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满管时流速传感器的安装原则和安装注意事项


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(通常,满管的水力条件优于同等条件下的非满管的水力条件。满管的流量测量,同样存在一些注意事项

 

通常,满管的水力条件优于同等条件下的非满管的水力条件。满管的流量测量,同样存在一些问题和注意事项。

 

基于NIVUS五十余年的实践和我们在国内十几个城市的使用心得,本文主要介绍满管时流速传感器安装原则和安装注意事项,供大家参考。

 

一、满管时的安装原则

满管时,安装流速传感器的总原则是确保一定的平直段长度。

需要根据安装点的情况,选择合适的安装位置和传感器数量。

 

1.1 安装点前面有弯头

NIVUS建议测量点的雷诺数(Re)小于5000,此时处于层流或过度流状态。根据numerical simulations (Ph.-D. Laurent Solliec, 2013),测量点的雷诺数与测量点前后平直段的长度有关;在雷诺数过高时,有可能通过安装多个流速传感器的方式,降低流量测量误差。

根据numerical simulations (Ph.-D. Laurent Solliec, 2013),测量点前平直段长度与流场分布图的关系,见下图。

(1)5xDN

 


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在5xDN的位置,有如下发现:

l 管道9点钟方向的扰动比较大;

l 0点钟方向(管顶)的扰动不大;

l 5点钟至7点钟方向的扰动不大。

 

(2)10xDN


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在5xDN的位置,

l 管道9点钟方向的扰动有所降低,但仍然有扰动;

l 5点钟至7点钟方向的扰动进一步降低;

l 而0点钟方向(管顶)的扰动不大。

 

1.2 管道断面尺寸发生变化

拟定安装点前面的管道尺寸发生变化,也会导致传感器安装点的流场扰动。


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我们建议的安装位置是:

l H≤管径的5%时,  L≥最少3xDN;

l H˃管径的5%时,  L≥最少5xDN;

l H≥管径的30%时, L≥最少10xDN;

 

二、满管时的传感器安装

2.1 建议的传感器安装角度

水平安装的管道,为了避免顶部的大气泡和底部的污泥沉积对流量测量的影响,建议选择水平方向的左右45°作为安装区域。


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X=推荐的传感器安装位置

1=出现大气泡的风险区域

2=出现污泥沉积的风险区域

 

2.2 传感器的安装注意事项

当传感器插入式安装时,需要注意:

l 传感器与管道垂直安装;

l 传感器的插入深度要控制好;

l 传感器的斜面正对来水方向。


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1= 不推荐的安装方式:传感器深入管道的深度过大;

2= 不推荐的安装方式:传感器测量窗口未进入管道内;

3= 推荐的安装方式:传感器深入管道内壁约12mm。

 

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X=不推荐安装位置:传感器正对来水方向;

√=推荐测量位置:传感器正对来水方向;

 

三、满管时的安装注意事项

3.1 安装位置的选择

在垂直安装的管道上,不会出现沼泽/空气。在这种情况下,可以为传感器选择任意的安装位置。

只有在满管的情况下才能进行正确和可靠的测量。出于这个原因,不要在落水管或管道的最高点安装测量。

 

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1= 推荐安装位置:几乎所有的水平管段;

2= 垂直管段的推荐安装位置;

3= 不推荐的安装位置:非满管;

4= 不推荐的安装位置:非满管和扰动。

 

3.2 水平管道安装位置的选择

如果在水平管段中考虑流量测量,我们建议考虑稍微倾斜的部分或倒虹吸管。

其中的传感器安装角度如前所述。


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X=不推荐的测量点; 

√=推荐测量点;

!=注意传感器的安装角度。

3.3 与截止阀的相互位置关系

截止阀和控制配件应始终安装在流速传感器的下游。

请注意传感器和截止阀的相互位置和传感器安装角度。

 


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三、结论

l 进行安装前,要做好准备各种工作,并准备可以替代的测量点;

l 根据前后平直段长度和水流方向,选择合适的安装位置;

l 5点至7点之间,这个范围受扰动的影响小,受液位波动的影响也小;前提是满足安装条件和判断污泥界面高度;这个是最佳选择。

l 3点钟和9点钟方向,受液位波动的影响小;但要根据来水的扰动方向选择,否则受扰动的影响大;需要现场判断。这个是次优选择;

l 通常情况下,0点钟方向(管顶)的扰动不大,但受液位波动影响,作为次次优选择。

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