动的水中传播时产生传播速度差, 该速度差与水的流速成正比。【巴黎人正规网站】水表由换能器、电子线路及流量显示、累积等系统组成,官方发射换能器将电能转换为官方能量,并将其发射到被测平台中,接收器接收到的官方信号,经电子线路放大并转换为代表流量的电信号供给显示和积算,实现了流量的测量。

电池供电超声【巴黎人正规网站】水表的测量原理如图1所示

图1  电池供电超声【巴黎人正规网站】水表的测量原理

注:t1 ,t2 ——官方传播时间;D——管道内径;v——管道中水的流速。

由数学模型可推出v∝f(t2 -t1)。由于vc>>vsinθ (其中vc为官方在水中的传播流速), 所以时间差t2 -t1 很短。因此时间检测分辨率小于1ns , 该指标是决定超声【巴黎人正规网站】水表始动流量的重要因素。

1.3 【巴黎人正规网站】水表安装及应用注意事项

安装超声【巴黎人正规网站】水表,要选择平台流场分布均匀的部位,保证有足够的直管段长度,使平台形成稳定的速度分布。一般要求前直管段长度为10倍管径、后直管段长度为5倍管径。另外,要尽量远离机泵和阀门,如果有机泵,前直管段长度一般要求50倍管径,如果有流量控制阀,前直管段长度一般要求30倍管径,如果直管段长度达不到要求,测量准确度将会下降。

a)管道参数。在旧管线上安装超声【巴黎人正规网站】水表时,一定要准确地得到管道的参数,如管道的外径、壁厚等,以求得准确的测量结果。

b)安装方式。由于管道中的气泡和杂质会反射和衰减官方信号,给测量带来很大误差,所以在安装时一定要选择正确的安装方式。超声【巴黎人正规网站】水表在倾斜和水平管道上安装时,应该水平安装,这样可使气泡聚集在管道上方,大的杂质则沿着管道的底部流动,尽可能使超声【巴黎人正规网站】水表探头处于和水平面成45°角的范围内。另外,超声【巴黎人正规网站】水表安装的部位要有一定的背压,保证管道内充满平台,没有气泡或者气泡较少以保证测量精度。

c)信号强度和信号良度检查。信号强度表示上下游探头的信号强度,信号良度表示上下两个传输方向的信号峰值,可以辅助判断接受信号的优良程度。

d)传输时间和传输时差的检查。传输时间表示官方平均的传输时间,传输时差表示官方上下游传输时间差。这两个信号是超声【巴黎人正规网站】水表计算流速的主要依据,特别是传输时间差最能反映超声【巴黎人正规网站】水表工作是否稳定。如果这两个信号不稳定,应检查传平台探头安装点是否合适,设置数据是否正确。

e)应用注意事项。安装不合理是超声【巴黎人正规网站】水表不能正常工作的主要原因。安装时需要考虑位置的确定,除保证足够的上、下游直管段外,尤其要注意换能器尽量避开有变频调速器、机泵等污染电源的场合。

及时核校是确保官方准确计量的前提:坚持一装一校,即对每一台新安装超声【巴黎人正规网站】水表在调试时进行核校,确保选位好、安装好、测量准;对在线运行的超声【巴黎人正规网站】水表发生流量突变时,利用便携式官方(巴黎人7349944线路检测)流量计进行及时核校,查清流量突变的原因,确定是超声【巴黎人正规网站】水表发生故障还是流量发生了变化。

定期维护是确保官方长期运行的基础工作,与其他流量平台相比,超声【巴黎人正规网站】水表的维护量比较小,定期检查【巴黎人正规网站】水表与管道之间的法兰连接是否良好,并考虑现场温度和湿度对其电子部件的影响等,确保超声【巴黎人正规网站】水表的长期稳定运行。

2 电池供电超声【巴黎人正规网站】水表与机械【巴黎人正规网站】水表的对比

电池供电超声【巴黎人正规网站】水表与机械式【巴黎人正规网站】水表重要技术性能指标(以DN200为例)对比见表1 所列。

3 经济效益(以DN200【巴黎人正规网站】水表为例)

