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淺談壓力變送器在化工領域的應用

時間:2019-7-23閱讀:1387
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壓力(pressure)傳感器的運用(use)防備 1.防止變送器與腐蝕性或過熱的介質(起決定效果的物質)觸摸; 2.防止殘余在導管內堆積(sedimentation); 3.丈量液體壓力時,取壓口應開在流程管道(Conduit)的旁邊面,以防止堆積積渣; 4.丈量氣體(gases)壓力時,取壓口應開在流程管道頂端,而且變送器也應設備在流 程管道上部,以便堆集的液體
壓力傳感器的運用防備
1.防止變送器與腐蝕性或過熱的介質(起決定效果的物質)觸摸(touch);
2.防止殘余在導管(vessel)內堆積(sedimentation);
3.丈量(cè liáng)液體壓力(pressure)時,取壓口應開在流程管道的旁邊面,以防止堆積積渣;
4.丈量(cè liáng)氣體壓力(pressure)時,取壓口應開在流程管道頂端,而且變送器也應設備在流
程管道上部,以便堆集的液體簡單注入流程管道中;
5.導壓管應設備(ān zhuāng)在溫度(temperature)動搖小的當地;
6.丈量(cè liáng)蒸汽或其它高溫介質(起決定效果的物質)時,需接加緩沖(Buffer)管等冷凝器(類別:換熱設備),不應使變送器的作業(WORK)溫度*;
7.冬天(winter)發生冰凍時,設備在室外的變送器有必要采納防凍辦法(指針對問題的解決辦法),防止引壓口內的液體因結冰體積膨脹(inflate),導致傳感器丟失(loss);
8.丈量(cè liáng)液體壓力時,變送器的設備(ān zhuāng)方位(position )應防止液體的沖擊,以免傳感器過壓損壞;
9.接線時,將電纜穿過防水接頭或繞性管并擰緊密封螺帽,以防雨水等經過(tōng guò)電纜滲漏(seepage)進變送器殼體內;
   一、壓力變送器的概述變送器在化工行業中有著廣泛的運用,尤其是壓力變送 器占有了較大比例。以燒堿為例,擁有丙烯一 環氧丙烷 一聚醚 和甲醇一1、4丁二醇 一 聚對苯二 甲酸(Acerbity)丁二醇酯 兩條主產業鏈,壓力變送器在遠傳丈量(cè liáng)外表中占比約為40 %,首要運用于壓力、差 壓、液位、流量等丈量范疇(domain),在生產中作為進程丈量、進程 控制和進程聯鎖等的檢測外表。依據環境條件、運用工況、設備條件、介質特性、經濟性的不同,對變送器的選型具有 不同的要求(demand)。壓力變送器以下簡稱變送器。
二、壓力(pressure)變送器的類型2.1 按丈量目標來劃分壓力分為壓力、表壓、差壓三種。壓力變送器廠家是由丈量膜片與兩邊絕緣片上的電極各組成一個電容器。當兩邊壓力不一致時,致使丈量膜片發生位移,其位移量和壓力差成正比,故兩邊電容量就不等,經過振動和解調環節,轉換成與壓力成正比的信號。變送器按丈量壓 力目標的不同,可分為壓力變送器 、壓力變送 器、差壓變送器三種。壓力即參照壓力為真空時所丈量的壓力值 ; 表壓即參照壓力為當地的大氣壓力時,所丈量的壓力值,表壓為負 值時稱為負壓力或真空度;差壓即丈量兩個壓力之差,關于變送器 而言,即變送器上有兩種感壓膜盒 ,稱 為正負壓 室,變送器經過對正負壓室兩端丈量的壓力值進行核算得出兩者 的差壓值 。2 .2 按膜盒制造結構來劃分變送器按膜盒制造結構來進行分類, 可分為普通型和阻隔式 。 普通型變送器即其丈量膜盒只要一個,直接感觸被測介質的壓力或差壓。而阻隔式變送器則由普通型的內膜盒和直接感壓的外膜盒組成,外膜盒感壓后經過一種安穩(解說:安靖安靖;沒有變化)液 將壓力傳遞至 內膜盒上,然后完成壓力的丈量。阻隔式變送器常用的為法蘭式設備,也可作成螺紋銜接型,法蘭銜接阻隔式變送器又可分為平膜 片和 凸膜 片型。從設備形式上 ,阻隔式變送器可分為一體式直接設備型和遠傳設備密封型Ⅲ。在運用環境較好,易接近的場合,可選用直接設備型變送器。遠傳型即外膜盒與內膜盒間經過毛細管進行銜接。
