輕工業(yè)重復(fù)冷卻水儀表的選型與裝置

一、循環(huán)水處理設(shè)施中各種常用儀表的選型  
     1.液位計
   常用的液位計有連通器式、浮球式、超聲波液位計、雷達液位計、磁翻轉(zhuǎn)液位計等。   
   根據(jù)各種液位計的特性，在工業(yè)循環(huán)水處理設(shè)施中，各種液位計的選型通常按照如下的原則：①連通器式液位計通常應(yīng)用于不太重要的室內(nèi)區(qū)域或是作為其他液位計的備用，例如在工藝主車間內(nèi)平臺上的**水箱上可設(shè)該種液位計，以便于點檢人員的檢查，另外也作為**水箱上磁翻板液位計的備用。②浮球式液位計在工程中主要可用于與潛水泵相聯(lián)鎖，控制普通集水井中潛水泵的運行與停止，并可將集水井液位信號輸出。③超聲波液位計適用于各種水處理構(gòu)筑物，如冷水池、熱水池、污泥槽、污泥濃縮池、純水或軟化水補水池等。④磁鋼翻板液位計適用于既要求便于人工觀察，又要求有信號輸出的室內(nèi)水箱或水池旁，如工藝主車間內(nèi)平臺上的**水箱上設(shè)有該種液位計，**水箱平臺環(huán)境較差，人工觀察較為困難，因此采用了這種液位計。⑤雷達液位計使用于重要性較高的場合，如主工藝車間內(nèi)的水池或水箱，如果有水從水池或水箱中大量溢出會造成嚴(yán)重后果的場合。
    2.流量計
   流量測量的用途有兩種，一種用于流量檢測，參與過程控制，以檢驗水處理設(shè)施的供水能力是否滿足了主工藝正常生產(chǎn)的要求；另一種用于流量的計量，計量的結(jié)果送企業(yè)的能源中心，作為企業(yè)耗水技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)計算的依據(jù)。在目前自動化程度較高的工程中，采用*多的是電磁流量計和超聲流量計。流量計選型見表2。
 工業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)中，決定采用電磁流量計或超聲波流量計的首要條件是水質(zhì)，工業(yè)循環(huán)水包括工業(yè)凈循環(huán)水、軟化水循環(huán)水、純水循環(huán)水、濁循環(huán)水、含氧化鐵皮粉末顆粒的泥漿水，其中軟化水循環(huán)水、純水循環(huán)水的電導(dǎo)率極低，應(yīng)采用超聲波流量計，其余水質(zhì)的循環(huán)水兩種流量計均可使用。
   其介質(zhì)本身性質(zhì)包括溫度、濁度、ph和含油量等指標(biāo)對流量計的要求相對較低。在小口徑管道中，超聲波流量計的價格比電磁流量計高，而安裝的直管段的長度比電磁流量計長。目前的水處理設(shè)施中，小口徑管道上通常選用電磁流量計；而大口徑管道上因流量計拆裝比較困難，且電磁流量計的前后須安裝檢修切斷閥門，且大口徑管道通常為循環(huán)供水的總干管，因此大口徑管道上可選用超聲波流量計。
    3.溫度計
   溫度測量儀表按測溫方式可分為接觸式和非接觸式兩大類。在工業(yè)循環(huán)冷卻水處理系統(tǒng)中，水溫不高，采用的均為接觸式溫度計，將被測水溫送水處理主控室進行供水水質(zhì)的檢測，也送至能源中心或可反饋信號控制冷卻塔風(fēng)機的轉(zhuǎn)速。通常來說接觸式測溫儀表比較簡單、可靠，測量精度較高；但因測溫元件與被測介質(zhì)需要進行充分的熱交換，需要一定的時間才能達到熱平衡，所以存在測溫的延遲現(xiàn)象。
   溫度測量儀表按設(shè)備的集成方式可以分為一體化和分體式兩類。循環(huán)水處理系統(tǒng)中一般使用一體化溫度計。一體化溫度計一般由測溫探頭（熱電偶或熱電阻傳感器）和兩線制固體電子單元組成。采用固體模塊形式將測溫探頭直接安裝在接線盒內(nèi)，從而形成一體化的變送器。一體化溫度計一般分為熱電阻和熱電偶型兩種類型。一體化溫度計具有結(jié)構(gòu)簡單，節(jié)省引線，輸出信號大，抗干擾能力強，線性好，顯示儀表簡單，固體模塊抗振防潮，有反接保護和限流保護，工作可靠等優(yōu)點。一體化溫度計的輸出為統(tǒng)一的4～20mA信號；可與微機系統(tǒng)或其他常規(guī)儀表匹配使用。也可按用戶要求做成防爆型或防火型測量儀表。
