Typy průtokoměrů odpadních vod: Jak vybrat správný vodoměr

Výběr průtokoměru odpadních vod je rozhodnutím o procesu, nikoli pouze rozhodnutím o měření. Špatná volba se později projeví jako odchylky odečtů, časté čištění, zmeškaná čísla shody nebo ucpaný měřič v provozu. Správná volba začíná jednou otázkou, kterou většina kupujících přeskočí:je potrubí plné, tlakové potrubí, nebo je to gravitační tok v částečně naplněném potrubí nebo otevřeném kanálu?Tato jediná odpověď vylučuje polovinu možností, než se vůbec podíváte na datový list.

V širším slova smyslu amagnetický průtokoměrje výchozí pro plné potrubí vedoucí vodivou odpadní vodu, an

ultrazvukový průtokoměrzískává své místo, když potřebujete -neinvazivní řešení nebo řešení pro modernizaci, a systém otevřených kanálů je tím správným přístupem pro gravitační kanály a kanály. Tato příručka vysvětluje každý typ průtokoměru odpadních vod, kde funguje, kde selhává a jak jej přiřadit k surové odpadní vodě, kalu, vyčištěné odpadní vodě, průmyslové odpadní vodě a bioplynu.

Tato příručka je napsána pro inženýry a kupující specifikující měření průtoku v komunálních a průmyslových odpadních vodách. Níže uvedené rozsahy parametrů považujte za typické výchozí body a potvrďte je podle datového listu výrobce a všech příslušných místních norem pro váš projekt.

Co je průtokoměr odpadní vody?

Průtokoměr odpadní vody měří průtok nebo celkový objem odpadní vody procházející potrubím, kanálem nebo procesem čištění. Odpadní voda se měří hůře než čistá voda, protože nese pevné částice, kal, písek, mastnotu, chemikálie a vzduch a protože tok může být v jedné části zařízení pod tlakem a v jiné -spádem.

To je důvod, proč obecný vodoměr jen zřídka přežije službu odpadních vod. Měřič musí odpovídat kapalině, stavu potrubí nebo kanálu, místu instalace, přesnosti, kterou skutečně potřebujete, a údržbě, kterou jste ochotni provést. Získejte těch pět správných a téměř jakýkoli renomovaný měřič funguje; jednou se zmýlíte a dokonce i drahý měřič má nižší výkon.

Rychlé srovnání typů průtokoměrů odpadních vod

Použijte toto jako užší seznam a poté potvrďte podle podrobných částí níže. Sloupec „vyhnout se, když“ je obvykle užitečnější než sloupec „nejlepší pro“, protože rychleji eliminuje nesprávné volby.

U velké většiny čistíren odpadních vod je skutečný boj mezi magnetickými, ultrazvukovými a otevřenými kanály. Zbytek jsou speciální případy.

Uzavřený kanál vs otevřený kanál: První rozhodnutí

Před porovnáváním technologií se rozhodněte, ve kterém světě se nacházíte, protože se sotva překrývají.

Plná, tlaková trubka.Vrt zůstává zcela plný při všech průtokech, včetně nízkého průtoku v noci. Zde můžete použít magnetický měřič nebo inline či svorku-na ultrazvukovém měřiči. Zde žije nejvíce přesnosti a spolehlivosti.

Gravitační nebo částečně naplněné potrubí a otevřené kanály.Vodní plocha je otevřená do atmosféry nebo potrubí běží pouze částečně. Standardní magmetr je špatný nástroj: s prázdnou horní částí ukazuje nízkou hodnotu nebo úplně vypadne. Toto je území otevřeného kanálu nebo specializovaný částečně -zaplněný- měřič potrubí.

Poznámka inženýra:Linka, která je plná při špičkovém průtoku, ale pouze z poloviny plná ve 3 hodiny ráno, je částečně naplněná linie. Rozměřte rozhodnutí podle nejhoršího případu, ne podle jmenovky. Pokud vývrt není trvale plný, nepovažujte standardní magnetický měřič za výchozí.

Magnetické průtokoměry pro odpadní vody

Magnetické průtokoměry (magmetry nebo elektromagnetické průtokoměry) jsou tahounem plného-měření odpadních vod v potrubí. Nemají žádné pohyblivé části a žádnou překážku ve vývrtu, takže tolerují pevné látky, které by zničily mechanický měřič.