三、壓力變送器的運用范疇及選型依據運用范疇、工藝管道(Conduit)和設備結構、開孔狀況、設備方位的不同, 變送器的選型也不同。壓力變送器廠家是用于丈量液體、氣體或蒸汽的液位、密度和壓力,然后將壓力信號轉變成4~20mADC信號輸出。因為變送器的類型較多,運用面廣,故在變送器選型,尤其是在備品備件變送器選型上,主張按通用性、適用規模廣等準則來統一考量,以削減備品備件的庫存數量。3 .1壓力變送器在壓力丈量范疇的類型挑選在壓力丈量上選用的變送器有壓力變送器、高壓力變送器 和壓力變送器、單法蘭隔閡密封式壓力變送器 。依據丈量設備方法的不同,壓力、高壓力和壓力變送器可分為管道直連式設備和導壓管取壓設備兩種設備類型。關于細小壓力工況,直接丈量壓力或許存在丈量動搖(wave)不安穩(解說:安靖安靖;沒有變化)的狀況,依據 《自動化外表選型規劃規 范》HG/T 20507—2014中的5.3.1,丈量細小壓力 時,宜選用差壓變送器 。3. 2 壓力變送器在差壓、液位丈量范疇的類型挑選差壓丈量即經過差壓變送器丈量正負壓室的壓力差進行核算得出差壓值。在液位丈量范疇中,可經過測壓力或差壓的方法來直接測得液位 。丈量介質特性(characteristic)和設備方法的不同,液位丈量選用的差壓變送器有差壓變送器 、高差壓變送器 、法蘭設備式差壓變送器、隔閡密封式雙法蘭差 壓變送器等 。常壓容器(vessel)液位丈量常壓容器與大氣連通,P一 即等于大氣壓,可直接選用壓力變送器或單法蘭隔閡密封式壓力變送器來進行丈量,如選用差壓變送器則負壓室直接通大氣不需銜接 。依據液柱壓強公式 P=pg h,△=P+ -P-:p1gh式中, △ 變送器正、負壓室之間的壓差:p ——在規劃溫度和壓力下,被測容器內的介質密度,k g/ m3:h——丈量液位 ,m。密閉容器液位丈量常壓容器的密負壓室或許存在氣相蒸發,或是容器部進行氮封,如選用法蘭設備式差壓變送器則負壓室需引導壓管銜接,如選用隔閡密封式變送器,則正負壓室均運用遠傳法蘭銜接 。△P=P+ 一P- :p1gh+D2g 式中, 被測容器正、負取壓點之間的高度,m:p ——在規劃溫度和壓力下,被測容器內液體上部氣體介的質密度,k g/ m3。注:因為智能變送器可經過手操器進行零點遷移操作,在這里不考慮因為設備引起的零點漂移問題。這里也暫不考慮因為變送器設備方位與液位零點不在同一高度而發生的 毛細管內硅油的壓差影響。打開水池打開水池一般選用投用入液位計較為經濟, 但關于水池底部有污泥的工況,運用投入式液位計或許存在維護量較大的問題, 此狀況下也可選用單法蘭密封隔閡式壓力變送器進行液位丈量。3 .3 壓力變送器在流量丈量范疇的類型挑選壓力變送器在流量中,一般運用差壓變送器,與孔板、阿牛巴、文丘里等節流設備配套運用完成流量丈量,差壓變送器檢測出來的是對差壓值,關于蒸汽、氣體等介質還需求進行相應的運算,一般在二次表或 DCS /P LC等上位系統進步行運算得出相應的流量值。 流量丈量選用的差壓變送器有差壓變送器 和隔閡密封式雙法蘭差壓變送器 等。
