摘要:明渠(qú)流量計 在實際(ji)測量中,經常會(hui)出現因設計、儀(yí)表選型、量水堰(yàn)槽加工、儀表安(an)裝及調試不當(dang)等諸多原因造(zào)成的測量誤差(chà),從而對下遊的(de)污水處理造成(chéng)影響。介🌈紹了明(ming)渠流量計的測(ce)量原理及量水(shuǐ)堰槽的結構要(yao)求,并結合實際(ji)應用提出了選(xuǎn)型及安裝調試(shì)等的注意事項(xiàng),以減小測量誤(wu)差。
　　近年來,随着(zhe)民衆環保意識(shi)的增強，國家環(huán)保部門對工業(yè)污🐅水♊排放的要(yào)求越來越嚴格(gé),明渠流量計以(yi)其非接🧑🏽‍🤝‍🧑🏻觸測量(liang)及可用于敞開(kāi)渠道的優勢,在(zài)污水處理裝置(zhì)中得到了廣泛(fan)應用。結合工程(chéng)案例對明渠流(liú)量🈚的工作原理(lǐ)及應用進行歸(gui)納、分析.總結,以(yǐ)供同行參😄考。
1測(ce)量原理及計算(suan)公式
1.1測量原理(lǐ)
　　明渠流量計由(yóu)量水堰(槽)和水(shuǐ)位流量轉換儀(yi)表(二次儀表)組(zu)🙇🏻成,其中二次儀(yi)表除完成水位(wei)流量轉換外,還(hái)顯示瞬時流量(liang)🐪和累👅積流量。在(zai)流體流經标準(zhun)堰或槽時,将形(xíng)🔴成液位與流量(liang)的對應關系,二(èr)次儀👄表測量液(yè)✏️位,再根據相應(ying)公式(儀表内部(bù)微處理器運算(suàn))轉換成流量進(jìn)行顯✔️示。常用超(chao)聲回波測距法(fa)來測量液位，超(chāo)聲波固定探頭(tou)安裝在量水堰(yàn)(槽)水🛀🏻位觀測點(diǎn)💜上方。
1)堰。在流道(dao)中設置上部有(you)缺口的闆壁,流(liú)體被堰擋住,水(shui)位有--定升高,然(rán)後通過缺口向(xiàng)下遊側流去。這(zhe)時闆壁上🌂遊側(ce)水位與流量有(you)對應關系,通過(guò)測量水位可以(yǐ)計算🙇🏻出流量值(zhí)。根據缺口形☁️狀(zhuàng),分爲三角堰、矩(ju)形堰、等寬堰等(děng)🏒。
2)槽。敞開流道的(de)某部分節流時(shi),該處的流速增(zeng)大,同時該部分(fèn)的水位下降,測(ce)量水位的下降(jiang)量求流量的裝(zhuāng)置叫做水槽。常(chang)用的水槽有巴(bā)歇爾水槽和帕(pà)爾默·玻魯斯水(shuǐ)槽。
　　因篇幅有限(xiàn)，文中僅介紹三(sān)角堰、矩形堰及(ji)巴歇爾👌槽的測(cè)量🐉原理及計算(suan)公式。
1.2流量計算(suàn)公式
1)三角堰結(jié)構如圖1所示，三(san)角堰流量公式(shi)如下:
 
　　式中:qv--體積(jī)流量,m³/s;Ce--流量系數(shu)(需查表);θ--角缺口(kǒu)夾角,20°≤θ≤100°;he--有效水頭(tou),m,he=h+Kh(h-實測水🏃🏻頭，m,Kh--水頭(tóu)修正系數)。
2)矩形(xíng)堰結構如圖2所(suo)示,矩形堰流量(liàng)公式如下:
 
　　式中(zhong):be--有效堰口寬度(dù),m,be=b+Kb(b-實測堰口寬度(dù),m,Kb--寬度修正系數(shu))
3)巴歇爾槽爲矩(jǔ)形橫斷面短喉(hou)道槽,由喉道上(shang)遊均勻收縮段(duan)、喉道段和喉道(dao)下遊均勻擴散(sàn)段組成,如圖3所(suo)示。根據喉✔️道寬(kuan)度分爲三種類(lèi)型:小型槽(b=0.076,0.152,0.228m)、标準(zhun)型槽(0.25m≤b≤2.4m)和大型槽(cao)(3.05m≤b≤15.24m)。因篇幅有限,文(wén)💁中僅介紹标準(zhun)型槽的水位流(liu)量關系。巴歇爾(ěr)槽流量公式如(ru)❄️下:
 
