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          污泥处理工艺仪表选型浅析

          来源: 作者: 发布日期:2020-04-23

                 摘要:污泥处理是危废处理过程中不可或缺的环节,但是因其物料的特殊性,仪表的选型决定了其日后使用的安全可靠性以及维护的难易程度。在仪表选型中,仪表的采购及使用维护成本是考量是否选用该仪表的重要指标。本文通过对污泥特性、对仪表采购成本及使用维护的成本的分析,对污泥处理所涉及的仪表选型进行简要分析。

           
                 污泥处理是随着国家对环保要求的提高,环境治理的加强应运而生的一类新兴行业。污泥处理的污泥包括污水厂污泥、化工厂污泥、炼油厂含油污泥等成分复杂的多种类污泥。因此在其处理过程中所涉及应用的仪表的选型,是一大难点,如何选择出适用性好、安全稳定且维护难度低,使用综合成本低的仪表,是对仪表专业的考验。 
           
          1 污泥处理经常涉及使用的仪表简介
                 在污泥处理中,经常需要测量的参数有压力、温 度、流量、液位等。压力表压力变送器在选型时,根据污泥的物料特性,应该避免堵塞、腐蚀、震动等情况,基于现场情况分析,我们常规选择隔膜压力表以及隔膜压力变送器,在选择接液材质时要根据现场工艺介质具体分析,选择适用于该工况的材质。
           
                 流量计选型时,因 为 污 泥 的 流 动 性 差、成 分 复杂、杂质多的原因,一般情况下选用电磁流量计楔形流量计,但又因为污泥中常含有泥沙等硬度较高的杂质,在选型时应该考虑电磁流量计的内衬材质与楔形流量计的楔形节流件材质。
           
                 物位计在污泥处理中常用在污泥的储存和转运以及处理的中间过程。因为污泥的成分复杂,污泥会存在挂壁、堵塞等问题,并且在存储过程或者生产过程中,污泥会因为发酵而产生气泡,所以常规的磁翻板液位计,超声波等物位计并不适用于这种工况,根据现场情况分析,非常终我们采用高频雷达物位计来进行测量。 
           
          2 仪表采购及使用维护成本
                 在仪表的选型初期,除了仪表的适用性,还会考虑仪表的采购成本,往往在采购时会考虑采购价格较低且适用的仪表,但是很多企业会忽略其使用及维护成本,然而在仪表的实际使用过程中,使用及维护成本往往高于仪表的采购成本。
           
                 例如蒸汽流量的测量,如果选用孔板流量计,在东北地区使用,在冬季需要考虑仪表的伴热保温,而伴热所需热源产生的费用,是使用中重要的成本之一。
           
                 以蒸汽伴热为例,若伴热蒸汽为压力0.6MPa的饱和蒸汽,每个伴热点所需蒸汽量为5~8kg/h,防冻凝期为每年11月15日到次年3月15日,按照120天每年计算,那么每年所需要使用的蒸汽量为14.4~23.04t,按照市场价200元每吨的价格每年所需要的费用为2880~4608元。将仪表的使用寿命按照10年计算,一台孔板流量计的伴热所需耗费的蒸汽费为28800~46080元。加上前期伴热保温管路的施工,需要伴热导管、根部阀、疏水器、回水管线、保温材料、施工费等,这将是一笔不菲的开支。在选择蒸气流量计时,如果对测量精度要求不高,在工艺条件允许的情况下可以选择涡轮流量计或者涡街流量计,在精度要求高,作为贸易结算时可以选择质量流量计。在先期采购中,涡轮与涡街流量计价格与孔板流量计相差无几,在精度要求不高于1.0时,完全可以选用。而质量流量计虽然采购价格较高,但是其使用成本以及维护成本基本为零,但是其稳定性与使用维护的便捷性却比孔板流量计高很多,所以在测量精度要求高的时候,完全可以选用质量流量计
           
          2.1 压力仪表
                 在压力仪表的选型时,无论是压力变送器还是压力表,都建议选择隔膜式的,因为行业的特殊性,物料组分不同,含固率不同,在选择压力仪表的时候应该按照非常恶劣的物料性质进行选择,仪表建议选择口径为 DN50的,这样可以有效避免导压管和根部阀的堵塞;在选择接液膜片的材质时,要根据物料内所含介质选择,选择耐腐蚀性能较好的材质,这样可以有效延长仪表的使用寿命。虽然这样选择在工程建设初期成本较高,但是从长远看,综合考虑,这样的选择还是比较经济的,可以有效延长仪表的使用寿命,减少仪表的维护次数更换频次,可以有效降低总体成本。
           
