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壓力變送器和差壓變送器選型時(shí)有什么標準參考
閱讀次數:604 發(fā)布時(shí)間:2019/6/13 9:51:30
壓力變送器和差壓變送器選型時(shí)有什么標準參考
1概述
在諸類(lèi)儀表中,變送器的應用最廣泛、最普遍,變送器大體分為壓力變送器和差壓變送器。變送器常用來(lái)測量壓力、差壓、真空、液位、流量和密度等。變送器有兩線(xiàn)制和四線(xiàn)制之分,兩線(xiàn)制變送器尤多;有智能和非智能之分,智能變送器漸多;有氣動(dòng)和電動(dòng)之分,電動(dòng)變送器居多;另外,按應用場(chǎng)合有本安型和隔爆型之分;按應用工況變送器的主要種類(lèi)如下:
• 低(微)壓/低差壓變送器;
• 中壓/中差壓變送器;
• 高壓/高差壓變送器;
• 絕壓/真空/負壓差壓變送器;
• 高溫/壓力、差壓變送器;
• 耐腐蝕/壓力、差壓變送器;
• 易結晶/壓力、差壓變送器。
變送器的選型通常根據安裝條件、環(huán)境條件、儀表性能、經(jīng)濟性和應用介質(zhì)等方面考慮。實(shí)際運用中分為直接測量和間接測量;其用途有過(guò)程測量、過(guò)程控制和裝置聯(lián)鎖。常見(jiàn)的變送器有普通壓力變送器、差壓變送器、單法蘭變送器、雙法蘭變送器、插入式法蘭變送器等。
壓力變送器和差壓變送器單從名詞上講測量的是壓力和兩個(gè)壓力的差,但它們間接測量的參數是有很多的。如壓力變送器,除測量壓力外,它還可以測量設備內的液位。在常壓容器測量液位時(shí),需用一臺壓變即可。當測量受壓容器液寬,從絕壓 0 開(kāi)始可以到 100MPa(一般情況)。
2 壓力/差壓變送器介紹
差壓變送器除了測量?jì)蓚(gè)被測量壓力的差壓值外,它還可以配合各種節流元件來(lái)測量流量,可以直接測量受壓容器的液位和常壓容器的液位以及壓力和負壓。
2.1 制作
從壓力和差壓變送器制作的結構上來(lái)分有普通型和隔離型。普通型的測量膜盒為一個(gè),它直接感受被測介質(zhì)的壓力和差壓;隔離型的測量膜盒接受到的是一種穩定液(一般為硅油)的壓力,而這種穩定液是被密封在兩個(gè)膜片中間,接受被測壓力的膜片為外膜片。原普通型膜盒的膜片為內膜片,當外膜片上接受壓力信號時(shí)通過(guò)硅油的傳遞原封不動(dòng)的將外膜片的壓力傳遞到了普通膜盒上,測出了外膜片所感受的壓力。
隔離型變送器主要是針對特殊的被測量介質(zhì)使用的,如被測介質(zhì)離開(kāi)設備后會(huì )產(chǎn)生結晶,而使用普通型變送器需要取出介質(zhì),會(huì )將導壓管和膜盒室堵塞使其不能正常工作,所以必須選用隔離型。隔離型通常作成法蘭式安裝,即在被測設備上開(kāi)口加法蘭使變送器安裝后它的感應膜片是設備壁的一部分,這樣它不會(huì )取出被測介質(zhì),一般不會(huì )造成結晶堵塞。
當被測介質(zhì)需求結晶溫度較高時(shí),可選用將膜片凸出的結構,這樣可將傳感膜片插入到設備內部,從而感應到的介質(zhì)溫度不會(huì )降低,這樣測量是有保障的,即選用插入式法蘭變送器。
隔離型變送器有遠傳型和一體型。遠傳型即外膜盒與測量膜盒之間用加強毛細管連接,一般毛細管為 3~5 米,這樣外膜盒裝在設備上,內膜盒及變送器可以安裝在便于維護的支架上;另一種形式是外膜盒與變送器作成一體直接由法蘭安裝在設備上。對于隔離型壓力變送器它還可以作成螺紋連接型,即外膜盒或外彈性元件可在安裝螺紋的前面,只要在被測設備上焊接上內螺紋凸臺,便可將變送器直接擰到設備上,安裝非常方便。
