摘(zhai)要:明渠(qu)流量計(jì)
在實際(jì)測量中(zhong),經常會(hui)出現因(yin)設計、儀(yi)表選型(xing)、量水⛹🏻♀️堰(yan)槽加工(gong)、儀表安(ān)裝及調(diao)試不當(dāng)等諸多(duo)原因造(zao)成🥵的測(ce)量誤差(cha),從而對(duì)🈲下遊的(de)污水處(chu)理造成(chéng)影響。介(jiè)紹了明(ming)渠流量(liang)計的測(ce)☎️量原理(li)及量水(shuǐ)堰槽的(de)結構要(yao)求,并結(jié)合實際(ji)應用提(tí)出了選(xuan)型及安(ān)裝調試(shi)等的注(zhu)意事項(xiang)♋,以減小(xiao)測量誤(wu)差。
近年(nián)來,随着(zhe)民衆環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，國家環(huán)保部門(men)對工業(ye)污水排(pai)放的要(yao)求越來(lai)越嚴格(ge),明渠流(liu)量計以(yǐ)其非接(jiē)觸測量(liang)及可用(yòng)于敞開(kāi)渠道的(de)優勢,在(zai)污水處(chu)理✨裝置(zhi)中得到(dào)了廣泛(fàn)應用。結(jié)合工程(chéng)案例對(duì)明渠流(liú)量🈲的工(gōng)作原理(li)及應用(yong)進行歸(gui)納、分析(xī).總結,以(yǐ)供同行(háng)參考。
1測(cè)量原理(li)及計算(suàn)公式
1.1測(cè)量原理(lǐ)
明渠流(liu)量計由(you)量水堰(yàn)(槽)和水(shui)位流量(liang)轉換儀(yí)表(二次(ci)儀表)組(zǔ)🈲成,其中(zhong)二次儀(yi)表除完(wan)成水位(wèi)流量轉(zhuǎn)換外,還(hai)🐕顯示瞬(shùn)時⛱️流量(liàng)和累積(ji)流量。在(zài)流體流(liú)經标準(zhǔn)堰或槽(cao)時,将形(xíng)🚶♀️成液位(wèi)💃與流量(liàng)⭕的對應(ying)關系,二(er)次儀表(biao)測量液(ye)位,再根(gen)據相應(yīng)公式(儀(yi)表内部(bu)微處理(lǐ)器運算(suan))轉換成(chéng)💔流量進(jin)行顯🈲示(shi)。常用超(chāo)聲回波(bo)測距法(fa)♍來測量(liang)液位，超(chao)聲波固(gù)定探頭(tou)安裝在(zai)量水堰(yan)(槽)水位(wei)觀測點(diǎn)上方。
1)堰(yan)。在流道(dào)中設置(zhi)上部有(yǒu)缺口的(de)闆壁,流(liú)體被堰(yan)擋住,水(shuǐ)位有--定(dìng)升高,然(rán)後通過(guò)缺口向(xiang)下遊側(ce)流去。這(zhe)時闆壁(bi)上遊側(ce)水位與(yǔ)流量有(you)對應關(guan)系,通過(guo)測量水(shui)位可以(yǐ)計算出(chu)流量值(zhí)。根據缺(quē)口形狀(zhuang),分爲三(sān)角堰、矩(ju)形堰、等(děng)寬堰等(deng)。
2)槽。敞開(kāi)流道的(de)某部分(fèn)節流時(shi),該處的(de)流速增(zeng)大,同時(shi)該部分(fen)的水位(wei)下降,測(cè)量水位(wèi)的下降(jiang)量求流(liu)量☁️的裝(zhuāng)置叫做(zuo)水👣槽。常(chang)用的水(shui)槽有巴(ba)歇爾水(shuǐ)槽和帕(pà)爾默·玻(bo)💋魯斯水(shuǐ)槽。
因篇(pian)幅有限(xian)，文中僅(jǐn)介紹三(san)角堰、矩(jǔ)形堰及(ji)巴歇爾(ěr)槽的測(cè)量🔆原♍理(lǐ)及計算(suàn)公式。
1.2流(liú)量計算(suan)公式
1)三(sān)角堰結(jié)構如圖(tu)1所示，三(san)角堰流(liú)量公式(shì)如下:
式(shi)中:qv--體積(ji)流量,m³/s;Ce--流(liu)量系數(shù)(需查表(biǎo));θ--角缺口(kǒu)夾角,20°≤θ≤100°;he--有(you)效水☀️頭(tou),m,he=h+Kh(h-實測水(shuǐ)頭，m,Kh--水頭(tóu)修正系(xi)數)。
2)矩形(xing)堰結構(gou)如圖2所(suo)示,矩形(xing)堰流量(liang)公式如(ru)下:
式中(zhōng):be--有效堰(yan)口寬度(dù),m,be=b+Kb(b-實測堰(yan)口寬度(du),m,Kb--寬度修(xiū)正系數(shù))