　　式中:b-喉道寬(kuan)度,m;ha--實測水頭,m。
 
2結(jie)構技術要求
　　每(měi)種堰或槽都有(yǒu)一定的結構要(yao)求，如量水堰(槽(cáo))結構達不到🙇‍♀️要(yào)求,即便明渠流(liú)量計的選型和(he)安裝再仔細，測(cè)量結果也會大(da)打折扣。
2.1三角堰(yàn)的結構要求
1)堰(yan)闆上遊面爲平(píng)面,在表面上任(rèn)意兩點間的連(lian)線與垂直于軸(zhou)線的平面之間(jiān)的斜率應小于(yu)1%。
2)三角形缺口堰(yàn)頂線bc,cd爲直線。
3)三(san)角形缺口夾角(jiǎo)(0)平分線O'O'與堰闆(pan)中垂線OO應重合(he)。
4)堰闆項面ab,df在同(tong)一水平面内,與(yǔ)三角形缺口角(jiao)度平分線O'O''成90°。
5)堰(yan)闆堰口加工要(yào)求如圖4所示,堰(yan)口頂面爲平面(miàn),與堰闆上遊面(miàn)相交處成銳緣(yuan)狀态,若堰口銳(ruì)緣處被磨圓⛷️,其(qi)圓弧半徑不💰能(néng)大🐅于0.25mm。堰口頂面(miàn)寬度爲1~2mm,允許寬(kuān)度不得超出0.8~3.0mm。堰(yàn)口表面應無毛(máo)刺和刮痕,表面(mian)粗糙度爲3.2。
 
6)堰闆(pan)上遊面距堰頂(ding)20~50mm範圍内要求加(jiā)工成光滑表面(mian),粗糙度爲⚽3.2,在此(ci)範圍内一般不(bu)得有凸出物,如(ru)采用螺栓安裝(zhuang)堰闆時,其螺栓(shuan)凸出物不得超(chāo)出于堰闆上遊(you)面成1:10坡度的斜(xié)面📱。
7)當堰闆厚度(du)大于堰口頂面(mian)寬度(1~2mm)時,超出堰(yàn)口頂面寬🛀🏻度🌂部(bu)分應加工成斜(xie)面,斜面與頂面(miàn)夾角不得小于(yu)45°,斜💃🏻面表面粗糙(cao)度爲3.2。
2.2矩形堰的(de)結構要求
1}矩形(xíng)缺口中垂線應(yīng)與行近渠槽中(zhong)心線相重合,側(cè)緣(ac,fd)與底緣(cd)交角(jiao)爲90°,如圖5所示。
 
