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玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用
更新時(shí)間:2013-03-23   點(diǎn)擊次數(shù):1399次

 玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)的作用

      首先應(yīng)明確一個(gè)前提,玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)到底是干什么的。它是用來(lái)顯示水的瞬時(shí)流量的,其顯示單位為“m3/h”。在透明的玻璃錐管內(nèi),浮子的上標(biāo)所對(duì)應(yīng)的錐管刻度線上具體位置即水的瞬時(shí)流量值,用該瞬時(shí)流量值除以離子交換器的內(nèi)截面積即水流速。如1臺(tái)內(nèi)徑為Φ1500mm的單級(jí)逆鈉交換器,其內(nèi)截面積為A=1.766m2,當(dāng)其處于正常交換運(yùn)行時(shí),罐外垂直管段上的玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)所顯示的瞬時(shí)流量為70m3/h,則其交換運(yùn)行流速V=40m/h。玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)的作用,就是要確定1臺(tái)離子交換器的各類水處理流速。而為什么要確定水處理流速,它對(duì)水處理運(yùn)行的重要究竟如何?下面來(lái)詳細(xì)進(jìn)行分析。

玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)的安裝使用要求

      前已述及,對(duì)于一般鈉離子交換器,必須經(jīng)過(guò)反復(fù)推敲,優(yōu)選出zui合理的交換、再生、反洗、置換和清洗流速,以達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理運(yùn)行之目的。而確定上述各類水處理流速則*依賴玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì),所以必須正確地安裝和使用玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)。

      玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)主要由錐管、浮子、與管路相連接的上下基座、上下層壓緊密封蓋和上下止擋所組成,結(jié)構(gòu)形式見(jiàn)圖2。

      其工作原理為在垂直的透明錐管內(nèi),裝有可上下移動(dòng)的浮子(轉(zhuǎn)子)。當(dāng)流體自下而上流經(jīng)錐管時(shí),被浮子節(jié)流,在浮子上下游之間產(chǎn)生壓差,浮子在此壓差作用下上升。當(dāng)使浮子上升的力與浮子的重力、浮力及粘性力三者的合力相等時(shí),浮子處于平衡位置,因此流經(jīng)玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)的流體流量與浮子的上升高度,亦即與流量計(jì)的流通面積之間存在著一定的比例關(guān)系。

    流經(jīng)流量計(jì)的流體流量由下式計(jì)算[3]:

     

式中 Q  ——容積流量,m3/h;
        α  ——流量計(jì)的流量系數(shù);
        ε  ——流量計(jì)的膨脹系數(shù);
        g  ——重力加速度,g=9.8m/s2;
        △F——流量計(jì)的流通面積,m2;
        Vf ——錐體內(nèi)浮子體積,m3;
        ρ  ——流量計(jì)浮子上游橫截面上被測(cè)介質(zhì)的密度,kg/m3;
        ρf ——流量計(jì)浮子材料的密度,kg/m3;
        Ff ——流量計(jì)浮子橫截面積,m2。

 

 

 

      該玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)可耐酸堿腐蝕,平時(shí)依靠裝在其下游即流量計(jì)上方的針型調(diào)節(jié)閥來(lái)調(diào)節(jié)流量。流量計(jì)必須垂直安裝,流量計(jì)中心線與鉛垂線的夾角不得超過(guò)5°。水流方向應(yīng)從流量計(jì)的下部進(jìn)入,上部流出。流量計(jì)下部即上游應(yīng)安裝控制閥門。流量計(jì)使用時(shí),先緩慢開啟上游閥門直至全開,然后再用下游的針型調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)流量即流速。流量計(jì)停止工作時(shí),應(yīng)緩慢關(guān)閉流量計(jì)上游的控制閥門。對(duì)于進(jìn)入流量計(jì)的水質(zhì)要求:首先應(yīng)確保水中各類懸浮物含量≤5mg/L,這就要求應(yīng)在流量計(jì)上游安裝過(guò)濾裝置。流經(jīng)流量計(jì)的水溫應(yīng)≤80℃,所以凡是與流量計(jì)連接的管路不得連接蒸汽管路,以免燙壞流量計(jì)。

