常用污染源高溫水流量計流量測量技術(shù)原理與選用
點擊次數(shù)：1850 發(fā)布時間：2021-09-08 01:19:59
污染源廢水流量測量是污染物流量控制制度的重要基礎(chǔ)，工作二本文主要總結(jié)了堰法、測流槽法、流速儀法、高溫水流量計法等常用敞口明渠污染源廢水流量測量技術(shù)的原理及特點，比較了各技術(shù)的適用性能，指出了選用合適測量方法區(qū)遵循的原則二關(guān)鍵詞污染源廢水流量測量技術(shù)原理與選用。
一、污染源廢水流量測量的重要性
在總量控制、總量考核、總量收費和污染源調(diào)查及污染源評價中，不僅要獲取污染物的濃度值，還要通過廢水流量的測量計算出污染物排放總量「’長廢水流量的測量準(zhǔn)確與否，直接關(guān)系到污染源廢水排放總量以及其他污染物排放總量計算正確與否，所以污染源廢水流量測量是污染源總量減排監(jiān)測和工業(yè)污染源監(jiān)督性監(jiān)測工作中*基礎(chǔ)也是*重要的工作。
二、廢水流量測量技術(shù)
我們?nèi)粘＝佑|的污染源廢水多為敞口明渠排放「?7，明渠流量測定技術(shù)按測量原理不同可分為堰法、測流槽法、流速儀法、高溫水流量計法和容器法等「a長
(一)堰法
1.測量原理 在明渠適當(dāng)位置裝一擋板，水流被阻斷，水位升到檔板上端堰口，便從堰口流出水流剛流出的流量小于渠道中原來的流量，水位繼續(xù)上升，流出流量隨之增加，直到流出量等于渠道原流量，水位便穩(wěn)定在某一高度，測出水位高度便可求取流量「s -c}長 堰式流量計測流原理如圖1所示，流量口按下式計算:
口=hit "
式中，人-流量系數(shù);
堰頂水頭，即離堰口水位高度;
n—取決于堰口形狀的指數(shù)，為5/2或3/2
2.技術(shù)特點
堰式測流法的特點是
(1)結(jié)構(gòu)簡單，價格便宜，測量精度和可靠性好;
(2)水頭損失大，不能用于平坦地面的渠道;
(3)堰上游易堆積固形物，要定期清理
(二)測流槽法
1.測量原理
縮小渠道一段通道斷面成喉道部，喉道因面積縮小而流速增加，其上游水位被抬高，以增加流速所需動能(即增加的動能由所抬高水位位能轉(zhuǎn)變過來)，測量抬高水位求取流量 測流槽有多種類型，在歐洲普遍使用文丘里槽，后又在文丘里槽基礎(chǔ)上開發(fā)了適用于矩形明渠的巴歇爾槽，我國使用*多的是巴歇爾槽「R長 標(biāo)準(zhǔn)巴歇爾槽外形如圖2所示，
流量口按下式計算:
Q=Chan 式中，L—流量系數(shù);
h—上游水頭;
n—由喉道規(guī)格決定的指數(shù)
2.技術(shù)特點
巴歇爾槽法測流量的特點是:
(1)只需要測量液位就可以計算出流量;
(2)水中固態(tài)物質(zhì)幾乎不沉淀，隨水流排出;
(3)水位抬高比堰小，適用于不允許有大落差的渠道;
(4)制造復(fù)雜，不適用圓形暗渠
(三)流速儀法
1.測量原理
流速儀法，是通過測出流通通道某局部(點、線或小面積)流速，代表平均流速，再測量水位求得流通面積，乘以局部流速與平均流速間的系數(shù)，經(jīng)演算求取流量
超聲流速儀外形結(jié)構(gòu)如圖3所示，流量口為:
Q=AKLVL
式中，A—流通面積;
KL—線流速修正系數(shù);
2.技術(shù)特點
流速儀法測流的特點是:
(1)測量相對較準(zhǔn)確，性能穩(wěn)定，適合計量監(jiān)控收費管理系統(tǒng);
(2)對渠道截面形狀無要求，渠道是什么形狀就可以用什么形狀的截面進(jìn)行流量測量，并通過軟件和數(shù)學(xué)模型加以修正;
(3)流量測量范圍廣，水量沒有限制;
(4)從流速和水位兩個信號求取流量，在受背壓狀態(tài)下流動也能測量，可以測逆向流;
(5)超聲流速計和超聲液位計不會阻礙流路，幾乎不會發(fā)生固形物堆積現(xiàn)象，不用清污，長期運行幾乎不用維護(hù);
(6)在原渠道上安裝容易，無需改造渠道;