          2.2 液位仪表
                 关于液位计,在实际使用中,因为行业 特 殊 性,物料的成分原因,无论污泥还是污泥处理产生的污水中,都含有一定的腐蚀性。所以在选型时,一般我们选择非接触式液位计:雷达液位计或者超声波物位计,既排除了腐蚀隐患,又方便维护。在污泥的处理过程中,因工艺设备等原因,污泥会产生一定的飞溅,容易污染液位计的探头,导致测量不准,所以在设计时要充分考虑现场工艺情况,根据工艺条件设计安装位置,减少物料飞溅造成的污染。根据我们现场使用情况,建议选择污泥测量的液位计时,选择高频雷达物位计,可以有效降低维护频次,延长仪表的使用寿命。
           
          2.3 温度仪表
                 对于温度仪表的选型,针对于现场和工艺条件,根据安装位置与物料特性,要注意物料的冲刷造成的保护套管的磨损与腐蚀,选择合适的套管材质或镀层。适宜的安装位置与合适的材质能有效延长温度计的使用时间,降低维护工作量。仪表的采购成本、施工成本、使用成本可以作为仪表的综合使用成本。设仪表的采购成本为 A,施工成本为 B,使用成本为 C,则综合使用成本 D=A+B+C。在仪表选型时,在适用的不同仪表做选择时,要着重考虑综合成本 D,因为往往在施工和后期使用中,使用成本与施工成本是远远高于仪表本身的采购成本。 
           
          3 仪表选型举例
                 在综合考虑了仪表的采购成本与维护成本后,我公司仪表专业对公司初期设计仪表选型给出了合理性建议。在压力表以及压力变送器的选择时,选择了不锈钢隔膜耐震压力表 YQFN -100MFB3/HC、不 锈 钢 耐 震 压 力 表YQFN-100/316L、以及不锈钢压力表 YQF-100/316L;压力变送器选用了三畅压力变送器。污泥管道压力监测均采用隔膜耐震压力表,因介质原因,管道压力存在脉动现象,若采用普 通 隔 膜 压 力 表,压 力 表 的 使 用 寿 命 很低,有时存在表针打弯打坏现象,采用耐震隔膜压力表后,这些现象没有再发生。
           
                 温度测量仪表选用了三畅的WZGPK 系列铂热电阻,套管采用316不锈钢,部分工艺管道介质含有泥沙较多的,物料成分复杂,对套管磨损较大处,采用了不锈钢镀碳化钨套管。在近五年的使用过程中,温度计未出现过问题,在大修期间检查,套管未出现磨损现象,完整度保持很好。流量测量仪表厂内蒸汽总管流量采用横河涡街流量计,工艺管线污泥流量测量采用三畅仪表的楔形流量计,楔形流量计的差压测量仪表选用SC3051DP双法兰差压变送器,楔形块材质选择硬度较高且价格适中的321材质。在实际使用过程中,没有出现过堵塞损坏等问题,在长期的使用中,精度并没有出现较大偏差,流量计完全满足工艺使用要求。
           
                 在污水工艺中液位测量仪表选用三畅超声波液位 计,换 能 器 材料选择防静电 PP 材 料,有 效 防 止 了 换 能 器 腐 蚀 现象,降低安全隐患。雷达物位计选择的是三畅SCLD96系 列 高 频 雷 达 和 恩 格 斯豪斯的 FMR52系列高频雷达。其中三畅SCLD96系 列 高 频 雷 达 主 要 用 于 污 泥物位的监测,对于易飞溅挂壁的物料有很好的干扰抑制效果。恩格斯豪斯的FMR52系列高频雷达用于含油较高且需要加热的物料物位测量,当加热物料产生泡沫浮渣等介质、物料膨胀或者沸腾产生泡沫时,该雷达可以准确测量出泡沫的实际高度,有效预防物料溢出溢流等,大大增强了运行的安全稳定性。 
           
          4 总 结
                 仪表在污泥处理过程中有着重要的作用,作为一个仪表工作人员,在设计阶段,一定要充分考虑各方因素,选择出非常适宜的仪器仪表,这样不但可以降低维护工作量,更能降低综合使用成本。在仪表先期设计选型时千万不能把单一的采购成本作为其重要的参考依据,要综合考虑,这样才能选出综合使用成本更低,适用性更强的仪器仪表。

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