2)堰(yàn)闆要求與2.1節第(di)1)條相同。
3)矩形缺(que)口側緣(ac,fd)及底緣(yuán)(cd)均爲銳緣堰口(kǒu),加工要求與2.1節(jiē)第🔅5)~7)條相同。
2.3巴歇(xie)爾槽的結構要(yào)求
1)進口收縮段(duàn)要求底面嚴格(gé)水平,兩側邊牆(qiang)與底面垂直與(yǔ)縱軸線成1:5的比(bǐ)值對稱收縮。喉(hou)道段兩側邊牆(qiáng)互相平行,寬度(dù)(b)尺寸正确。爲了(le)預防超出設計(ji)标👅準的洪水漫(màn)溢,進口收縮段(duan)邊💃🏻牆高度♊應增(zeng)加0.35~0.50m超高。
2)上下遊(yóu)翼牆長度取決(jué)于河渠的寬度(du)，要求翼牆插人(ren)河渠兩岸的長(zhang)度不得少于0.4~0.5m。
3)大(da)型巴歇爾槽可(kě)用混凝土材料(liào)建造,糙率要求(qiú)小‼️于0.017。小型巴歇(xie)爾槽可用塑料(liao)或玻璃鋼材料(liào)建造。
3PTA污水處理(lǐ)工藝簡介
3.1概述(shu)
　　PTA裝置生産過程(cheng)中，排出的混合(he)廢水含有對苯(běn)二甲酸、苯二甲(jia)酸、苯甲酸、醋酸(suan)甲酯、醋酸等污(wu)染物,對水體有(yǒu)較大✊的污染和(he)危害。生産廢水(shuǐ)首先經過換熱(rè)、沉澱、水量水質(zhi)調節及中和工(gōng)序後,進人UASB厭氧(yǎng)池;UASB出水經冷卻(que)♉塔降溫後,與經(jīng)過集水井提升(sheng)的其他廢⚽水混(hùn)合,一起進人兩(liǎng)段好氧系統,分(fen)别爲射流曝氣(qì)池及微孔曝氣(qì)池;再經過濾池(chí)去除懸浮物、臭(chou)氧接觸池進行(hang)高級氧化曝氣(qi)🈲生物濾池進-一(yī)步去除COD;最🌈後廢(fei)水進人絮凝過(guo)🚩濾池,通過絮凝(níng)及過濾機制,保(bǎo)證出水水質達(da)标。
3.2量水堰(槽)選(xuan)用原則
　　選擇量(liàng)水堰(槽)時,除了(le)要考慮渠道内(nei)流量的大小,還(hai)要考慮渠道内(nei)水的流态,是否(fou)能形成自由流(liú)。流量小🈚于2400L/min時,一(yi)般應選擇三角(jiǎo)堰。大于2400L/min時,-般應(ying)選擇巴歇爾槽(cao)。如果流量大于(yú)❌2400IL./min,而渠道内水位(wei)落差又較大時(shí)，可以選擇矩形(xing)堰;條件允許💛,最(zui)好選擇☎️巴歇爾(ěr)槽💯。因巴歇爾槽(cáo)👄的水位與流量(liang)關系是由實驗(yàn)标定出來的，而(ér)且對上遊行進(jin)渠槽條件要求(qiú)較低，而三角堰(yàn)和矩形堰的水(shui)位與流量關系(xi)來源于理論計(ji)算,易忽視一些(xiē)使用條件,帶來(lái)附加誤差。設計(ji)的UASB厭氧池受安(an)裝條件影響,多(duo)🔆選用三角堰或(huo)矩形堰,其污水(shui)流量測量多選(xuǎn)用明渠流量計(ji),并采用分體式(shì)安裝,即超聲波(bō)💃探頭和變送💜器(qì)分開安裝。
4儀表(biao)選型及安裝注(zhù)意事項
4.1選型注(zhù)意事項
1)用于過(guò)程控制的場合(hé),根據控制要求(qiu)選擇不同精度(du)等♌級的💋儀🔞表;有(yǒu)些無需作正确(què)控制和計量的(de)場合,可以選擇(zé)精度等級稍低(di)的儀表，如1.5級、2.5級(jí),甚至4.0級💋，這時也(yě)可以選用價格(gé)低廉的插人式(shì)明渠流量計。
2)根(gēn)據不同的量水(shui)堰(槽)種類.形狀(zhuàng)、材質，選擇不同(tong)的計算公🌐式進(jìn)行參數設置。
3)根(gēn)據使用場合的(de)溫度環境選擇(zé)合适的産品。
4.2安(an)裝注意事項.
1)儀(yi)表探頭和最高(gao)液面距離必須(xu)大于盲區。
2)儀表(biǎo)探頭安裝高度(dù)必須小于量程(chéng)。
3)探頭必須垂直(zhi)液面,探頭與液(yè)面間不能有管(guǎn)道或其他障礙(ai)物阻擋。
4)探頭必(bì)須安裝在渠道(dào)中央。
5)探頭須安(ān)裝在水堰(槽)的(de)上遊，一般距堰(yàn)口(4~5)實測水頭高(gao)度位置(巴歇爾(ěr)槽探頭須安裝(zhuāng)在喉道入口處(chu)㊙️)。
6)探頭發射角内(nèi)不能有障礙物(wù)。
7)探頭避免放在(zai)太陽直射的地(dì)方(可加裝遮陽(yang)罩)。
8)不要安裝在(zai)高壓、高電流以(yi)及強電磁場的(de)電氣設備旁邊(biān)。
5儀表參數設置(zhì)
　　明渠流量計安(an)裝完畢後,需進(jìn)行液位校準及(ji)流量參數設定(dìng)。有🌏效液位高度(dù)根據量水堰(槽(cáo))不同而有不同(tóng)的定義,如巴歇(xie)爾槽㊙️-般旁邊有(you)安裝儀表的連(lián)通測量管,管内(nèi)㊙️液位即實際液(ye)位;三角堰和矩(ju)形堰是缺口以(yǐ)🏃‍♀️上部分的液位(wei)爲有效液位。實(shi)測有效液🤟位、校(xiao)準液位時,盡量(liàng)要保持液面相(xiang)對平靜、穩定。
　　參(cān)數設定根據不(bu)同廠家的産品(pǐn)而略有差别,但(dan)大同小異。一般(ban)需根據堰(槽)種(zhǒng)類選擇設定編(bian)碼，輸入堰(槽)尺(chǐ)寸參數,然後👅進(jin)人液位模式進(jin)行液位校準,再(zai)進人流量模式(shì)進行測量(具體(tǐ)設置需參閱選(xuǎn)型産品調試說(shuō)明書)。
6結束語
　　明(ming)渠流量計主要(yao)與各種标準堰(yan)或槽配套,用于(yu)各類敞開式流(liu)道水量的計量(liang)或監測。明渠流(liú)量計因其本身(shēn)的特點而廣泛(fan)應用在水利工(gōng)程及污水處理(lǐ)裝置的測量中(zhong),并具有其他儀(yí)表的優越性。在(zai)選用時,盡量☀️消(xiāo)除或減小誤差(cha)帶來的影響,不(bú)僅提高❗了該儀(yí)表的可靠性和(hé)正确性,而且對(dui)于整個裝置🏃‍♀️的(de)生産平穩♉運行(hang)也具有重要意(yi)義。

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