      5 具體應(yīng)用實(shí)例

      特鋼650工段汽化冷卻余熱鍋爐房水處理間使用兩個(gè)Φ1500mm逆鈉交換器,一備一用。1999年以前,從未測(cè)試過(guò)實(shí)際鹽耗和樹脂的實(shí)際工作交換容量,只要保證出水硬度合格就行。該水處理間平均年產(chǎn)合格軟化水16萬(wàn)噸,每年耗工業(yè)用鹽2300噸。并且由于頻繁再生,向地溝排放大量高濃度廢液,不僅對(duì)周邊環(huán)境造成嚴(yán)重污染,而且使得所用地下水的硬度和含鹽量逐年提高,水處理設(shè)備再生周期逐年縮短,形成惡性循環(huán)。

      1999年夏季,在首鋼總公司能源管理部門的督促指導(dǎo)下,每臺(tái)逆鈉交換器均在其再生廢液出口和軟化水出口管路上安裝了玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì);安裝后才發(fā)現(xiàn),以往憑借所謂經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行盲目操作時(shí),交換流速高達(dá)60m/h,再生流速達(dá)4m/h,使得樹脂的實(shí)際工作交換容量?jī)H有570mol/m3,實(shí)際再生程度也僅有70%,實(shí)際鹽耗卻高達(dá)130g/mol。后經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)反復(fù)調(diào)試,在確保出水硬度合格的前提下,將交換流速調(diào)到35m/h,再生流速調(diào)到1.7m/h,此時(shí)再進(jìn)行測(cè)試,樹脂的實(shí)際工作交換容量達(dá)到970mol/m3,再生程度達(dá)到95%,鹽耗降至72g/mol。

      1999年7月中旬至2000年7月中旬這1年內(nèi),經(jīng)統(tǒng)計(jì),在周期制水量和出水硬度相同的情況下,實(shí)際用鹽量比過(guò)去下降了27%,年平均節(jié)省工業(yè)用鹽620噸,按其價(jià)格350元/t 計(jì)算,每年可降低水處理運(yùn)行成本21.5萬(wàn)元,同時(shí)也大大減輕了由于排放再生廢液而對(duì)地下水源的污染程度。

      6 結(jié)論

      在水處理運(yùn)行中,必須根據(jù)實(shí)際情況,找出zui適宜的各類水處理流速(交換、反洗、再生流速等)并嚴(yán)格按其操作,才能確保在出水質(zhì)量合格的前提下,將水處理運(yùn)行成本降至zui低限度,達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理運(yùn)行之目的。

      目前在我國(guó)有近90%的中小型鍋爐房水處理設(shè)備上,沒(méi)有安裝玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì),并且單級(jí)鈉離子交換器設(shè)備生產(chǎn)廠家在其設(shè)備出廠時(shí),也基本未配備玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì),這是很不合理的,它使得各類水處理運(yùn)行流速的調(diào)整根本無(wú)從談起,水處理化驗(yàn)工在進(jìn)行盲目操作,無(wú)法進(jìn)行水處理運(yùn)行經(jīng)濟(jì)成本核算工作。更有甚者,由于無(wú)法調(diào)節(jié)再生流速,目前國(guó)內(nèi)有許多中小型鍋爐房的水處理操作工,還在采用早已被禁止使用的浸泡式再生法,使得再生反應(yīng)很快達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡,樹脂轉(zhuǎn)型不*,食鹽利用率很低,鹽耗可達(dá)理論鹽耗的3~4倍,而周期制水量?jī)H為正常操作的60%,造成極大的浪費(fèi)。

      總之,上述作法仍屬于以往計(jì)劃經(jīng)濟(jì)體制下的粗放式管理模式,在國(guó)內(nèi)目前中小型鍋爐房水處理運(yùn)行方面,存在著十分巨大的節(jié)能降耗潛力。我們應(yīng)該大力推廣應(yīng)用玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì),將目前的水處理運(yùn)行方式,由粗放型改為集約型,從整體上提高廣大水處理運(yùn)行管理及操作者的素質(zhì)和節(jié)能意識(shí)。

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