高濃度黏稠固體廢棄物,是指工業(yè)生產(chǎn)及市政污水處理過(guò)程中發(fā)生的含固量高、粘度大、顆粒細的固-液兩相廢棄物或副產(chǎn)品, 因為其常溫常壓下流動(dòng)性較差,在高壓管道運送時(shí)為“ 不沉降似均質(zhì)稠密膏體” ,因而亦稱(chēng)稠密膏體.包含煤炭職業(yè)的煤泥、給排水職業(yè)的脫水污泥、制作職業(yè)的工業(yè)污泥、石化職業(yè)的油渣和油泥等,觸及二十余個(gè)職業(yè).就上述稠密膏體而言,當前較常用的無(wú)害化、資本化處置辦法有燃燒、燃燒發(fā)電、土地資本化運用以及填埋等.無(wú)論選用哪種無(wú)害化、資本化處置辦法,運送均為*的環(huán)節, 新開(kāi)展的運送工藝技術(shù)為管道運送.不管在工業(yè)現場(chǎng)仍是試驗室管道運送時(shí), 流量均是要害參數,其大小決議了管道運送的功率.
  稠密膏體管道運送的流量測驗是一個(gè)尚待處理的難題, 管道運送試驗中通常選用稱(chēng)重法丈量,但該辦法測驗過(guò)程繁瑣.而熱水流量計的丈量不因流體密度、粘度、溫度、壓力、電導率和雷諾數改變, 沒(méi)有阻流件,也不會(huì )在高流速情況下發(fā)生氣蝕, 這些年在流體流量測驗中被廣泛應用.跟著(zhù)熱水流量計的開(kāi)展, 現已可丈量電導率閾值更低的液體,而當稠密膏體濃度較高時(shí)不可行, 其緣由現有文獻中尚沒(méi)有的解說(shuō),筆者估測這也許與其濃度過(guò)大時(shí)電導率太低有關(guān).本試驗先運用熱水流量計丈量必定電導率規模的煤泥在管道運送時(shí)的流量,并與稱(chēng)重法丈量成果相比照, 得到煤泥在管道運送時(shí)電導率及濃度的閾值, 為往后熱水流量計應用于其它稠密膏體管道運送的流量丈量提供依據,對其現場(chǎng)應用也具有很重要的指導意義.
  測驗原理及試驗過(guò)程
  熱水流量計原理
本次選用不一樣質(zhì)量濃度的煤泥在裝有熱水流量計(電磁流量計、渦街流量計、渦輪流量計)的液壓與流變試驗臺上(試驗原理如圖1)進(jìn)行管道運送試驗.熱水流量計依據電磁感應原理丈量流過(guò)管道中導電流體的流量,故運用熱水流量計的前提是被測流體有必要導電, 且電導率不能低于閾值(即下限值).通用型熱水流量計的閾值在(5 ×10-6)S/cm～10-4 S/cm 之間, 若電導率低于閾值會(huì )發(fā)生差錯乃至不能丈量.依據電磁感應原理(如圖2), 當導電流體在磁場(chǎng)強度為B的磁場(chǎng)中切開(kāi)磁力線(xiàn)時(shí), 在線(xiàn)形長(cháng)度為L(cháng) 的a 和b 兩點(diǎn)之間會(huì )發(fā)生感應電動(dòng)勢, 為

　兩接收電極之間的間隔L 為已知常數, B 為已知的磁場(chǎng)強度, 故εab是單調函數,隨υ的改變而改變.而瞬時(shí)流量Q 等于流速υ與導管截面積S (常數)的乘積, 故有Q=K×εab ,
式中:K 為儀器常數.因而, 只需測得εab , 即可求得對應的流量Q.

    煤泥電導率測驗原理及辦法
在定制的圓柱狀絕緣料筒中裝入煤泥, 運用參比電阻法丈量不一樣質(zhì)量濃度下煤泥的電阻率.首要別離測出定值電阻R的兩頭電壓U0和絕緣料筒兩頭的電壓U .由式(3)求得該長(cháng)度管道內煤泥的電阻, 并代入式(4)求得煤泥的電阻率, 再由k =1  /ρ求得煤泥的電導率, 即

式中:ρ為電阻率;U 為裝有煤泥的圓柱狀絕緣料筒兩頭電壓;U0為定值電阻兩頭的電壓;A 為橫截面積;L為兩電極之間的間隔.
選用四相電極參比電阻法丈量煤泥電阻率, 規劃試驗電路如圖3所示.試驗過(guò)程如下:①首要丈量絕緣料筒內徑及長(cháng)度.用游標卡尺多次從不一樣視點(diǎn)丈量絕緣料筒的內徑及長(cháng)度并記載,別離取平均值.②丈量室內溫度并記載.③取適量煤泥參加必定的水, 充沛拌和, 用含水率儀丈量含水率并記載, 使含水率為32 %擺布,將配好的煤泥裝入絕緣料筒中, 然后接通
試驗電路.④運用萬(wàn)用表別離丈量500 Ψ電阻兩頭和絕緣料筒兩頭的電壓, 待電壓安穩后讀數并記載.⑤別離改變電源電壓和煤泥含水率,重復上述試驗過(guò)程.

