《水工艺设备基础》第十一章.ppt

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1、第十一章第十一章 投药投药设备设备课程内容：课程内容：1.1.计量设备2.投加设备课程要求：课程要求：1.1.掌握常用计量设备名称、工作原理及选用条掌握常用计量设备名称、工作原理及选用条件；件；2.2.掌握常用投加设备的原理及适用条件。掌握常用投加设备的原理及适用条件。投药设备定义投药设备定义：向水中投加处理药剂和消毒剂的设备。药液调制设备药剂净化设备计量设备计量设备:流量计、计量泵流量计、计量泵流量计、计量泵流量计、计量泵稳压设备投加设备投加设备:水射器、干式投加设备水射器、干式投加设备其他控制附件机械搅拌气体搅拌混合与搅拌设备混合与搅拌设备混合与搅拌设备混合与搅拌设备投药设备组成投药设备组

2、成转子流量计转子流量计电磁流量计电磁流量计超声流量计超声流量计质量流量计质量流量计涡街流量计涡街流量计涡轮流量计涡轮流量计孔口式计量设备孔口式计量设备三角堰计量设备三角堰计量设备虹吸计量设备虹吸计量设备激光多普勒流速计激光多普勒流速计计量设备计量设备11.1 11.1 计量设备计量设备 组成组成组成组成:转子转子(浮子浮子)锥形管锥形管 支撑连接部分支撑连接部分 11.1.1 11.1.1 转子流量计转子流量计转子流量计环形环形缝隙缝隙药液药液转子受力分析：转子受力分析：转子受到三个力作用：浮力浮力浮力浮力(向上向上)转子的节流作用产生的转子的节流作用产生的压力差压力差压力差压力差 (向上向上

3、)转子转子重力重力重力重力(向下向下)工作原理工作原理:开始时开始时：向上合力向上合力向上合力向上合力 重力重力重力重力，转子向上运动，转子向上运动，随着转子的上升，转子与锥形管之间的随着转子的上升，转子与锥形管之间的流通面积增大，流速减小，转子受到流流通面积增大，流速减小，转子受到流体向上合力减小。体向上合力减小。流体作用在转子上的力与转子的重力流体作用在转子上的力与转子的重力平衡平衡平衡平衡：转子停留在某一高度。转子停留在某一高度。流量发生变化流量发生变化流量发生变化流量发生变化：转子停留高度随之变化，：转子停留高度随之变化，流量信号被转换成位移信号，从转子上流量信号被转换成位移信号，从转

4、子上缘所对应的锥形管上的流量刻度值，便缘所对应的锥形管上的流量刻度值，便可知道被测流量的大小。可知道被测流量的大小。药液药液转子（浮子）流量计转子（浮子）流量计金属管浮子流量计 玻玻璃转子流量计 转子流量计转子流量计应用：应用：适用于氢氟酸以外的任何适用于氢氟酸以外的任何非浑浊液体非浑浊液体非浑浊液体非浑浊液体和和气体气体气体气体的流量的流量测量测量.11.1.2 11.1.2 电磁流量计电磁流量计原理原理:根据根据电磁感应定理电磁感应定理电磁感应定理电磁感应定理，导体在磁场中运动，导体在磁场中运动并切割磁力线时，在导体中产生感应电并切割磁力线时，在导体中产生感应电势，同样，当导电液体垂直磁场

5、方向流势，同样，当导电液体垂直磁场方向流动切割磁力线时，在液体两侧的电极上动切割磁力线时，在液体两侧的电极上产生感应电势：产生感应电势：E=KQ=KQ流量流量仪表常数仪表常数感应电势感应电势感应电势与体积流量感应电势与体积流量Q具有线性关系具有线性关系测量测量导电性流体导电性流体的流量的流量电磁流量计应用：电磁流量计应用：*应用于应用于腐蚀性液体腐蚀性液体腐蚀性液体腐蚀性液体的测量；的测量；*应用于应用于含有固体颗粒的液体含有固体颗粒的液体含有固体颗粒的液体含有固体颗粒的液体的测量。的测量。这这些都是其他流量仪表无法相比的。些都是其他流量仪表无法相比的。电磁流量计电磁流量计11.1.3 11.

