摘(zhai)要:明渠流(liu)量計 在實(shi)際測量中(zhong),經常會出(chu)現因設計(ji)、儀表選型(xing)、量水堰槽(cao)加工、儀表(biao)安裝及調(diao)試不當等(deng)諸多原因(yin)造成的測(ce)✏️量誤差,從(cong)而對下遊(you)㊙️的污水處(chu)理造成影(ying)響。介⁉️紹了(le)明🐅渠流量(liang)計的測量(liang)原理及量(liang)水堰槽的(de)結構要求(qiu),并結合實(shi)際應用提(ti)出了選型(xing)及安裝調(diao)試等的注(zhu)意事項,以(yi)減小測量(liang)誤差。
　　近年(nian)來,随着民(min)衆環保意(yi)識的增強(qiang)，國家環保(bao)部門對工(gong)業污水排(pai)放的要求(qiu)越來越嚴(yan)格,明渠流(liu)量計以其(qi)非接觸測(ce)量及可用(yong)💜于敞開渠(qu)道的優勢(shi),在污水處(chu)理裝置中(zhong)得到了廣(guang)泛應用。結(jie)合工程案(an)例對明渠(qu)流量的工(gong)作原💃🏻理及(ji)應用進行(hang)歸納、分析(xi).總結🈲,以供(gong)同行參考(kao)。
1測量原理(li)及計算公(gong)式
1.1測量原(yuan)理
　　明渠流(liu)量計由量(liang)水堰(槽)和(he)水位流量(liang)轉換儀表(biao)(二次儀㊙️表(biao))組🏃‍♂️成🏃‍♂️,其中(zhong)二次儀表(biao)除完成水(shui)位流量轉(zhuan)換外,還顯(xian)示瞬時流(liu)量和累積(ji)流量。在流(liu)體流經标(biao)準堰或槽(cao)時,将形成(cheng)液位✉️與流(liu)量的對應(ying)關系,二次(ci)儀表測量(liang)液位,再根(gen)據相應公(gong)式(儀表内(nei)部微處理(li)器☁️運算)轉(zhuan)換成流量(liang)進行顯示(shi)。常用超聲(sheng)回波測距(ju)法來測量(liang)液位🚶‍♀️，超聲(sheng)波固定探(tan)頭安裝在(zai)量水堰(槽(cao))水位觀測(ce)點🔞上方。
1)堰(yan)。在流道中(zhong)設置上部(bu)有缺口的(de)闆壁,流體(ti)被堰擋住(zhu),水位有--定(ding)升高,然後(hou)通過缺口(kou)向下遊側(ce)流去。這時(shi)闆壁上遊(you)側水位與(yu)流量有對(dui)應關系,通(tong)過測量水(shui)位可以計(ji)算出流量(liang)值。根據缺(que)口形狀,分(fen)爲三角堰(yan)、矩形堰、等(deng)寬堰等。
2)槽(cao)。敞開流道(dao)的某部分(fen)節流時,該(gai)處的流速(su)增大,同時(shi)該部分的(de)水位下降(jiang),測量水位(wei)的下降量(liang)求流量的(de)裝置叫做(zuo)水槽。常用(yong)的水槽有(you)巴歇爾水(shui)槽和帕爾(er)默·玻⛱️魯斯(si)水槽。
　　因篇(pian)幅有限，文(wen)中僅介紹(shao)三角堰、矩(ju)形堰及巴(ba)歇爾✊槽🚶‍♀️的(de)☁️測♋量✉️原理(li)及計算公(gong)式。
1.2流量計(ji)算公式
1)三(san)角堰結構(gou)如圖1所示(shi)，三角堰流(liu)量公式如(ru)下:
 
　　式中:qv--體(ti)積流量,m³/s;Ce--流(liu)量系數(需(xu)查表);θ--角缺(que)口夾角,20°≤θ≤100°;he--有(you)效水💘頭,m,he=h+Kh(h-實(shi)測水頭，m,Kh--水(shui)頭修正系(xi)數)。
2)矩形堰(yan)結構如圖(tu)2所示,矩形(xing)堰流量公(gong)式如下:
 