(7)易受流速分布影響，測量處上下游要有足夠長的直渠渠道
(四)高溫水流量計法
1.測量原理
潛水式高溫水流量計是在渠道中置一擋板截流，在擋板底部裝上潛水電磁流量傳感器擋板截住渠道，迫使水流只能從流量傳感器中流過，以較原來高的流速通向下游，從而抬高檔板上游的水位，產(chǎn)生擋板上下游水位差h，此水位差的勢能轉(zhuǎn)變?yōu)榱魉?，潛水?strong>高溫水流量計外形結(jié)構(gòu)如圖4所示，流量口計算公式為:
Q=Au=√
2. 技術(shù)特點
潛水式高溫水流量計的特點是:
(1)無活動件，可測量含有固體顆?；驊腋◇w的液體;
(2)可使用于受潮水等形成下游測水位變化的渠道;
(3)因設(shè)置擋板截流，測量與渠道形狀和上游直渠道狀況無關(guān);
(4)水頭損失比較大，流量傳感器內(nèi)必須保持滿管流;
(5)擋板前會有一定程度固形物堆積，要定期清理
(五)容器法
將污水納人已知容量的容器中，測定其充滿容器所需要的時間，從而計算污水量的方法木法簡單易行，測量精度較高，適用于計量污水量較小的(流量小于SOt/d )連續(xù)或間歇排放的污水
三、廢水流量測量技術(shù)適用性能比較
常用明渠流量測量技術(shù)因測量原理不同，產(chǎn)生了各自的技術(shù)特點現(xiàn)將*常用的堰法、巴歇爾槽法、流速儀法、潛水式高溫水流量計法的流量測量適用性和安裝要求等適用性能比較歸納如表l;
表1常用明渠流量測量技術(shù)適用性能比較Ah2gh
式中，A—流量傳感器開孔面積;
u—流量傳感器測定流速;
K—流量系數(shù);
g—重力加速度
四、廢水流量測量技術(shù)選用
污染源廢水排放量多少不同，排放口類型各異，選擇合適的廢水流量測量方法主要需考慮以下因素。:
(1)水路大小和形狀，流速范圍，*大流量和*小流量;
(2)測量精確度要求;
(3)流量計設(shè)置場所和環(huán)境條件;
(4)液體狀況，潔凈程度，含有固相濃度，腐蝕性;
(5)現(xiàn)場允許落差(或升高水位)和渠道坡度;
(6)與液體接觸的儀表零部件材料;
(7)選用超聲流速計和電磁流速計時要分別對液體濁度或電導(dǎo)率作調(diào)查，其要求可參照超聲流量計和高溫水流量計要求。
一、污染源廢水流量測量的重要性
在總量控制、總量考核、總量收費和污染源調(diào)查及污染源評價中，不僅要獲取污染物的濃度值，還要通過廢水流量的測量計算出污染物排放總量「’長廢水流量的測量準(zhǔn)確與否，直接關(guān)系到污染源廢水排放總量以及其他污染物排放總量計算正確與否，所以污染源廢水流量測量是污染源總量減排監(jiān)測和工業(yè)污染源監(jiān)督性監(jiān)測工作中*基礎(chǔ)也是*重要的工作。
二、廢水流量測量技術(shù)
我們?nèi)粘＝佑|的污染源廢水多為敞口明渠排放「?7，明渠流量測定技術(shù)按測量原理不同可分為堰法、測流槽法、流速儀法、高溫水流量計法和容器法等「a長
(一)堰法
1.測量原理 在明渠適當(dāng)位置裝一擋板，水流被阻斷，水位升到檔板上端堰口，便從堰口流出水流剛流出的流量小于渠道中原來的流量，水位繼續(xù)上升，流出流量隨之增加，直到流出量等于渠道原流量，水位便穩(wěn)定在某一高度，測出水位高度便可求取流量「s -c}長 堰式流量計測流原理如圖1所示，流量口按下式計算:
口=hit "
式中，人-流量系數(shù);
堰頂水頭，即離堰口水位高度;
n—取決于堰口形狀的指數(shù)，為5/2或3/2
2.技術(shù)特點
堰式測流法的特點是
(1)結(jié)構(gòu)簡單，價格便宜，測量精度和可靠性好;
(2)水頭損失大，不能用于平坦地面的渠道;
(3)堰上游易堆積固形物，要定期清理
(二)測流槽法
1.測量原理