    4.壓力表
   在工業(yè)循環(huán)水處理設(shè)施中，壓力表設(shè)于循環(huán)給水、回水總管、水泵出水管以及過濾器、換熱器等設(shè)備的進出水管上。壓力表主要由測壓元件傳感器、模塊電路、顯示表頭、表殼和過程連接件等組成。它能將接收的液體等壓力信號轉(zhuǎn)變成標(biāo)準(zhǔn)的電流電壓信號，以供給指示報警儀、記錄儀、調(diào)節(jié)器等二次儀表進行測量、指示和過程調(diào)節(jié)。
   壓力表測量原理是：流程壓力和參考壓力分別作用于集成硅壓力敏感元件的兩端，其差壓使硅片變形（位移很小，僅微米級），以使硅片上用半導(dǎo)體技術(shù)制成的全動態(tài)單臂電橋在外部電流源驅(qū)動下輸出正比于壓力的毫伏級電壓信號。由于硅材料的強性**，所以輸出信號的線性度及變差指標(biāo)均很高。工作時，壓力表將被測物理量轉(zhuǎn)換成毫伏級的電壓信號，并送往放大倍數(shù)很高而又可以互相抵消溫度漂移的差動式放大器。放大后的信號經(jīng)電壓電流轉(zhuǎn)換變換成相應(yīng)的電流信號，再經(jīng)過非線性校正，*后產(chǎn)生與輸入壓力成線性對應(yīng)關(guān)系的標(biāo)準(zhǔn)電流電壓信號。
    壓力表輸出信號至水處理控制室，主工藝循環(huán)供水管上的壓力信號還要直接送至主工藝的操作室。
    5.電導(dǎo)率儀
   電導(dǎo)率儀是通過測量溶液的電導(dǎo)值來間接測量離子濃度的流程儀表（一體化變送器），可在線連續(xù)檢測工業(yè)過程中水溶液的電導(dǎo)率。電導(dǎo)率儀主要由電導(dǎo)池、電子模塊、顯示表頭和殼體組成。電子模塊電路則由激勵電源、電導(dǎo)池、電導(dǎo)放大器、相敏整流器、解調(diào)器、溫度補償、過載保護和電流轉(zhuǎn)換等單元組成。由于電解質(zhì)溶液與金屬導(dǎo)體一樣是電的良導(dǎo)體，因此電流流過電解質(zhì)溶液時必有電阻作用，且符合歐姆定律。但液體的電阻溫度特性與金屬導(dǎo)體相反，具有負(fù)向溫度特性。為區(qū)別于金屬導(dǎo)體，電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力用電導(dǎo)（電阻的倒數(shù)）或電導(dǎo)率（電阻率的倒數(shù)）來表示。當(dāng)兩個互相絕緣的電極組成電導(dǎo)池時，若在其中間放置待測溶液，并通以恒壓交變電流，就形成了電流回路。如果將電壓大小和電極尺寸固定，則回路電流與電導(dǎo)率就存在一定的函數(shù)關(guān)系。這樣，測了待測溶液中流過的電流，就能測出待測溶液的電導(dǎo)率。
   在工業(yè)循環(huán)水處理系統(tǒng)中，電導(dǎo)率儀輸出信號與凈循環(huán)、濁循環(huán)系統(tǒng)的冷水池強制排污電動閥門聯(lián)鎖，當(dāng)冷水池中的水的電導(dǎo)率達到某一數(shù)值時，強制排污電動閥門開啟，水池開始強制排污。
    二、循環(huán)水處理設(shè)施中各種常用儀表的安裝
    1.液位計的安裝
    連通器式、浮球式液位計、磁鋼翻板式液位計無特殊的安裝要求。
   超聲波、雷達液位計應(yīng)安裝在*高水面以上，在一定范圍內(nèi)向下至水面不得有任何障礙物（包括池壁），防止障礙物反射聲波干擾測量數(shù)值。超聲波、雷達液位計一般安裝在冷熱水池、污泥槽或污泥濃縮池等構(gòu)筑物上方，安裝時應(yīng)考慮便于檢修，必要時應(yīng)設(shè)置檢修平臺。
    2.流量計的安裝