　　式(shi)中:be--有效堰(yan)口寬度,m,be=b+Kb(b-實(shi)測堰口寬(kuan)度,m,Kb--寬度修(xiu)正系數)
3)巴(ba)歇爾槽爲(wei)矩形橫斷(duan)面短喉道(dao)槽,由喉道(dao)上遊均勻(yun)👄收📞縮段、喉(hou)道段和喉(hou)道下遊均(jun)勻擴散段(duan)組成,如圖(tu)3所示。根🥵據(ju)喉道寬度(du)分爲三種(zhong)類型:小型(xing)槽(b=0.076,0.152,0.228m)、标準型(xing)槽(0.25m≤b≤2.4m)和大型(xing)槽(3.05m≤b≤15.24m)。因篇幅(fu)有限,文中(zhong)僅介紹标(biao)準型槽的(de)水位流🥵量(liang)關系。巴歇(xie)爾槽流量(liang)公式如下(xia):
 
　　式中:b-喉道(dao)寬度,m;ha--實測(ce)水頭,m。
 
2結構(gou)技術要求(qiu)
　　每種堰或(huo)槽都有一(yi)定的結構(gou)要求，如量(liang)水堰(槽)結(jie)構達不到(dao)要求,即便(bian)明渠流量(liang)計的選型(xing)和安裝再(zai)仔細，測量(liang)😄結果也會(hui)大打折扣(kou)。
2.1三角堰的(de)結構要求(qiu)
1)堰闆上遊(you)面爲平面(mian),在表面上(shang)任意兩點(dian)間的連線(xian)與垂直于(yu)軸線的平(ping)面之間的(de)斜率應小(xiao)于1%。
2)三角形(xing)缺口堰頂(ding)線bc,cd爲直線(xian)。
3)三角形缺(que)口夾角(0)平(ping)分線O'O'與堰(yan)闆中垂線(xian)OO應重合。
4)堰(yan)闆項面ab,df在(zai)同一水平(ping)面内,與三(san)角形缺口(kou)角度平分(fen)線O'O''成90°。
5)堰闆(pan)堰口加工(gong)要求如圖(tu)4所示,堰口(kou)頂面爲平(ping)面,與♊堰闆(pan)上遊面相(xiang)交處成銳(rui)緣狀态,若(ruo)堰口銳緣(yuan)處被磨圓(yuan),其圓弧半(ban)徑不能大(da)于0.25mm。堰口頂(ding)面寬度爲(wei)1~2mm,允許㊙️寬度(du)不得超出(chu)🔞0.8~3.0mm。堰口表面(mian)應無毛刺(ci)和🐕刮痕,表(biao)面粗糙度(du)爲3.2。
 
6)堰闆上(shang)遊面距堰(yan)頂20~50mm範圍内(nei)要求加工(gong)成光滑表(biao)面,粗糙度(du)爲3.2,在🐪此範(fan)圍内一般(ban)不得有凸(tu)出物,如采(cai)用螺栓📞安(an)裝🔅堰闆時(shi),其螺栓凸(tu)出物不得(de)超出于堰(yan)闆上遊面(mian)成1:10坡度的(de)斜面。
7)當堰(yan)闆厚度大(da)于堰口頂(ding)面寬度(1~2mm)時(shi),超出堰口(kou)頂面寬度(du)部分應加(jia)工成斜面(mian),斜面與頂(ding)面夾角不(bu)得小☂️于45°,斜(xie)面表面粗(cu)糙度爲3.2。
2.2矩(ju)形堰的結(jie)構要求
1}矩(ju)形缺口中(zhong)垂線應與(yu)行近渠槽(cao)中心線相(xiang)重合,側緣(yuan)(ac,fd)與底㊙️緣(cd)交(jiao)角爲90°,如圖(tu)5所示。
 