縮小渠道一段通道斷面成喉道部，喉道因面積縮小而流速增加，其上游水位被抬高，以增加流速所需動能(即增加的動能由所抬高水位位能轉(zhuǎn)變過來)，測量抬高水位求取流量 測流槽有多種類型，在歐洲普遍使用文丘里槽，后又在文丘里槽基礎(chǔ)上開發(fā)了適用于矩形明渠的巴歇爾槽，我國使用*多的是巴歇爾槽「R長 標(biāo)準(zhǔn)巴歇爾槽外形如圖2所示，
流量口按下式計算:
Q=Chan 式中，L—流量系數(shù);
h—上游水頭;
n—由喉道規(guī)格決定的指數(shù)
2.技術(shù)特點
巴歇爾槽法測流量的特點是:
(1)只需要測量液位就可以計算出流量;
(2)水中固態(tài)物質(zhì)幾乎不沉淀，隨水流排出;
(3)水位抬高比堰小，適用于不允許有大落差的渠道;
(4)制造復(fù)雜，不適用圓形暗渠
(三)流速儀法
1.測量原理
流速儀法，是通過測出流通通道某局部(點、線或小面積)流速，代表平均流速，再測量水位求得流通面積，乘以局部流速與平均流速間的系數(shù)，經(jīng)演算求取流量
超聲流速儀外形結(jié)構(gòu)如圖3所示，流量口為:
Q=AKLVL
式中，A—流通面積;
KL—線流速修正系數(shù);
2.技術(shù)特點
流速儀法測流的特點是:
(1)測量相對較準(zhǔn)確，性能穩(wěn)定，適合計量監(jiān)控收費管理系統(tǒng);
(2)對渠道截面形狀無要求，渠道是什么形狀就可以用什么形狀的截面進(jìn)行流量測量，并通過軟件和數(shù)學(xué)模型加以修正;
(3)流量測量范圍廣，水量沒有限制;
(4)從流速和水位兩個信號求取流量，在受背壓狀態(tài)下流動也能測量，可以測逆向流;
(5)超聲流速計和超聲液位計不會阻礙流路，幾乎不會發(fā)生固形物堆積現(xiàn)象，不用清污，長期運行幾乎不用維護(hù);
(6)在原渠道上安裝容易，無需改造渠道;
(7)易受流速分布影響，測量處上下游要有足夠長的直渠渠道
(四)高溫水流量計法
1.測量原理
潛水式高溫水流量計是在渠道中置一擋板截流，在擋板底部裝上潛水電磁流量傳感器擋板截住渠道，迫使水流只能從流量傳感器中流過，以較原來高的流速通向下游，從而抬高檔板上游的水位，產(chǎn)生擋板上下游水位差h，此水位差的勢能轉(zhuǎn)變?yōu)榱魉?，潛水?strong>高溫水流量計外形結(jié)構(gòu)如圖4所示，流量口計算公式為:
Q=Au=√
2. 技術(shù)特點
潛水式高溫水流量計的特點是:
(1)無活動件，可測量含有固體顆?；驊腋◇w的液體;
(2)可使用于受潮水等形成下游測水位變化的渠道;
(3)因設(shè)置擋板截流，測量與渠道形狀和上游直渠道狀況無關(guān);
(4)水頭損失比較大，流量傳感器內(nèi)必須保持滿管流;
(5)擋板前會有一定程度固形物堆積，要定期清理
(五)容器法
將污水納人已知容量的容器中，測定其充滿容器所需要的時間，從而計算污水量的方法木法簡單易行，測量精度較高，適用于計量污水量較小的(流量小于SOt/d )連續(xù)或間歇排放的污水
三、廢水流量測量技術(shù)適用性能比較
常用明渠流量測量技術(shù)因測量原理不同，產(chǎn)生了各自的技術(shù)特點現(xiàn)將*常用的堰法、巴歇爾槽法、流速儀法、潛水式高溫水流量計法的流量測量適用性和安裝要求等適用性能比較歸納如表l;
表1常用明渠流量測量技術(shù)適用性能比較Ah2gh
式中，A—流量傳感器開孔面積;
u—流量傳感器測定流速;
K—流量系數(shù);
g—重力加速度
四、廢水流量測量技術(shù)選用
污染源廢水排放量多少不同，排放口類型各異，選擇合適的廢水流量測量方法主要需考慮以下因素。:
(1)水路大小和形狀，流速范圍，*大流量和*小流量;
(2)測量精確度要求;
(3)流量計設(shè)置場所和環(huán)境條件;
(4)液體狀況，潔凈程度，含有固相濃度，腐蝕性;
(5)現(xiàn)場允許落差(或升高水位)和渠道坡度;
(6)與液體接觸的儀表零部件材料;
(7)選用超聲流速計和電磁流速計時要分別對液體濁度或電導(dǎo)率作調(diào)查，其要求可參照超聲流量計和高溫水流量計要求。