Jak fungují

Magmetr aplikuje magnetické pole přes potrubí. Když se vodivá kapalina pohybuje tímto polem, generuje napětí úměrné rychlosti, které vysílač převádí na průtok. Princip je definován v mezinárodní norměISO 20456:2017, který se vztahuje konkrétně na elektromagnetické průtokoměry měřící vodivou kapalinu v uzavřeném plně zaplněném potrubí - a který výslovně nezahrnuje otevřené kanály nebo částečně zaplněné potrubí. Tyto dvě podmínky, vodivá a plná, jsou celým příběhem toho, kdy se magmetr hodí.

Použijte to, když / Vyhněte se tomu, když

• Použijte jej, když:potrubí je plné, kapalina je vodivá a chcete nenáročnou údržbu a vysokou přesnost (dobré měřiče mag udrží zhruba ±0,2 % až ±0,5 % odečtu).
• Vyhněte se tomu, když:potrubí je částečně plné nebo je kapalina špatně vodivá (lehce kontaminovaný kondenzát, trocha -oplachové vody o vysoké čistotě nebo proudy některých rozpouštědel-).

Mezi typické silné střihy patřílinky na surovou kanalizaci a kal, vypouštění vyčištěných odpadních vod, monitorování vstupu a výstupu zařízení a vedení pro dávkování vodivých chemikálií. Například u plného zpětného vedení kalu DN200 je magmetr obvykle výchozí volbou právě proto, že ve vrtu není nic, co by se ucpalo.

Vodivost a materiály

Standardní magmetry vyžadují minimální vodivost, běžně kolem 5 µS/cm, i když existují verze s nízkou -vodivostí. Většina komunálních a mnoho průmyslových odpadních vod to snadno čistí, ale nepředpokládejte to u čistých nebo chemicky neobvyklých toků - zkontrolujte minimální vodivost v datovém listu. Stejně důležité je přizpůsobení smáčených částí kapalině:materiál vložky(PTFE, PFA, tvrdá pryž, polyuretan) a materiál elektrod (316L, Hastelloy, tantal, titan) určují, zda glukometr v sezóně sesype chemii nebo zkoroduje.

Instalační body, na kterých skutečně záleží

• Udržujte potrubí plné.Namontujte do nízkého bodu nebo stoupající nohy nebo za funkci{0}}řízení průtoku, aby se na elektrodách nedostal vzduch.
• Správně uzemněte.Magmetr měří signály na úrovni milivoltů-, takže špatná země nadnáší referenci a vytváří hlučný nebo nestabilní výstup. Toto je nejběžnější problém v terénu, kterému lze předejít; vidětproč na uzemnění záležípro podrobnosti o zapojení.
• Respektujte přímý-běh.Naplánujte si údaj výrobce, často kolem 5 až 10 průměrů potrubí před a 3 až 5 po proudu.
• Správně orientujte elektrody.Elektrody by měly sedět na vodorovné ose, aby je usazující se pevné látky a zachycený plyn nepokryly ani neodkryly.

Pro velmi velké trubky, kde je cívka s plnou přírubou nepraktická, anvkládací-magnetický měřičmůže být nákladově{0}}efektivní alternativou s naprostou přesností.

Ultrazvukové průtokoměry odpadních vod

Ultrazvukové měřiče měří průtok se zvukem. Některé jsou inline; jiné se upínají na vnější stranu potrubí, což z nich činí jasnou volbu pro dodatečné vybavení, dočasné průzkumy průtoku a jakékoli vedení, které nemůžete přerušit nebo vypnout. Háček je v tom, že výkon ultrazvuku do značné míry závisí na správné technologii a čisté instalaci.

Transit-Time Ultrasonic

Měřiče času přepravy- vysílají signály s proudem a proti proudu a vypočítávají rychlost z nepatrného rozdílu v době cesty. Thezpůsob{0}} doby přepravyfunguje nejlépe v relativně čisté kapalné - upravené vodě nebo odpadních vodách s omezeným množstvím pevných látek - a ztrácí přesnost nebo signál, protože nerozpuštěné pevné látky a strhávaný vzduch stoupají, protože rozptylují zvukový paprsek.

Dopplerův ultrazvuk

Dopplerovy měřiče pracují opačným způsobem: spoléhají na částice nebo bubliny v kapalině, aby odrážely signál a měří frekvenční posun. ADopplerův metrproto vyhovuje znečištěným odpadním vodám, surovým splaškům a kalům s nerozpuštěnými látkami. Druhá strana je skutečná: velmi čisté odpadní vody mohou vyhladovět Dopplerův metr reflektorů a poskytnout nestabilní údaje.

Clamp-On Reality Check

Doba upnutí-při přepravě-je atraktivní, protože se kapaliny nic nedotýká, ale stěna potrubí se stává součástí měření.Správná montáž snímače- materiál potrubí, tloušťka stěny, stav vložky, spojka a rozteč - určuje výsledek. Přesnost polní svorky- je běžně v rozsahu ±1 % až ±2 %, když je potrubí v pořádku.

