Empfehlungen zur Auswahl von Abwassermengenmessern
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Übersicht: Strömungsmesser gehören zu den wenigen Messgeräten, deren Herstellung schwieriger ist als ihre Verwendung. Bei der Auswahl von Abwassermengenmessern müssen die Einflüsse des Durchmessers, der physikalischen Eigenschaften des Mediums (Korrosionsfähigkeit, Verschmutzungsgrad, Abnutzungsanfälligkeit), der Dynamik des Fluids, des Betriebsdrucks sowie der Temperatur des Mediums berücksichtigt werden. Abfälle und Abwässer werden in Flüsse und Seen eingeleitet, wodurch die Wasserressourcen erheblich geschädigt werden. Dies verschärft die ohnehin schon prekäre Situation der Wasserressourcen noch weiter. Die Kontrolle und Verwaltung des Abwasserausstoßes ist daher eine dringende Notwendigkeit. Der Umweltschutz ist zu einer grundlegenden Staatspolitik für die nachhaltige wirtschaftliche Entwicklung unseres Landes geworden. Unter dem Druck der Umweltschutzrichtlinien rücken die Unternehmen den Umweltschutz immer stärker in den Vordergrund. Die Messung und Kontrolle des Abwasseraufkommens wird somit zu einem wichtigen Bestandteil der Tätigkeiten der Unternehmen. Da die Abwasserpumpstationen und -reinigungsanlagen meist in städtischen Gebieten liegen, ist deren Baufläche begrenzt. Daher ist die Länge der Rohrabschnitte, die für die Installation von Durchflussmessern benötigt werden, ebenfalls begrenzt. Zudem sind die Durchmesser der Abwasserrohre groß, und sie befinden sich meist unter der Erde. Es ist daher unwahrscheinlich, dass große Messkammern errichtet werden können, in denen die Durchflussmesser sowie die dazugehörigen Ventile installiert werden können. Gleichzeitig ist Abwasser – insbesondere unverarbeitetes Abwasser – nicht nur stark korrosiv, sondern enthält auch viele Verunreinigungen wie Schlamm und Kunststoffe. Dadurch eignen sich viele Flussmesser nicht zur Messung des Abwasservolumens. Zudem schwankt das Volumen des Abwassers stark, was die Messung erschwert. Bei Regentagen im Vergleich zu sonnigen Tagen sowie in Zeiten hoher Abwassermengen im Vergleich zu normalen Zeiten gibt es große Unterschiede. Deshalb benötigen Flussmesser einen sehr weiten Messbereich. Strömungsmesser gehören zu den wenigen Messgeräten, deren Herstellung schwieriger ist als ihre Verwendung. Bei der Auswahl von Abwassermengenmessgeräten müssen die Auswirkungen von Rohrleitungen, Durchmesser, den physikalischen Eigenschaften des Mediums (Korrosionsfähigkeit, Verschmutzungsgrad, Abnutzungsanfälligkeit), der Dynamik des Fluids, dem Betriebsdruck sowie der Temperatur des Mediums berücksichtigt werden. Je nach Eigenschaften des Abwassers gibt es im Allgemeinen folgende Arten von Durchflussmessern für Abwasser:1. Elektromagnetischer Durchflussmesser
Elektromagnetische Durchflussmesser werden nicht von äußeren Faktoren wie Temperatur, Druck, Viskosität oder Dichte beeinflusst. Es kommt zu keinen Druckverlusten in den Bereichen innerhalb des Messrohrs, wo es Verengungen oder Erhebungen gibt. Das erste Signal, das von dem Durchflussmesselement erfasst wird, ist eine Spannung, die in direktem Verhältnis zur durchschnittlichen Fließgeschwindigkeit des Fluids steht. Dieses Signal hängt nicht von anderen Eigenschaften des Fluids ab – was einen großen Vorteil darstellt. Aufgrund der großen Schwankungen im Abwasserfluss, der vielen Verunreinigungen sowie der gewissen Leitfähigkeit des Abwassers ist die Verwendung