为城市供水提供完整解决方案

作者:刘影 金瑞华 文章来源:科隆测量仪器(上海)有限公司 发布时间:2010-11-05

自来水行业长期以来一直受到供水漏损率居高不下的困扰。部分城市供水管网水量漏损率甚至高达30%。在国家大力号召节能减排的背景下,如何降低漏损率无疑是个重要的课题。从硬件的角度出发,造成水漏损率较高的原因主要有两个,一是传统水表计量精度级别较低,长时间使用后发生磨损锈蚀等,使精度更差,计量体积与实际使用体积相比偏低,造成水费收益降低;二是供水管网中的泄漏导致的水损,一些管网年久失修,维护不利,锈蚀和结垢严重,可能存在很多泄漏点,同时爆管的风险也很大。在管网改造时采用较好的管道材质,并且进行分区供水,区域计量,进行供水管线流量状态的实时监控是降低供水损失率、提高效益的有效保证。

传统水表

传统式水表主要包括旋翼式水表,螺翼式水表,复合水表等,做为最早的水计量的器具,其缺点也是比较明显的。

始动流量大

机械部件的转动需要一定量的水流来推动,才能开始计量,如一般 DN200mm旋翼式水表始动流量是2m3/h。因此在始动流量以下的小流量,机械水表是无法计量的,这就带来部分的水量计量损失。

易磨损

机械水表可动部件的磨损是不可避免的,尤其长时间在高流速条件下工作,磨损更快,降低了计量准确度。如一个水表,1~2年内可能因为磨损而偏慢了3%~5%,由此带来的水费损失可能比一个水表本身的价值都要高,可以说是老旧的水表偷偷在吞食着水务部门的财富。


图1 WATERFLUX3070电池供电电磁流量计

维护量较大

由于机械水表易磨损、锈蚀、堵塞、定期维护和定期重新标定是一个很大工作量的任务,疏于维护可能大大降低水表的计量精度和使用寿命。

新型水表

新型水表主要是指电磁水表和超声波水表。其中电磁水表的原理是法拉第电磁感应定律,即导电液体在磁场中切割磁力线产生感应电压来测量的,与电磁流量计相同;超声波水表则利用“超声波在流动水中传播的时间差”来测量水的流量,与超声波流量计相同。然而,其与流量计不同的地方主要在于供电方式,传统的流量计都是市电供电或24VDC供电,而电磁水表或超声波水表为了适应水表安装地无供电电源的情况,一般都用锂电池供电。相比超声波水表来说,电磁水表的技术更成熟,精度更高,而且安装时前后直管段的要求也较短,因此从大范围使用的角度来说,笔者认为电磁水表比超声波水表更加适合用来替代传统机械式水表。

电磁水表克服了机械式水表的缺点,其核心就是无可动部件。电磁水表依靠一对电极来获取流量信号,内部无任何可动部件,因此就没有始动流量,流量只要从零开始增加,即可实现计量,因此小流量的测量就得到了保证。无可动部件自然也不会产生磨损、堵塞的问题,可以实现多年的免维护和免校验,提高测量精度的同时也减少了维护的人力成本。另外,电磁水表内部具有防腐衬里,因此仪表内部产生锈蚀的几率比传统水表低很多,不但保证了使用寿命还保证了供水水质。除了上述的优点外,电磁水表在节省安装成本方面的优势,也令传统机械式水表难以望其项背。


图2 WATERFLUX3070电磁水表可以在前后都没有直管段的条件下安装

前后直管段要求低

一般水表会要求前置直管段长度至少为仪表口径的10倍,后置直管段至少为仪表口径的5倍,加上一些过滤网等设备,往往安装一个机械水表需要很大的空间,若无法满足前后直管段的要求就会影响计量精度。普通的电磁流量计一般需要的前后直管段为前部5D,后部3D(D指仪表的公称直径),这个相比机械水表已经有了很大的进步了。德国科隆(KROHNE)公司去年推出的WATERFLUX3070电磁水表可以在前后都没有直管段的条件下,保证测量值的0.3%+0.5mm/s的高精度。所以即使在安装空间非常狭窄,无法保证前后直管段的条件下,WATERFLUX3070的也能正常的发挥功效。