6、1.3 超声流量计超声流量计应用应用：*用于测量用于测量能导声液体能导声液体能导声液体能导声液体流量；流量；*尤其适用于尤其适用于大口径圆形管道大口径圆形管道大口径圆形管道大口径圆形管道和和矩形渠道矩形渠道矩形渠道矩形渠道的流量测量。的流量测量。组成组成:转换器、换能器、信转换器、换能器、信转换器、换能器、信转换器、换能器、信号电缆号电缆号电缆号电缆等。等。超声流量计超声流量计夹在被测管夹在被测管道的两侧道的两侧连接转换器连接转换器和换能器和换能器超声流量计超声流量计超声流量计原理：超声流量计原理：转换器转换器发出的超声激励信号由信号电缆传输给换能器，换能器把超声激励信号转化为声发射信号，该信

7、号穿过被测液体，由对面的换能器接受并转化为电信号后再由信号电缆传给转换器;转换器转换器对接收电信号进行放大、检测，最后由内部微型计算机根据时差法测量原理进行运算、补偿，得出相应的流量，同时输出用户所需要的信号。超声流量计适用范围超声流量计适用范围：*可用于计量给水给水和含有固体颗粒含有固体颗粒，悬悬浮物浮物或气泡气泡的污水;*适用于混凝土管以外几乎所有硬质材所有硬质材料制作的多种管径和壁厚的管道料制作的多种管径和壁厚的管道。超声流量计超声流量计壁挂式转换器盘装式转换器一体式转换器防爆型转换器插入式传感器管段式传感器外夹式传感器10.1.4 10.1.4 质量流量计质量流量计质量流量的测量质量流

8、量的测量质量流量的测量质量流量的测量：传统方法传统方法传统方法传统方法：测出密度和体积流量，将此两数值相：测出密度和体积流量，将此两数值相乘才得到质量流量。乘才得到质量流量。其精度受到被测流体的其精度受到被测流体的密度、压力、温度、粘度、电导率、流动密度、压力、温度、粘度、电导率、流动断面的变化以及介质中存在均匀分布的小断面的变化以及介质中存在均匀分布的小气泡和固体微粒的影响。气泡和固体微粒的影响。质量流量计质量流量计质量流量计质量流量计：可直接测量质量流量，与被测介质：可直接测量质量流量，与被测介质的密度、压力、温度、粘度、电导率、流速和流的密度、压力、温度、粘度、电导率、流速和流动状态无关

9、。被测介质中均匀分布的气体、固体动状态无关。被测介质中均匀分布的气体、固体小颗粒，同样对测量的精度无明显影响。小颗粒，同样对测量的精度无明显影响。质量流量计组成质量流量计组成质量流量计组成质量流量计组成：传感器、信号转换器、信号电缆：传感器、信号转换器、信号电缆（连接传感器和转换器）（连接传感器和转换器）传感器测得的数据由转换器进行处理。传感器测得的数据由转换器进行处理。质量流量计原理质量流量计原理：科里奥利斯力：能使旋转着的管子运动速科里奥利斯力：能使旋转着的管子运动速度发生超前或滞后的力。度发生超前或滞后的力。将绕着同一根轴线以同相位旋转的两根相将绕着同一根轴线以同相位旋转的两根相同的管子

10、外端用同样的管子连接起来，当同的管子外端用同样的管子连接起来，当管子内没有质点流过时，连接管与轴线平管子内没有质点流过时，连接管与轴线平行，而当管子内有质点流过时，由于有科行，而当管子内有质点流过时，由于有科里奥利斯力的作用，两根旋转管发生相位里奥利斯力的作用，两根旋转管发生相位差，连接管就不再与轴线平行。管子的相差，连接管就不再与轴线平行。管子的相位差大小取决于管子的流体质量的大小。位差大小取决于管子的流体质量的大小。11.1.5 11.1.5 涡街流量计涡街流量计卡门旋涡流量计。组成：组成：传感器传感器 转换器转换器 显示仪表显示仪表原理：原理：应用流体振荡原流体振荡原理理。根据根据“卡门

