(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
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
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。