試驗數據及剖析
　煤泥電導率試驗數據及剖析
  依據丈量得到的數據, 以煤泥的質(zhì)量濃度作橫坐標, 相應質(zhì)量濃度煤泥的電導率作縱坐標,繪出煤泥電導率與其質(zhì)量濃度的圖(如圖4).再以電壓為橫坐標, 相應電壓下煤泥的電導率為縱坐標,繪出電壓與電導率的圖(如圖5).

　圖4 的電導率改變曲線(xiàn)標明, 跟著(zhù)煤泥質(zhì)量濃度的增大, 其電導率逐漸下降, 并在質(zhì)量濃度為66%時(shí)相交于一點(diǎn);圖5 的電導率改變曲線(xiàn)標明, 跟著(zhù)電壓的增大, 電導率有逐漸增大趨勢.剖析圖4 與圖5可得到以下定論:①圖4曲線(xiàn)全體呈下降趨勢, 闡明電導率跟著(zhù)煤泥質(zhì)量濃度的增大而減小.當質(zhì)量濃度低于63 %時(shí),不一樣電壓下電導率隨質(zhì)量濃度改變根本成平行, 闡明電導率與質(zhì)量濃度和電壓成必定的線(xiàn)性;當質(zhì)量濃度為63 %～ 66 %時(shí),電導率與質(zhì)量濃度成必定線(xiàn)性, 而與電壓不成線(xiàn)性, 仍有必定的下降梯度;當質(zhì)量濃度大于66 %時(shí), 電導率隨其添加顯著(zhù)下降,可是曲線(xiàn)較為雜亂, 不易判別其相互, 將用稱(chēng)重法進(jìn)行相應的驗證.②圖5 曲線(xiàn)全體呈上升趨勢,闡明電導率隨電壓的增
大而增大.比較電導率隨質(zhì)量濃度的改變, 其增大起伏較小.當質(zhì)量濃度由61 .38 %上升到63 .20 %即增大了1 .82 %時(shí),電導率增大了0 .03 mS/cm , 而當質(zhì)量濃度由63 .20 %增大到66 .25 %即增大了3 .05 %時(shí),電導率卻添加了不到0 .01 mS/cm.闡明質(zhì)量濃度低于63 .20 %時(shí), 電導率改變較顯著(zhù);當質(zhì)量濃度為66 .25 %時(shí),電導率為安穩值0 .033 mS/cm .
2.2　熱水流量計試驗數據及剖析
首要剖析熱水流量計流速數據的重復性.圖6 是當管內流速為0 .1 m/s (即稠密膏體運送流速下限)時(shí), 熱水流量計丈量由大到小的3種質(zhì)量濃度別離為73 %, 69 %, 63 %的煤泥的實(shí)時(shí)數據曲線(xiàn).由圖可見(jiàn)濃度較高時(shí)熱水流量計難以測出安穩的流速數值,而當濃度較低且煤泥流動(dòng)性非常好時(shí)丈量數值較為安穩.圖7 是質(zhì)量濃度為63 %時(shí)熱水流量計的3 次測驗曲線(xiàn), 可見(jiàn)其重復性杰出,故丈量成果可信.比較較煤泥電導率的測驗成果, 能夠看出當質(zhì)量濃度低于63 %時(shí), 電導率較大,且不一樣質(zhì)量濃度下電導率改變安穩.故估測當質(zhì)量濃度低于63 %, 電導率高于0 .035 mS/cm 時(shí),熱水流量計應用于煤泥管道運送時(shí)數據性較高.

　其次獲取熱水流量計的流速數據換算并積分后與稱(chēng)重質(zhì)量進(jìn)行比照, 剖析其數據差錯, 成果如表1.
能夠經(jīng)過(guò)熱水流量計積分后的總流量與稱(chēng)重數據的符合程度來(lái)剖析, 若二者符合較好則闡明熱水流量計在線(xiàn)丈量數據顯示雖然也許遭到氣泡的影響,可是總流量能夠丈量;若二者相差較大, 則闡明熱水流量計不適合對較高質(zhì)量濃度煤泥進(jìn)行丈量.從表1 能夠看出熱水流量計在質(zhì)量濃度為69%, 73 %時(shí)差錯較大, 故丈量不;在質(zhì)量濃度為63 %時(shí)丈量差錯較小, 闡明其丈量較.該比照試驗與之前的重復性剖析相符,闡明用質(zhì)量濃度及電導率來(lái)評估熱水流量計丈量數據的性有必定的可行性.
 

這篇文章經(jīng)過(guò)對煤泥的電導率及熱水流量計管道運送流量的丈量, 得出以下定論:
1)煤泥的電導率數值隨其質(zhì)量濃度的下降而增大,并且在必定規模內隨質(zhì)量濃度的改變作用更顯著(zhù).且熱水流量計不適合較高質(zhì)量濃度煤泥管道流量的丈量, 但在較低濃度丈量時(shí)重復性杰出,丈量成果可信, 且濃度越低, 丈量作用越好.
2)熱水流量計在稠密膏體管道流量丈量中能否應用與其電導率及濃度有.電導率越大, 熱水流量計丈量作用越好.應用于煤泥時(shí),得出當質(zhì)量濃度上限值為63 %, 電導率下限值為0 .035 mS/cm 時(shí),熱水流量計可用于測其流量.
3)經(jīng)過(guò)對煤泥的研究, 能夠估測當熱水流量計應用于赤泥、電石泥、污泥等其它稠密膏體的管道運送時(shí), 也應有相應的濃度及電導率閾值,其數值可經(jīng)過(guò)試驗取得.

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