Poznámka inženýra:Než budete důvěřovat svěrce-při čtení na staré litinové-trubce nebo trubce se silným okujením, zkontrolujte, zda nedošlo k vnitřnímu nánosu nebo poškozené vložce. Oba rozptylují paprsek a tiše snižují přesnost, i když měřič ukazuje číslo.

Použijte to, když / Vyhněte se tomu, když

• Použijte jej, když:nemůžete přerušit nebo zastavit vedení, potřebujete přenosný průzkum nebo -je vyžadováno bezkontaktní měření - a kapalina odpovídá zvolené technologii (doba přepravy-pro čisté, Dopplerova pro znečištění).
• Vyhněte se tomu, když:stěna potrubí je ve špatném stavu pro upnutí-nebo jste použili dobu přepravy- na těžký kal (klasický nesoulad uvedený v části o chybách níže).

Otevřete kanálové průtokoměry

Ne všechny odpadní vody proudí v plně natlakovaných potrubích. V gravitačních stokách, drenážích, kanálech a mnoha rostlinných kanálech proudí voda s volnou hladinou. Plné-měřidlo potrubí neplatí; místo toho měříte úroveň proti známé struktuře.

Jezy a náhony

Systém otevřených kanálů využívá primární strukturu - jez nebo žlab - k vytvoření pevného vztahu mezi hladinou vody a průtokem. Americký úřad pro rekultivaciNávod na měření vodyzůstává standardní referencí pro rovnice geometrie a hlavy-výboje za těmito zařízeními.

V praxi jsou žlaby (jako je Parshallův žlab) obvykle upřednostňovány pro kanalizační a jiné toky-protoky pevných látek právě z tohoto samočisticího důvodu-, zatímco jezy mají smysl pro čistší, -nízkorozpočtové kanály - za předpokladu, že protiproudý kanál je udržován bez sedimentů.

Snímač hladiny

Druhá polovina systému s otevřeným kanálem jesnímač hladiny- ultrazvukový, radarový nebo ponorný tlak -, který čte hladinu vody v definovaném bodě. Vysílač pak použije rovnici přepadu nebo žlabu k převodu hladiny na průtok. Umístění senzoru je nesmlouvavé: musí sedět ve správné protiproudé vzdálenosti (typicky nastavený násobek maximální hlavy), mimo turbulenci a pěnu, jinak je převod špatný, i když je konstrukce dokonalá.

Úvahy o údržbě

Přesnost otevřeného kanálu závisí více na fyzickém stavu než na elektronice. Sledujte hromadění usazenin, které mění geometrii kanálu, úlomky usazené na hřebeni jezu, pěnu a turbulence narušující měření hladiny, ponoření po proudu, které znehodnocuje předpoklad volného toku, a poškozené nebo usazené struktury. U kanálů pro surovou odpadní vodu a dešťovou vodu si naplánujte pravidelnou kontrolu, než abyste čekali, až bude číslo vypadat špatně, protože znečištěná struktura může číst věrohodně, i když je v podstatě mimo.

Jiné typy průtokoměrů odpadních vod

Magnetické, ultrazvukové a otevřené kanálové měřiče pokrývají většinu aplikací. Několik dalších se objeví v určitých rozích rostliny.

Vortexové průtokoměry

Vortexové měřiče detekují víry vržené za útesem a jsou běžné u páry, plynu a čistých užitkových toků. Obecně nejsou první volbou pro surové odpadní vody nebo kaly, alevírové průtokoměrymůže vyhovovat kompatibilním výrobním linkám, kde je kapalina čistá a přiměřeně stabilní.

Turbínové průtokoměry

Turbínové měřiče roztáčí rotor a poskytují dobrou přesnost u čistých kapalin, ale pohyblivé části jsou ve špinavém provozu překážkou: vlákna, písek a nečistoty znečišťují nebo opotřebovávají ložiska. Rezervovatturbínové průtokoměrypro čistou upravenou vodu a udržujte je mimo odpadní vodu a kal.

Tepelné hmotnostní průtokoměry pro bioplyn

Anaerobní vyhnívací nádrže produkují bioplyn, což je problém s prouděním plynu-, nikoli s kapalinou.Tepelné hmotnostní průtokoměrypřímo měří hmotnostní průtok plynu a jsou vhodné pro monitorování bioplynu -, ale vyhnívací plyn je vlhký, může přenášet sirovodík (H₂S) a mění se v obsahu metanu, takže kompatibilita materiálu, manipulace s vlhkostí a tlakové a teplotní podmínky jsou důležité stejně jako princip měření.