3)巴歇爾(er)槽爲矩(ju)形橫斷(duàn)面短喉(hou)道槽,由(yóu)喉道上(shàng)遊均勻(yun)收縮段(duan)、喉道段(duàn)和喉道(dao)下遊均(jun1)勻擴散(sàn)段組成(chéng),如圖3所(suo)示。根據(jù)喉道寬(kuan)度分🎯爲(wei)三種類(lei)型:小型(xíng)槽(b=0.076,0.152,0.228m)、标準(zhǔn)型槽(0.25m≤b≤2.4m)和(hé)大型槽(cáo)(3.05m≤b≤15.24m)。因篇幅(fu)有限,文(wén)中僅介(jiè)紹标準(zhǔn)型槽的(de)水位流(liu)量關系(xì)。巴歇爾(er)槽流量(liàng)公式如(ru)下:
式中(zhōng):b-喉道寬(kuan)度,m;ha--實測(cè)水頭,m。
2結(jie)構技術(shù)要求
每(mei)種堰或(huo)槽都有(yǒu)一定的(de)結構要(yào)求，如量(liang)水堰(槽(cao))結構達(da)不🐪到要(yao)求,即便(biàn)明渠流(liu)量計的(de)選型和(he)安裝再(zài)仔細，測(cè)量結果(guo)也會大(da)打折扣(kòu)。
2.1三角堰(yan)的結構(gòu)要求
1)堰(yàn)闆上遊(yóu)面爲平(ping)面,在表(biao)面上任(rèn)意兩點(diǎn)間的連(lian)線與垂(chuí)直于軸(zhou)線的平(ping)面之間(jian)的斜率(lü)應小于(yu)1%。
2)三角形(xíng)缺口堰(yàn)頂線bc,cd爲(wèi)直線。
3)三(sān)角形缺(quē)口夾角(jiao)(0)平分線(xiàn)O'O'與堰闆(pan)中垂線(xian)OO應重合(he)。
4)堰闆項(xiang)面ab,df在同(tóng)一水平(ping)面内,與(yǔ)三角形(xing)缺口角(jiǎo)度平分(fèn)線O'O''成90°。
5)堰(yàn)闆堰口(kǒu)加工要(yào)求如圖(tú)4所示,堰(yàn)口頂面(mian)爲平面(mian),與堰闆(pan)❄️上遊面(mian)❗相交處(chù)成銳緣(yuan)狀态,若(ruo)堰口銳(rui)緣處被(bei)磨圓,其(qí)圓弧半(bàn)徑不能(néng)大于0.25mm。堰(yan)口頂面(miàn)寬度爲(wèi)1~2mm,允許寬(kuan)度不得(de)超出♊0.8~3.0mm。堰(yàn)口表面(miàn)應無毛(máo)刺和🈲刮(gua)痕,表面(mian)粗糙度(dù)爲3.2。
6)堰闆(pan)上遊面(mian)距堰頂(ding)20~50mm範圍内(nei)要求加(jia)工成光(guāng)滑表面(miàn),粗糙度(du)爲3.2,在㊙️此(ci)範圍内(nèi)一般不(bú)得有凸(tū)出物,如(ru)采用螺(luo)栓安裝(zhuāng)堰闆💋時(shi),其螺栓(shuan)凸出物(wu)不得超(chāo)出于堰(yan)闆上遊(yóu)面成1:10坡(pō)度的斜(xié)面☂️。
7)當堰(yàn)闆厚度(du)大于堰(yàn)口頂面(mian)寬度(1~2mm)時(shi),超出堰(yàn)口頂面(miàn)寬🔴度部(bu)分應加(jia)工成斜(xié)面,斜面(miàn)與頂面(mian)夾角不(bú)得小于(yu)45°,斜面表(biǎo)面粗糙(cao)度爲3.2。
2.2矩(ju)形堰的(de)結構要(yao)求
1}矩形(xíng)缺口中(zhong)垂線應(ying)與行近(jin)渠槽中(zhong)心線相(xiàng)重合,側(ce)緣(ac,fd)與🏃底(dǐ)緣(cd)交角(jiǎo)爲90°,如圖(tú)5所示。
2)堰(yan)闆要求(qiu)與2.1節第(dì)1)條相同(tong)。
3)矩形缺(que)口側緣(yuán)(ac,fd)及底緣(yuan)(cd)均爲銳(ruì)緣堰口(kǒu),加工要(yao)求與📱2.1節(jiē)第🈲5)~7)條相(xiang)同。
2.3巴歇(xie)爾槽的(de)結構要(yào)求
1)進口(kǒu)收縮段(duan)要求底(dǐ)面嚴格(gé)水平,兩(liǎng)側邊牆(qiang)與底面(miàn)垂直🥰與(yǔ)縱軸線(xian)成1:5的比(bǐ)值對稱(chēng)收縮。喉(hou)道段兩(liǎng)側邊牆(qiang)互相平(ping)行,寬度(du)(b)尺寸正(zheng)确。爲了(le)預防超(chao)出設計(ji)标準的(de)洪水漫(màn)溢,進口(kǒu)收縮段(duàn)邊牆高(gāo)度應增(zēng)加0.35~0.50m超高(gao)。