垂直或水平安装所需产品相同

机械水表由于其测量原理的限制,垂直安装和水平安装所需的产品型号不同,不能混用。但是往往安装现场的状况层出不穷,很多意外情况无法预料,导致先前决定的安装方式无法实施,需要重新购买水表或调换,带来费用的增加或工期的延误。而电磁水表无论水平或垂直都使用同一种型号,这就给现场安装带来了极大的灵活性。

可实现埋地安装

机械水表由于需要抄表,并且日常维护量较大,因此无法埋地安装,都需要安装一个水表箱,大口径的水表若在地面以下安装,还需要建造一个“人孔”。而电磁水表可以做成分体型,传感器的防护等级为IP68,埋地安装,带显示的转换器可以安装在一个方便读数的地方,两者通过特殊的屏蔽电缆相连。

以往,水务部门在采购设备时,对选择合适的水表没有引起足够地重视。实际上采购水表的一次性投入费用远小于回收水费。一个电磁水表,单纯就表的价格来说可能是机械式水表的几倍,但是综合其精度高、寿命长、安装费用低、压损低的优点,以及从综合经济效益来说,电磁水表更加合适今后的发展需求。


图3 与传统水表的对比

分区供水 区域计量 实时监控

西方发达国家在控制供水漏损率方面远远走在中国前面,如IBM公司以色列海法分公司智能供水系统已经选用科隆WATERFLUX电池供电电磁流量计作为流量传感器,通过该系统对分散在各处的城市管网进行实时的流量信号监控,及时发现水网供水量异常情况,并分析原因加以调整,最大限度地减少了水量损失提高了供水效率。

根据建设部要求,中国一些经济较为发达的城市正在或已经建立了远程流量和压力监测网。管网分区的依据通常可以结合城市的行政区域,各水厂的分布位置,管网的分布特征,地理位置特点等因素。在各个大区的进口和出口处都安装计量仪表,如果有必要,可以将一个大区再划分成若干个小区,在各小区的进出口处也安装计量仪表,这样就形成一个网格化的城市供水管网。在这样一个分区计量的管网上安装的计量仪表通常希望能达到如下要求:

维护量小

由于安装点增多,管理细化,如果计量仪表需要很多人工去维护,那么无疑会增加水务部门的维护成本。


图4 WATERFLUX3070电池供电电磁流量计可实现埋地安装

具有双向流量测量功能

整个管网是一个动态的网络,部分区域存在交叉供水,而用水量又有日夜、季节上的差异,为了合理计量,合理调度,双向测量是非常必要的。

压力损失小

管网上增加了很多流量计,相比原来仅有管道的情况,压损不能增大。若使用的仪表会极大地增加管网压损,必然要求水泵功率的增加,这无形之中也增加了水务部门的运营成本,同时泵水功率的增加也加剧了爆管的危险。

小流量计量的精度高

管网检漏往往是在夜间用水量较小的时候进行分析,因此小流量测量的精度就部分决定了泄漏分析的准确性。

小结

基于上述原因,选用传统机械式水表已经不能符合分区计量流量计的要求,水务部门迫切需要一款适合供水企业计量要求的电池供电的电磁流量计。作为全球流量专家,KROHNE推出的全新WATERFLUX3070电池供电电磁流量计全满足上述四个对管网流量计的要求,同时WATERFLUX3070还可以选配一个GSM/GPRS的远传模块,将流量数据实时传输回水务部门的控制室,实现实时监控。以前寻找一个泄漏点可能需要几天甚至几个星期的时间,而现在结合管网建模,可能只要几个小时就可以发现,较大的爆管点可能只需要几分钟即可找到,这为提高水务部门的效益,降低漏损率起到了积极的作用。

WATERFLUX3070电池供电电磁流量

科隆(KROHNE)公司推出的WATERFLUX3070,在中国东北华南及其他地区得到了大量应用,推出仅一年就荣获“中国水工业创新产品奖”,累计销量已达上千台,为城市供水提供了全方位的解决方案。

WATERFLUX的五大特点:

低能耗的设计理念使得电池寿命长达15年;

安全环保的Rilsan 材料作为衬里,保证了供水水质的安全;

OIML R-49和MI-001贸易交接认证,为供水计量提供了法律保证;

0.2%的超高测量精度,为供水企业提供了计量保证;

无需前后直管段,为施工安装带来极大的方便。

0
-1
收藏
/
正在提交,请稍候…