Nejlepší průtokoměr odpadní vody podle aplikace

Většina čtenářů přichází s konkrétní myšlenkou, nikoli obecným dotazem. Zde je praktické mapování. Považujte to za výchozí bod a poté potvrďte kontrolu kapaliny a instalace, které následují.

• Přívod surové odpadní vody (plné potrubí):magnetický průtokoměr; Dopplerův ultrazvuk pro-neinvazivní možnost.
• Kalové a recirkulační linky (plné, vodivé):magnetický průtokoměr je výchozí; vkládací mag pro velké otvory.
• Vyčištěný odpadní odpad (čistička, plné potrubí):magnetická nebo ultrazvuková{0}}doba průchodu tam, kde je důležitá dodatečná montáž.
• Průmyslová odpadní voda s chemikáliemi:magnetické s pečlivě přizpůsobenou vložkou a elektrodami; nejprve ověřte vodivost a kompatibilitu.
• Gravitační kanál nebo částečně naplněná trubka:otevřený kanálový systém s žlabovým a hladinovým senzorem.
• Stávající potrubí, které nemůžete řezat:upněte-na ultrazvuk, tranzitní-čas nebo Doppler v závislosti na tom, jak znečištěný je tok.
• Bioplyn z digestoře:tepelný hmotnostní průtokoměr určený pro mokrý, H₂S-ložný plyn.

Jak vybrat správný průtokoměr odpadní vody?

Propracujte je v pořadí. Každý krok by měl vést k rozhodnutí, nikoli pouze zaškrtávacímu políčku.

Krok 1: Full Pipe nebo Open Channel?

Pokud je vrtání vždy plné, je ve hře magnetický nebo inline ultrazvukový měřič, s upínáním-na ultrazvuku, pokud nemůžete vlasec přestřihnout. Pokud je tok gravitační, částečně naplněný nebo v kanálu, přejděte do systému otevřených kanálů. Toto rozhodnutí samo o sobě eliminuje největší zdroj neshodných měřičů.

Krok 2: Přečtěte si tekutinu a poté se rozhodněte

Zkontrolujte vodivost, obsah pevných látek a kalů, zrnitost a vlákna, unášený vzduch, chemickou kompatibilitu, teplotu, tlak a rozsah průtoku - a proměňte je v akci:

• Livodivé a plné → silné výchozí nastavení je magnetické.
• Litěžké pevné látky nebo kal a potřebujete ne-invazivní → Dopplerův ultrazvuk, nikoli tranzitní-čas.
• Ličisté odpadní vody a modernizace → doba přepravy-ultrazvuk.
• Linízká vodivost (pod minimem měřiče) → netlačte na magmetr; přehodnotit technologii.

Krok 3: Zkontrolujte místo instalace

Správná technologie stále selhává na špatném místě. Potvrďte velikost potrubí a materiál, dostupné přímé vedení, horizontální versus vertikální orientaci, zda potrubí skutečně zůstává plné, přístup pro servis, vibrace, vnitřní nebo venkovní riziko a riziko zaplavení, potřeby výkonu a výkonu. Pro upnutí-na ultrazvuku je rozhodující stav stěny trubky-; pro magnetické jsou rozhodující podmínky uzemnění a plného-potrubí.

Krok 4: Definujte přesnost, výstup a náklady životního cyklu

Přizpůsobte přesnost účelu. Monitorování procesu toleruje mírnou specifikaci; fakturace, regulační výkazy a kontrola dávkování vyžadují vyšší přesnost a dlouhodobou-stabilitu. U odpadních vod, které přivádějí číslo povolení, regulační orgány očekávají, že vybraná, nainstalovaná a kalibrovaná zařízení budou poskytovat přesnost odpovídající danému typu zařízení - přehled EPA oměření průtoku na výtlačných místechje užitečným odkazem na to, co zahrnuje{0}}měření stupně souladu. Místní požadavky nebo specifikace projektu mohou definovat přesnou přesnost, kterou musíte splnit.

Poté zvažte údržbu: levnější měřič, který se ucpává, unáší nebo potřebuje časté čištění, často stojí více po celou dobu životnosti než měřič zvolený pro dané podmínky. Mezi běžné možnosti výstupu, které lze specifikovat, patří 4–20 mA, pulzní, RS-485/Modbus, HART, protokolování dat a alarmy.

Časté chyby při výběru průtokoměru odpadní vody

Použití čistého-vodoměru na špinavou odpadní vodu

Mechanické měřiče s pohyblivými částmi se rychle ucpávají a opotřebovávají v odpadních vodách a kalech, což vede k úletům a prostojům. Přizpůsobte měřidlo nečistotám, nikoli nejnižší ceně.

