热式气体流量计在曝气控制中的应用

文： 秦素春 （塞尔瑟斯仪表科技有限公司，北京）
张英辉 （塞尔瑟斯仪表科技有限公司，北京）


城市污水是城市发展中的产物。大量的污水倾泄入水体和土壤，破坏了水体和土壤的自然生态，使水体物种消失、鱼虾匿迹、变成了臭河死湖，土壤里重金属和有毒物质富集，污染物通过食物链危害我们的身体健康，造成巨大的经济损失，制约了城市社会经济的可持续性发展，使我们不得不开展污水处理工程，改善自己的生存环境。

鼓风曝气是污水处理中的关键参数控制，影响曝气量的参数很多，如进水负荷、污泥泥质等等。溶解氧有滞后性，用溶氧仪自动控制风机开停台数和改变风量，是比较复杂的。而此参数的控制又十分重要，采用先进技术对此控制是必须的，而且曝气控制电耗占污水厂的80%左右，通过控制来降耗也是一种趋势。

1 、TF100热式气体质量流量计工作原理

热式气体质量流量计采用热扩散原理，热扩散技术是一种在苛刻条件下性能优良、可靠性高的技术，其典型传感元件包括两个热电阻（铂RTD ），一个是速度传感器，一个是自动补偿气体温度变化的温度传感器。当这两个RTD 被置于介质中时，其中速度传感器被加热到环境温度以上的一个恒定的温差，另一个温度传感器用于感应介质温度。流经速度传感器的气体质量流量是通过传感元件的热传递量来计算的。气体速率增加，传感器传递给介质的热量增多，因此需要供给更多的功率，而电子单元加热RTD 的功率与质量流量成一定的对应关系。其关系如公式（1）所示：

ρυ＝K（Q / △T）1 .67…………………（公式1）

式中ρ——流体的密度,Kg/m3；

υ——流体的流速,m/h；

K——标定的系数；

Q——热流量, J/h；

△T——温差，℃。

2 、技术特点

（1）直接气体质量流量检测，与温度、压力无关，无需温度、压力补偿。

（2）可配密封球阀，使检修。清洗都可以在生产中进行，不用停产。

（3）流速范围在0.5m/s～60m/s之间，特别适用于大管径的工况。

（4）探头无移动部件，对介质中颗粒附着影响不敏感。

（5）基于分子测量原理能检测微小流量，反应灵敏，显示无死区。

（6）没有介质压力损失。



3、控制流程简介


曝气池是污水处理中非常重要得一部分，曝气量的大小不仅涉及到耗气多少，更重要的是曝气量的控制既污水中微生物控制的关键参数氧含量的控制，氧含量控制不好，污水中微生物控制失调，水中氮分子和磷分子比例失控，直接影响到污水处理各项指标的是否合格。

TF100流量计在曝气池氧含量的控制中起到关键作用，是控制系统中的眼睛，基于流量计得热式原理，该流量计不需要温度、压力补偿，可以输出4～20mADC流量和温度信号。在测量到曝气流量后通过控制系统与需氧量相比较，产生的反馈信号控制调节阀的动作，当曝气量大于所需量阀门开度减小；当曝气量小于所需量阀门开度增大， 使供气量达到要求。

4、结束语

SAILSORS公司的TF100热式气体质量流量计的高可靠性和重复性，以及现场的免维护性，诸多优点使该产品在鼓风曝气测量系统中发挥的作用日益明显。它不但适用在曝气测量，也同样适用在污水处理的废气回收等工艺，为污水处理提供了重要保证。
SAILSORS公司一直致力于热式质量流量计的开发和研究，深刻的了解了其在各行各业的应用。同时也更致力于以先进的技术，优质的服务，准确的系统解决方案服务于中国企业。




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