2)堰闆(pan)要求與2.1節(jie)第1)條相同(tong)。
3)矩形缺口(kou)側緣(ac,fd)及底(di)緣(cd)均爲銳(rui)緣堰口,加(jia)工要求與(yu)2.1節♉第5)~7)條😄相(xiang)同。
2.3巴歇爾(er)槽的結構(gou)要求
1)進口(kou)收縮段要(yao)求底面嚴(yan)格水平,兩(liang)側邊牆與(yu)底面垂直(zhi)與縱軸線(xian)成1:5的比值(zhi)對稱收縮(suo)。喉道段兩(liang)側邊牆互(hu)相平行,寬(kuan)度(b)尺寸正(zheng)确。爲了預(yu)防超出設(she)計标準的(de)洪水漫溢(yi),進口收縮(suo)段邊💃牆高(gao)度應增加(jia)0.35~0.50m超高。
2)上下(xia)遊翼牆長(zhang)度取決于(yu)河渠的寬(kuan)度，要求翼(yi)牆插人河(he)渠兩岸的(de)長度不得(de)少于0.4~0.5m。
3)大型(xing)巴歇爾槽(cao)可用混凝(ning)土材料建(jian)造,糙率要(yao)求小于♋0.017。小(xiao)📞型巴歇爾(er)槽可用塑(su)料或玻璃(li)鋼材料建(jian)造。
3PTA污水處(chu)理工藝簡(jian)介
3.1概述
　　PTA裝(zhuang)置生産過(guo)程中，排出(chu)的混合廢(fei)水含有對(dui)苯二甲酸(suan)、苯二甲酸(suan)、苯甲酸、醋(cu)酸甲酯、醋(cu)酸等污染(ran)物,對水體(ti)有較大的(de)污🏃‍♀️染和危(wei)害。生産廢(fei)水首先經(jing)過換熱、沉(chen)澱、水量水(shui)質調節及(ji)中和工✊序(xu)後,進人UASB厭(yan)氧池;UASB出水(shui)經冷卻✨塔(ta)降溫後,與(yu)經過集☂️水(shui)井提升的(de)其他廢水(shui)混合,一起(qi)進人兩段(duan)好✨氧系統(tong),分别爲射(she)流曝氣池(chi)及微孔曝(pu)氣池;再經(jing)過濾池去(qu)除懸浮物(wu)、臭氧接觸(chu)池進行🔴高(gao)級氧化曝(pu)氣🌐生物濾(lü)池進-一步(bu)去除COD;最後(hou)廢水進人(ren)絮凝過⚽濾(lü)池,通過絮(xu)凝及❌過濾(lü)機制,保證(zheng)出水水質(zhi)達标。
3.2量水(shui)堰(槽)選用(yong)原則
　　選擇(ze)量水堰(槽(cao))時,除了要(yao)考慮渠道(dao)内流量的(de)大小,還要(yao)🍉考慮渠道(dao)内水的流(liu)态,是否能(neng)形成自由(you)流。流量小(xiao)于2400L/min時,一般(ban)應選擇三(san)角堰。大于(yu)2400L/min時,-般應選(xuan)擇巴歇爾(er)槽💘。如果流(liu)🔞量大于🐆2400IL./min,而(er)渠道内水(shui)位落差又(you)較大時，可(ke)以選擇矩(ju)形堰❄️;條件(jian)允許,最好(hao)選擇巴歇(xie)爾槽👅。因巴(ba)歇爾槽的(de)水位與流(liu)量關系是(shi)由💘實驗标(biao)定出來的(de)，而且對上(shang)遊行進渠(qu)槽條件要(yao)求較低，而(er)三角堰和(he)矩形堰的(de)水位與流(liu)量關系來(lai)源于理論(lun)計算,易忽(hu)視一些使(shi)用條件,帶(dai)來附加誤(wu)差❄️。設計的(de)UASB厭氧池受(shou)安裝條件(jian)影響,多選(xuan)用三角堰(yan)或矩形堰(yan),其污水流(liu)量測量多(duo)選✏️用明渠(qu)流量計,并(bing)采用🤞分體(ti)式安裝,即(ji)超聲波探(tan)頭和變送(song)器🈲分開安(an)裝。
4儀表選(xuan)型及安裝(zhuang)注意事項(xiang)
4.1選型注意(yi)事項