四、壓力變送器在幾種特殊工況的選型及運用4.1 高溫工況高溫工況應注意考慮傳感器填充液、毛細管灌充液的挑選。常用毛細管灌充液的硅油一般為 200硅油和高溫 704硅油。在大氣壓力下,200硅油可用規模(fàn wéi)為-45~205℃,高溫 704硅油可用規模為 0~305℃。在實踐選型中,除了了解 工況溫度外,工況壓力也是一種重要參數。隨著溫度的升高,介質飽滿蒸汽壓也會相應降低, 在選型中應依據廠家的飽滿蒸汽溫壓曲線來挑選,主張 130℃以上考慮選用高溫硅油。關于丈量介質溫度較高的場合,進程溫度超越變送器的正常作業規模,且不能經過導壓管或直接設備型阻隔閡把溫度調理到極限規模內,可選用遠傳型變送器,經過毛細管引壓,防止因為高溫對變送器電子元件形成的影響。4. 2 易結晶高粘度工況介質脫離工藝設備后易發生結晶現象或是介質粘度太大時,如選用導壓管銜接易形成阻塞,需求經常進行清洗疏通,且易形成丈量的不安穩(解說:安靖安靖;沒有變化),一般選用阻隔式變送器。關于結晶較為嚴峻的工況,可選用凸膜片型變送器,將感壓膜片直接插入設備內部,然后可直接感觸介質的溫度,使介質在膜盒處不易結晶,更好地確保丈量的安穩可靠。結晶工況往往 一起需求伴熱保溫, 關于此工況, 阻隔液宜選用高溫硅油。關于介質在法蘭銜接處易凝聚、堆積的工況,主張在進程法蘭和隔閡密封法蘭之間裝夾沖刷環,通入水等,經過沖刷環旁邊面的孔沖刷掉堆積物,堅持隔閡清潔,然后確保膜盒的正常感壓。4.3 腐蝕性工況腐蝕性工況包括環境(environmental)條件、運用工況的腐蝕性。如在導壓管原料為碳鋼或不銹鋼適用的工況, 挑選普通型的壓力和差壓變送器;如碳鋼或不銹鋼無法滿意工況要求時,應選用阻隔式變送器。腐蝕性工況需特別注重原料的選型。 變送器的原料包括了變送器的膜片及接液原料、法蘭原料、外殼原料、排氣/排液閥原料、傳感器填充液原料、毛細管灌充液原料、螺栓螺母原料等,選型中需求關注的是膜片及接液原料、法蘭 原料、外殼原料。4. 3.1 膜片及接液原料依據介質化學特性的不同,來進行挑選,不同濃度的同種介質在不 同溫度下的腐蝕性也有所不同。隔閡密封式變送器,一般 內膜盒選用不銹鋼材(Steel products)質,接液外膜盒依據介質特性進行挑選。對 于其它原料,可查閱 《外表工手冊》表 1 -5 -1 8外表常用金屬原料防腐功能表,或 《外表常用數據手冊》中的8.1外表常用耐腐蝕資料(Material)。4. 3. 2 法蘭原料關于法蘭銜接的變送器,法蘭原料一般有碳鋼、304SS
T、316SST三種選型,又叫法蘭凸緣盤或突緣資料質量的挑選與環境條件、介質特性有關,因為法蘭并非直接接液部分,假如在環境條件良好、經濟(jīng jì)性考量較多的狀況下,可選用碳鋼材(Steel products)質。但對重要的監控點或安環控制點,為防止出現膜片腐化腐蝕 導致法蘭也敏捷腐蝕的狀況,主張按316SST來挑選。4 .3 .3 外殼原料依據環境條件和經濟性來考慮變送器的外殼原料,外殼原料 一般包括鋁(Al)合金(alloy)和不繡鋼原料 , 假如不是處于腐蝕性較強的環境條件,挑選鋁合金原料更經濟些。4. 4 設備方位不便于維護工況如可選用導壓管銜接,一般選用普通型變送器,在經濟性允許的狀況下,也可選用遠傳型,將變送器裝至合適的方位以便進行 日常維護。一起應依據工況挑選合適長度的毛細管,毛細管的長度不同響應時間也不相同,常用的毛細管長度為 3~5米。遠傳型變送器的價格一般為直接設備型的 2倍以上, 在選型時應從實踐運用需求和經濟性兩方面來權衡考慮。
變送器作為運用較為廣泛的外表,在日常選型中應盡或許(maybe)考慮全面,選用更適用現場(spot)工況、性價比高的產品(Product)。合理的選型一起進行正確的設備, 才能更效地發揮變送器在化工生產中的效果。

 

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