2)上下遊(yóu)翼牆長(zhang)度取決(jué)于河渠(qu)的寬度(du)，要求翼(yì)牆插人(rén)河渠兩(liang)岸的長(zhang)度不得(dé)少于0.4~0.5m。
3)大(da)型巴歇(xie)爾槽可(kě)用混凝(níng)土材料(liào)建造,糙(cāo)率要求(qiu)小㊙️于🚶0.017。小(xiao)型巴歇(xie)爾槽可(ke)用塑料(liao)或玻璃(lí)鋼材料(liao)建造。
3PTA污(wu)水處理(lǐ)工藝簡(jiǎn)介
3.1概述(shù)
PTA裝置生(sheng)産過程(chéng)中，排出(chu)的混合(he)廢水含(han)有對苯(ben)二甲👌酸(suan)、苯二甲(jia)酸、苯甲(jiǎ)酸、醋酸(suān)甲酯、醋(cù)酸等污(wu)染物,對(duì)水體有(you)較大的(de)污染和(he)危害。生(sheng)産廢水(shuǐ)首先經(jīng)過換熱(re)、沉澱、水(shuǐ)量水質(zhì)調節及(jí)中和工(gong)♻️序後,進(jin)人UASB厭氧(yang)池;UASB出水(shui)經冷卻(que)塔降溫(wen)後,與經(jīng)過集水(shui)井提升(shēng)的其他(ta)廢水混(hun)合,一起(qǐ)㊙️進人兩(liang)段好氧(yǎng)系統,分(fèn)别爲射(she)流曝氣(qì)❓池及微(wēi)孔曝氣(qì)池;再經(jīng)過濾池(chí)去除懸(xuan)浮物、臭(chou)氧接觸(chu)池進行(háng)💁高級氧(yǎng)化曝氣(qì)生物濾(lǜ)池進-一(yi)步去除(chú)COD;最後廢(fèi)水進人(rén)絮凝過(guò)濾池,通(tong)過絮凝(níng)及過濾(lǜ)機制,保(bao)證出水(shui)水質達(dá)标。
3.2量水(shui)堰(槽)選(xuǎn)用原則(zé)
選擇量(liang)水堰(槽(cao))時,除了(le)要考慮(lü)渠道内(nèi)流量的(de)大小,還(hai)要考慮(lǜ)渠道内(nei)水的流(liú)态,是否(fǒu)能形成(cheng)自由流(liú)。流量小(xiao)于2400L/min時,一(yī)般應選(xuǎn)擇三㊙️角(jiǎo)堰。大于(yú)2400L/min時,-般應(yīng)選擇巴(ba)歇爾槽(cáo)。如果流(liu)🌈量大于(yú)2400IL./min,而渠道(dào)内水位(wèi)落差又(you)較大☀️時(shí)，可以選(xuǎn)擇矩形(xing)堰;條件(jian)允許,最(zui)好選擇(ze)巴歇爾(er)槽。因巴(ba)歇爾槽(cao)⛱️的水位(wèi)與流😍量(liàng)關系是(shi)由實驗(yan)标定出(chū)來的，而(ér)且對上(shang)遊行進(jìn)渠槽條(tiáo)件要求(qiu)較低，而(er)💃🏻三角堰(yan)和矩形(xing)堰的水(shui)位與流(liú)🚶♀️量關系(xi)來源于(yu)理論計(ji)算,易忽(hu)視一些(xiē)使用條(tiao)件,帶來(lai)附加誤(wu)差。設計(jì)的UASB厭氧(yǎng)池受安(an)裝條件(jiàn)影響,多(duō)選用三(sān)角堰或(huò)矩形堰(yàn),其污水(shuǐ)流量測(ce)量多選(xuan)用明渠(qu)流量計(ji),并采用(yòng)分體式(shì)安💃裝,即(ji)超聲波(bō)探頭和(he)變送器(qì)分開安(ān)裝。
4儀表(biao)選型及(ji)安裝注(zhu)意事項(xiang)
4.1選型注(zhu)意事項(xiàng)
1)用于過(guo)程控制(zhi)的場合(hé),根據控(kong)制要求(qiu)選擇不(bú)同精🤞度(dù)等級❤️的(de)🐇儀表;有(yǒu)些無需(xū)作正确(que)控制和(hé)計量的(de)場合,可(kě)以選擇(ze)精度等(děng)級稍低(dī)的儀表(biao)，如1.5級、2.5級(jí),甚至4.0級(ji)，這時也(yě)可以選(xuan)用價格(ge)低廉的(de)插人式(shì)明渠流(liu)量計。
2)根(gen)據不同(tong)的量水(shuǐ)堰(槽)種(zhǒng)類.形狀(zhuàng)、材質，選(xuǎn)擇不同(tong)的計🌈算(suan)公式進(jìn)🈲行參數(shu)設置。
3)根(gēn)據使用(yong)場合的(de)溫度環(huán)境選擇(ze)合适的(de)産品。
4.2安(ān)裝注意(yi)事項.