1)用于(yu)過程控制(zhi)的場合,根(gen)據控制要(yao)求選擇不(bu)同精度🛀🏻等(deng)級的儀表(biao);有些無需(xu)作正确控(kong)制和計量(liang)的場合,可(ke)以選擇精(jing)度等級稍(shao)🈲低的儀表(biao)，如1.5級、2.5級,甚(shen)至4.0級，這時(shi)也可以選(xuan)用價格低(di)廉的☂️插人(ren)式🏃‍♂️明渠流(liu)量計。
2)根據(ju)不同的量(liang)水堰(槽)種(zhong)類.形狀、材(cai)質，選擇不(bu)同的計算(suan)公式進行(hang)參數設置(zhi)。
3)根據使用(yong)場合的溫(wen)度環境選(xuan)擇合适的(de)産品。
4.2安裝(zhuang)注意事項(xiang).
1)儀表探頭(tou)和最高液(ye)面距離必(bi)須大于盲(mang)區。
2)儀表探(tan)頭安裝高(gao)度必須小(xiao)于量程。
3)探(tan)頭必須垂(chui)直液面,探(tan)頭與液面(mian)間不能有(you)管道或📞其(qi)他障礙🈲物(wu)阻擋。
4)探頭(tou)必須安裝(zhuang)在渠道中(zhong)央。
5)探頭須(xu)安裝在水(shui)堰(槽)的上(shang)遊，一般距(ju)堰口(4~5)實測(ce)水頭高🈲度(du)位置(巴歇(xie)爾槽探頭(tou)須安裝在(zai)喉道入口(kou)處)。
6)探頭發(fa)射角内不(bu)能有障礙(ai)物。
7)探頭避(bi)免放在太(tai)陽直射的(de)地方(可加(jia)裝遮陽罩(zhao))。
8)不要安裝(zhuang)在高壓、高(gao)電流以及(ji)強電磁場(chang)的電氣設(she)備旁邊。
5儀(yi)表參數設(she)置
　　明渠流(liu)量計安裝(zhuang)完畢後,需(xu)進行液位(wei)校準及流(liu)量❌參數設(she)定。有效液(ye)位高度根(gen)據量水堰(yan)(槽)不同而(er)有不同的(de)定義,如巴(ba)歇❄️爾槽-般(ban)旁邊有安(an)裝儀表的(de)連通測量(liang)管,管内液(ye)位即實際(ji)液位;三角(jiao)堰和矩形(xing)堰是缺口(kou)以上部分(fen)的液位爲(wei)有效液位(wei)。實測有效(xiao)液👉位、校準(zhun)液位🔞時,盡(jin)量要保持(chi)液面相對(dui)平靜、穩定(ding)。
　　參數設定(ding)根據不同(tong)廠家的産(chan)品而略有(you)差别,但大(da)同小異。一(yi)般需根據(ju)堰(槽)種類(lei)選擇設定(ding)編碼，輸入(ru)堰(槽)尺寸(cun)參數,然後(hou)進人液位(wei)模式進行(hang)液位校準(zhun),再進人流(liu)量模⚽式進(jin)行測量(具(ju)體設置需(xu)參閱選型(xing)産品調試(shi)說明書)。
6結(jie)束語
　　明渠(qu)流量計主(zhu)要與各種(zhong)标準堰或(huo)槽配套,用(yong)于各類❄️敞(chang)💜開式流道(dao)水量的計(ji)量或監測(ce)。明渠流量(liang)計因其本(ben)身的🛀🏻特點(dian)而廣🔞泛應(ying)用在水利(li)工程及污(wu)水處理裝(zhuang)置的測量(liang)中,并具有(you)其他儀表(biao)的優越性(xing)。在選用時(shi),盡量消除(chu)或減小誤(wu)差帶來的(de)影響,不僅(jin)提高了該(gai)儀表的🔆可(ke)靠性和正(zheng)确性,而且(qie)對于整個(ge)裝置㊙️的生(sheng)産平穩運(yun)行也具有(you)重要意義(yi)。

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