eines elektromagnetischen Durchflussmessers eine hervorragende Wahl zur Messung des Abwassers. Elektromagnetische Durchflussmesser eignen sich zur Messung von Abwasser in Rohren mit einem Durchmesser von DN15 bis DN3000. Das Messverhältnis kann 1:10 betragen. Es reichen dazu nur 5D gerader Vor- und 3D gerader Nachlaufabschnitt aus. Die Installation ist einfach, die Bedienung unkompliziert, die Messgenauigkeit hoch. Zudem ist das Gerät kompakt und klein in der Größe. Die Installation sowie Wartung sind sehr einfach. Es kann auch in schwierigen Umgebungen einwandfrei funktionieren. Für die Messung von Abwasser eignet sich eine Polytetrafluorethylen-Beschichtung; Elektroden aus 316L genügen hierfür aus. 2. Außenmontierter Ultraschallstrommesser Der außenmontierte Ultraschallstrommesser eignet sich für Rohre mit großem Durchmesser. Er kann ohne Schneiden des Rohres direkt installiert werden, ist leicht zu montieren und zu demontieren und kann Medien bei hohen Temperaturen, hohem Druck sowie unter stark korrosiven Bedingungen messen. Der Messbereich ist breit, die Installation und Nutzung sind einfach. Die Kosten hängen nicht von der Durchmessergröße ab. Zudem weist das Gerät eine hohe Vielseitigkeit auf – nachdem es in einem Rohr verwendet wurde, kann es aus diesem herausgenommen und in einem anderen Rohr eingesetzt werden. Die Genauigkeit von Ultraschall ist geringer als die von elektromagnetischen Methoden; er wird daher häufig zur Messung von Abwässern mit sehr großen Rohrdurchmessern eingesetzt. 3. Strömungsmesser für offene Kanäle Strömungsmesser für offene Kanäle werden hauptsächlich zur Messung des Abwasserflusses verwendet, der durch offene Kanäle abgeleitet wird – anstelle von durch geschlossene Rohrleitungen. Aufgrund des hohen Durchflusses in offenen Kanälen weist das Fluid oft eine gewisse Korrosivität auf oder enthält viele Verunreinigungen. Es ist daher schwierig, mit herkömmlichen Durchflussmessgeräten ein zuverlässiges Messergebnis zu erzielen – zudem gestaltet sich die Anwendung solcher Geräte äußerst schwierig. Der Durchfluss in offenen Kanälen wird gemessen, indem entlang des Fließwegs des Fluids nach bestimmten Standards Stauwehre eingebaut werden. Es besteht eine eindeutige Funktionsbeziehung zwischen dem Durchfluss des Fluids durch diese Stauwehre und seinem Stand. Durch die Messung des Standes kann somit der Durchfluss berechnet werden. Es erfordert wenig Wartung, ist einfach in der Bedienung und weist eine hohe Genauigkeit auf. 4. Wirbelstrommessgerät Wirbelstrommessgeräte sind preisgünstig, einfach und unkompliziert in der Installation, weisen einen geringen Druckverlust auf, haben ein breites Messbereichsverhältnis sowie eine hohe Messgenauigkeit. Bei der Messung von Abwasser muss man auf die Korrosivität des Abwassers achten. Falls die Korrosivität hoch ist, kann ein Polytetrafluorethylen-Außenmantel verwendet werden. Im Abwasser dürfen keine faserartigen Stoffe wie Kunststoffe enthalten sein – solche Stoffe können sich an den Wirbel erzeugenden Elementen festsetzen und dadurch die Frequenz der Wirbel beeinflussen, was wiederum die Genauigkeit der Messung beeinträchtigt. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass bei der Auswahl eines Abwasserströmungsmessers das für die jeweilige Anlage geeignete Gerät in Abhängigkeit von Rohrleitungen, Entlüftungsverfahren, Temperatur, Korrosionsgefahr sowie der Verschmutzungsstufe des Mediums ausgewählt werden muss.