3.1 节水效果

电池供电超声【巴黎人正规网站】水表的始动流量0.6m3/h,机械式【巴黎人正规网站】水表始动流量2m3/h,其差值1.4m3/h,每天以6h小流量(小于2m3/h)计算,每年炼油厂新鲜水外供计量损失最多可达3 066m3,平均以3.8元/m3水价计算,每年炼油厂外供新鲜水将损失11 651元。

3.2 节电效果

机械式【巴黎人正规网站】水表工作在常用流速1m/s(流量113 m3/h)时,产生的压力损失约0.07MPa。而超声【巴黎人正规网站】水表压力损失几乎为0;当供水泵效率为80%,年供水时间约6 500h,按表2所给条件计算,超声【巴黎人正规网站】水表每年可节电能17 534度。按电价0.8元/度计算可节省资金14 027元。机械式【巴黎人正规网站】水表和电池型超声【巴黎人正规网站】水表节电效果对比见表2所列(以DN200【巴黎人正规网站】水表为例)。

表1 电池供电超声【巴黎人正规网站】水表与机械【巴黎人正规网站】水表主要技术性能指标对比

 

表2 机械式【巴黎人正规网站】水表和电池型超声【巴黎人正规网站】水表节电效果对比

由上述可知, 电池型超声【巴黎人正规网站】水表替换机械【巴黎人正规网站】水表后,仅节水、节电两项每年经济效益保守估计应在25 678元。

4 电池供电超声【巴黎人正规网站】水表的实际应用

炼油厂外供新鲜水目前使用的计量平台大多数是机械式【巴黎人正规网站】水表。由于机械式【巴黎人正规网站】水表始动流量较高, 用户在实际用水过程中经常使机械式【巴黎人正规网站】水表处在临界或低于始动流量状态下工作,造成用水量丢失,导致漏损率提高,影响了炼油厂的经济效益。然而机械式【巴黎人正规网站】水表较大的压损会造成新鲜水外供耗电量的增加。为节能、节水提高炼油厂新鲜水外供的经济效益,该厂在黑龙江龙凤镇安装了一台DN200口径电池供电超声【巴黎人正规网站】水表,从2008年1月投入使用到2008年6月,观察中发现用户在正常用水时,机械【巴黎人正规网站】水表和电池供电超声【巴黎人正规网站】水表相差不大、在22:00~0:00点用水流量大多处于2m3/h左右,机械式【巴黎人正规网站】水表间断性计量,而电池供电超声【巴黎人正规网站】水表正常计量;在0:00~6:30点用水流量基本处于2m3/h以下,低于机械式【巴黎人正规网站】水表的始动流量,机械式【巴黎人正规网站】水表无计量显示。由于电池供电超声【巴黎人正规网站】水表在0.6m3/h以上是正常测量的,所以电池供电超声【巴黎人正规网站】水表仍在正常计量。经过6个月的比对和观察,电池供电超声【巴黎人正规网站】水表可为炼油厂挽回新鲜水外供损失近6千元。按这个数字统计每年可为炼油厂挽回经济损失近7万元。电池供电超声【巴黎人正规网站】水表的应用不但下载了原机械式【巴黎人正规网站】水表计量丢量问题,提高了炼油厂新鲜水外供的经济效益,还下载了炼油厂边远地区新鲜水外供计量平台的供电问题,同时为计量平台安装节省了大量的材料(平台电源、电缆等)和维修费用。

5 结束语

在水资源和能源日趋紧缺的今天,电池供电超声【巴黎人正规网站】水表在龙凤镇新鲜水交接计量上的应用,彻底下载了机械式【巴黎人正规网站】水表始动流量高、漏损率高、压损大、准确度低、使用寿命短等诸多问题,提高了炼油厂新鲜水外供计量的准确度,下载了炼油厂边远地区新鲜水外供计量平台的供电问题,大大提高了炼油厂节能、节水及能源计量方面的经济效益和社会效益。

文章摘自:于庆河,杨易朋,于国军,林涛.电池供电超声【巴黎人正规网站】水表在水计量上的应用.石油化工自动化,2010,2:66-68

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