   流量計應(yīng)盡量設(shè)置在明裝管道上，大口徑流量計一般都要安裝在地下，因此需設(shè)置儀表井。儀表井通常采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，不應(yīng)有任何滲漏。室外的儀表井還需加蓋，并應(yīng)防止雨水或其他水流從蓋口淌入井內(nèi)，必要時，儀表井應(yīng)設(shè)置自動排水設(shè)施。在設(shè)計儀表井時，還應(yīng)注意儀表井檢修孔的大小必須滿足儀表吊裝的需求。變送器應(yīng)設(shè)在不受水氣侵蝕處，如流量計引出線有足夠長度，*好將變送器設(shè)在有良好環(huán)境的室內(nèi)。與變送器連接的引出線不允許有任何形式的接頭。屏蔽線應(yīng)進行良好的接地。
   電磁流量計的襯里材料多選用氯丁橡膠，因其有較好的耐磨性，特別是在應(yīng)用于濁循環(huán)水時。安裝時應(yīng)注意遠(yuǎn)離外界的電磁場源，以免影響傳感器的工作磁場及流量信號，傳感器水平安裝時，要求兩個電極的中心軸線處于水平狀態(tài)，防止顆粒雜質(zhì)沉積，影響電極工作。測量管內(nèi)應(yīng)為滿管，不允許大量氣泡通過傳感器，當(dāng)不能滿足條件時，應(yīng)采取相應(yīng)措施。為使儀表可靠地工作，提高測量**度，不受外界寄生電勢的干擾，傳感器應(yīng)有良好的單獨接地線，且接地電阻應(yīng)小于10Ω，尤其是安裝在陰極保護管道上時。轉(zhuǎn)換器應(yīng)安裝在符合其防護等級要求的場所，在滿足安裝環(huán)境、使用要求的前提下，轉(zhuǎn)換器與傳感器之間的距離和連接電纜越短越好，以節(jié)約投資，減少可能產(chǎn)生的強電信號的干擾。
　　如選用超聲流量計要特別注意傳感器的安裝誤差、管道內(nèi)壁結(jié)垢、防腐層均勻與否，這些因素對測量結(jié)果影響很大。另據(jù)超聲流量計的測量原理，只有流速分布均勻時才能保證測量的**度。因此超聲波流量計不應(yīng)設(shè)置在管路變化較大處。
    3.溫度計的安裝
   由于工業(yè)循環(huán)水處理設(shè)施冷熱水池內(nèi)不同的水位或是不同的平面位置之間的溫度差別較大，因此建議溫度計一般安裝在循環(huán)冷卻給回水管、冷卻塔進水總管上，以確保對循環(huán)水系統(tǒng)溫度測量的準(zhǔn)確性。埋地管道上的溫度計也可以設(shè)置在地下儀表井內(nèi)。
    4.壓力表的安裝
   壓力表在安裝時，測壓管進入傳感器以前應(yīng)設(shè)有阻尼裝置，以利于測到穩(wěn)定的壓力數(shù)值；還應(yīng)注意傳感器安裝高度對測量數(shù)值的影響，并在顯示數(shù)值上加上傳感器到測壓點的高差轉(zhuǎn)換成的壓力值。
   5.電導(dǎo)率儀的安裝電導(dǎo)率儀的電導(dǎo)池部分設(shè)于水池內(nèi)，其余部分均設(shè)于水池上。電導(dǎo)率儀的電導(dǎo)池應(yīng)設(shè)置在遠(yuǎn)離冷熱水池補水管的地方，距離補水管近的地方水質(zhì)相對較好，電導(dǎo)率值較低。電導(dǎo)池設(shè)置在離冷熱水池補水管近的地方，會造成對整個循環(huán)水系統(tǒng)水質(zhì)判斷的不準(zhǔn)確，從而對循環(huán)水系統(tǒng)加藥、強制排污等水質(zhì)穩(wěn)定工作帶來影響。
    三、結(jié)語
   檢測儀表的好壞直接關(guān)系到工業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的運行是否正常。在儀表的選用時，要從儀表的性能、質(zhì)量、價格、備件情況和售后服務(wù)等方面進行反復(fù)比較。要**度高；響應(yīng)時間快；輸出信號可為模擬量或開關(guān)量（根據(jù)實際要求確定）；儀表的防護等級應(yīng)滿足所在環(huán)境的要求，一般應(yīng)不低于IP65；現(xiàn)場監(jiān)測儀表宜選用數(shù)顯儀；儀表的工作電源應(yīng)獨立，不應(yīng)和計算機共用電源，以保證發(fā)生故障和檢修時電源互不干擾，使各自都能穩(wěn)定可靠地運行；應(yīng)選擇能夠提供可靠服務(wù)和有豐富經(jīng)驗的儀表生產(chǎn)廠商。