1)儀(yi)表探頭(tou)和最高(gao)液面距(ju)離必須(xū)大于盲(mang)區。
2)儀表(biǎo)探頭安(an)裝高度(dù)必須小(xiao)于量程(cheng)。
3)探頭必(bì)須垂直(zhí)液面,探(tan)頭與液(ye)面間不(bú)能有管(guǎn)道或其(qi)他🏃🏻♂️障礙(ai)物阻擋(dang)。
4)探頭必(bì)須安裝(zhuāng)在渠道(dao)中央。
5)探(tan)頭須安(an)裝在水(shui)堰(槽)的(de)上遊，一(yi)般距堰(yan)口(4~5)實測(cè)水頭高(gāo)度位置(zhi)(巴歇爾(ěr)槽探頭(tou)須安裝(zhuāng)在喉道(dào)入口處(chu))。
6)探頭發(fa)射角内(nei)不能有(you)障礙物(wu)。
7)探頭避(bì)免放在(zai)太陽直(zhí)射的地(dì)方(可加(jia)裝遮陽(yáng)罩)。
8)不要(yào)安裝在(zài)高壓、高(gāo)電流以(yi)及強電(dian)磁場的(de)電氣設(shè)備旁邊(bian)🌍。
5儀表參(cān)數設置(zhi)
明渠流(liú)量計安(an)裝完畢(bì)後,需進(jìn)行液位(wèi)校準及(jí)流量參(can)數設🚶♀️定(ding)☀️。有效液(ye)位高度(dù)根據量(liàng)水堰(槽(cáo))不同而(er)有不同(tóng)的定義(yi),如㊙️巴歇(xiē)爾槽-般(bān)旁邊有(you)安裝儀(yí)表的連(lián)通測量(liàng)管,管内(nèi)🔴液位即(jí)👅實際液(ye)位;三角(jiǎo)堰和矩(jǔ)形堰是(shì)缺口以(yi)上部分(fen)的液位(wei)爲有效(xiao)液位。實(shí)測有效(xiào)液位、校(xiao)準液位(wèi)時,盡量(liàng)要保持(chí)液面相(xiang)對平靜(jing)、穩定。
參(cān)數設定(dìng)根據不(bu)同廠家(jia)的産品(pǐn)而略有(you)差别,但(dan)大同小(xiǎo)異。一般(ban)需根據(jù)堰(槽)種(zhong)類選擇(zé)設定編(bian)碼，輸入(ru)堰(槽)尺(chi)寸參數(shù),然後進(jìn)人液位(wèi)模式進(jìn)行液位(wei)校準,再(zai)進人流(liu)量模式(shi)進行測(cè)量(具體(ti)設置需(xū)參閱選(xuan)型産品(pin)調試說(shuo)明書)。
6結(jié)束語
明(míng)渠流量(liang)計主要(yào)與各種(zhong)标準堰(yan)或槽配(pei)套,用于(yu)各類敞(chǎng)👌開式㊙️流(liú)道水量(liang)的計量(liang)或監測(cè)。明渠流(liú)量計因(yīn)💔其本身(shēn)的特點(diǎn)而廣泛(fàn)應🌈用在(zai)水利工(gong)程及污(wu)水處理(lǐ)裝置的(de)測量中(zhōng),并具有(you)其他儀(yi)表的🧑🏽🤝🧑🏻優(yōu)越性。在(zai)選用時(shi),盡量消(xiāo)除或減(jiǎn)小誤差(chà)帶來的(de)影響,不(bú)僅提高(gāo)了該儀(yi)表的🐉可(ke)靠性和(he)正确性(xing),而且對(duì)于整個(ge)裝置的(de)生産平(píng)穩運行(háng)也具有(you)重要意(yì)義。
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