11、涡卡门涡街街”原理制成原理制成 11.1.5 11.1.5 涡街流量计涡街流量计 卡门涡街原理：卡门涡街原理：在流体前进的路径上放置在流体前进的路径上放置一个非流线型柱状物一个非流线型柱状物（检检检检测器测器测器测器），在某一雷诺数范在某一雷诺数范围内，在柱状物后面就会围内，在柱状物后面就会产生一种有规律的旋涡，产生一种有规律的旋涡，并随流体一起向下游流去。并随流体一起向下游流去。旋涡产生的频率旋涡产生的频率f f 与流速与流速v v、柱状物特征长度柱状物特征长度d d 之间存之间存在一定关系。在一定关系。通过检测出频率通过检测出频率f f，可，可以得到流速以得到流速v v，从而得出体，从而得

12、出体积流量。积流量。f=St(v/d)三角形三角形=0.16圆柱形圆柱形=0.2涡街流量计涡街流量计智能型涡街流量计 傻瓜涡街流量计 11.1.8 11.1.8 孔口式计量设备孔口式计量设备 孔口计量孔口计量孔口计量孔口计量：利用：利用孔口在孔口在孔口在孔口在恒定浸没深度下出流的恒定浸没深度下出流的恒定浸没深度下出流的恒定浸没深度下出流的稳定流量稳定流量稳定流量稳定流量来计量，流量来计量，流量的大小可通过改变孔口的大小可通过改变孔口面积来调节。面积来调节。组成组成组成组成:浮体浮体 孔口孔口 加药软管加药软管控制加药量方法：控制加药量方法：控制加药量方法：控制加药量方法：孔口孔口 孔板孔板 调

13、节计量阀调节计量阀 原理原理原理原理：1 1 1 1.通过更换不同通过更换不同孔径的孔径的孔口孔口或或孔板孔板来来控制加药量。控制加药量。2 2 2 2.调节调节计量阀计量阀内有上下两个孔板，内有上下两个孔板，下孔板与阀体固定，下孔板与阀体固定，上孔板可以滑动，上孔板可以滑动，通过操作手轮改变通过操作手轮改变两板的出流断面来两板的出流断面来调节流量。调节流量。适用适用适用适用：适用于药液池：适用于药液池液液位恒定位恒定的情况。的情况。11.1.8 11.1.8 孔口式计量设备孔口式计量设备 11.2 11.2 投加设备投加设备分类分类：干投、湿投。：干投、湿投。湿式投加设备湿式投加设备湿式投加

14、设备湿式投加设备：计量加药泵计量加药泵 水射器水射器水射器水射器典型干式投加设备典型干式投加设备典型干式投加设备典型干式投加设备：投矾机投矾机定义定义：投加设备是将水处理药剂加到所需要处理水的设备。11.2.1 11.2.1 水水 射射 器器 水射器常用于向压力管内投加药液。水射器常用于向压力管内投加药液。（1 1）结构组成）结构组成：由压力水入口、吸入室、吸入口、喷：由压力水入口、吸入室、吸入口、喷嘴、喉管、扩散管、排放口等部分组成。嘴、喉管、扩散管、排放口等部分组成。（2 2）原理）原理：高速水流由喷嘴喷入喉管，使吸入室内产高速水流由喷嘴喷入喉管，使吸入室内产生负压，将药液吸入，药液与压力

15、水混合后进入压力水生负压，将药液吸入，药液与压力水混合后进入压力水管道。管道。水射器水射器小水射器 大水射器 干式投矾机干式投矾机 结构组成结构组成：盛矾盛矾漏斗、附着式振漏斗、附着式振动器、电磁振动动器、电磁振动给料机、调节手给料机、调节手柄、底座和外壳柄、底座和外壳等。等。电磁振动给料机组电磁振动给料机组电磁振动给料机组电磁振动给料机组成成成成：给料槽、激振器、给料槽、激振器、减振器，并由时减振器，并由时间继电器控制，间继电器控制，作连续或间断地作连续或间断地振动投加。振动投加。原理原理：药剂通过料斗进入盛矾漏斗，堆放在振动式投加槽中，通过时间继电器把药定时定量地直接投入水中。适用适用：干式投矾机：干式投矾机用于投加用于投加松散的松散的易溶解的颗粒状易溶解的颗粒状固体药剂。固体药剂。溶液投加设备