Ignorování, zda je potrubí plné

Měřič mag na části -plné trubky ukazuje nízkou hodnotu nebo nepravidelně, protože měřený průřez-není to, co měřič předpokládá. V gravitačních systémech je odpovědí měření v otevřeném kanálu, nikoli „lepší“ plný-měřič potrubí.

Nasazení Transit{0}}Time Ultrasonic na Heavy Sludge

Doba přepravy-vyžaduje čistou akustickou cestu. Těžké pevné látky a vzduch přerušují signál, takže čtení bloudí nebo mizí. Pro tuto tekutinu použijte Dopplera a symptom obvykle zmizí.

Zaměření pouze na kupní cenu

Měřič, který spouští měsíční čištění, způsobuje prostoje nebo produkuje čísla, která nemůžete obhájit, je drahá varianta, ať už je na faktuře cokoliv. Údržbu a spolehlivost vložte do rozhodnutí od začátku.

Zapomeňte na chemickou kompatibilitu

Průmyslová odpadní voda může být korozivní. Před nákupem nebo rozpočtem na včasnou výměnu ověřte kompatibilitu každé smáčené části - vložky, elektrod, těsnění, krytu -.

Co ovlivňuje náklady na průtokoměr odpadních vod?

Kupující se často ptají na cenu před popisem aplikace, ale cena závisí na aplikaci. Spíše než uvádět čísla, která by bez kontextu byla nesmyslná, zde je to, co ve skutečnosti pohybuje cenou. Za tím stojí nákladové faktorycena ultrazvukového měřičedobře zobecnit na většinu typů:

• Velikost trubky:velké-průměrové metry stojí nepoměrně více, a proto existují konstrukce vložek pro velké otvory.
• Smáčené materiály:exotické vložky a elektrody pro agresivní chemii zvyšují náklady.
• Třída přesnosti a schválení:custody-přesnost třídy, certifikace pro nebezpečné-místo a vysoká ochrana proti vniknutí – to vše zvyšuje cenu.
• Typ instalace:upnutí-zabraňuje řezání{1}}potrubí a prostojům; inline může vyžadovat vypnutí a potrubí.
• Výstupy a komunikace:digitální protokoly, protokolování a vzdálené monitorování k celkovému výsledku přispívají.
• Životní cyklus, nikoli nálepka:kalibrace, čištění a prostoje v průběhu let často převáží pořizovací cenu.

Kontrolní seznam RFQ: Údaje k odeslání vašeho dodavatele

Samotná velikost potrubí nestačí k tomu, aby dodavatel doporučil správný měřič. Čím více z následujících údajů uvedete, tím blíže bude první doporučení a tím nižší bude riziko nesprávného produktu. Shromážděte je před vámipožádat o cenovou nabídku:

• Typ odpadní vody: surová odpadní voda, kal, upravená odpadní voda, průmyslová odpadní voda nebo bioplyn
• Plná trubka nebo otevřený kanál; pod tlakem nebo gravitací
• Průměr a materiál trubky (a stav vložky, pro svorku-na)
• Minimální, normální a maximální průtok
• Teplota a tlak
• Vodivost, je-li známa
• Pevné látky, kal, vlákna, mastnota nebo obsah bublin
• Chemické složení a žíravost
• Požadovaná přesnost a důvod (proces, fakturace, soulad)
• Potřeby výstupu a komunikace
• Napájení k dispozici
• Požadavek na stupeň ochrany nebo-nebezpečnou oblast
• Zda je možné vypnutí při instalaci
• Fotografie místa nebo kresby, pokud jsou k dispozici

Závěr

Začněte stavem potrubí, protože zavřené potrubí versus otevřený kanál rozhoduje o většině výsledku. Pro plné, vodivé potrubí jsou obvykle nejspolehlivější a nejpřesnější volbou magnetické průtokoměry. U linií, které nemůžete přeříznout, fungují ultrazvukové měřiče dobře, když doba přepravy-a Dopplerova metoda jsou správně přizpůsobeny čistotě nebo znečištění toku. Pro gravitační kanály a částečně naplněné potrubí je správným přístupem systém otevřených kanálů se správným žlabovým a hladinovým senzorem.

Poté sepište kapalinu, místo instalace, přesnost, kterou váš účel skutečně vyžaduje, a údržbu, kterou vydržíte. Zdokumentujte je, odešlete je s vaší RFQ a výběr měřiče se stane přímočarým, namísto odhadu založeného na ceně.