隔離型壓力/差壓變送器的制作復雜,材質(zhì)要求高,所以它的價(jià)格通常是普通型的 3 倍。
2.2 選型原則
在壓力/差壓變送器的選用上主要依據:以被測介質(zhì)的性質(zhì)指標為準,以節約資金、便于安裝和維護為參考。如被測介質(zhì)為高黏度易結晶強腐蝕的場(chǎng)合,必須選用隔離型變送器。在選型時(shí)要考慮它的介質(zhì)對膜盒金屬的腐蝕,一定要選好膜盒材質(zhì),否則使用后很短時(shí)間就會(huì )將外膜片腐蝕壞,法蘭也會(huì )被腐蝕壞造成設備和人身事故,所以材質(zhì)選擇非常重要。變送器的膜盒材質(zhì)有普通不銹鋼、304 不銹鋼、316L 不銹鋼、鉭膜盒材質(zhì)等。
在選型時(shí)要考慮被測介質(zhì)的溫度,如果溫度高一般為 200℃~400℃,要選用高溫型,否則硅油會(huì )產(chǎn)生汽化膨脹,使測量不準。
在選型時(shí)要考慮設備工作壓力等級,變送器的壓力等級必須與應用場(chǎng)合相符合。從經(jīng)濟角度上講,外膜盒及插入部分材質(zhì)比較合適,但連接法蘭可以選用碳鋼、鍍鉻,這樣會(huì )節約很多資金。
隔離型壓力變送器選用最好是選用螺紋連接形式的,這樣既節約資金安裝又方便。
對于普通壓力和差壓變送器選型,也要考慮被測介質(zhì)的腐蝕性問(wèn)題,但使用的介質(zhì)溫度可以不考慮,因為普通型壓變是引壓到表內,長(cháng)期工作溫度為常溫,但普通型使用的維護量要比隔離型大。首先是保溫問(wèn)題,在北方冬季零下,導壓管會(huì )結冰,變送器無(wú)法工作甚至損壞,這就需要增加伴熱和保溫箱等。
從經(jīng)濟角度上來(lái)講,選用變送器時(shí),只要不是易結晶介質(zhì)都可以采用普通型變送器,而且對于低壓易結晶介質(zhì)也可以加吹掃介質(zhì)來(lái)間接測量(只要工藝允許用吹掃液或氣),應用普通型變送器就是要求維護人員多進(jìn)行定時(shí)檢查,包括各種導壓管是否泄漏、吹掃介質(zhì)是否正常、保溫是否良好等,只要維護好,大量使用普通型變送器一次性投資會(huì )節約很多。
從選用變送器測量范圍上來(lái)說(shuō),一般變送器都具有一定的量程可調范圍,最好將使用的量程范圍設在它量程的 1/4~3/4 段,這樣精度會(huì )有保證,對于微差壓變送器來(lái)說(shuō)更是重要。實(shí)踐中有些應用場(chǎng)合(液位測量)需要對變送器的測量范圍遷移,根據現場(chǎng)安裝位置計算出測量范圍和遷移量,遷移有正遷移和負遷移之分。
目前,智能變送器已相當普及,它的特點(diǎn)是精度高、可調范圍大,而且調整非常方便、穩定性好,選型時(shí)應多考慮。
按照設計規范,在工程設計選型中,究竟采用氣動(dòng)變送器還是電動(dòng)變送器,因其各有特長(cháng),應該根據裝置的具體條件進(jìn)行綜合考慮和分析。以下幾點(diǎn)可供選用時(shí)參考:
• 集中操作程度;
• 是否與 DCS 計算機相操作配合;
• 響應速度;
• 經(jīng)濟性;
• 可靠性及使用維護方面;
• 安全性(防爆、停電、氣源故障等);
• 環(huán)境條件及傳輸距離。
一般來(lái)說(shuō),下列條件以選用氣動(dòng)儀表為宜:
• 自變送器至顯示調節儀表間的距離較短,通常以不超過(guò) 150m 較為合適;
• 工藝物料是易燃易爆介質(zhì)及相對濕度很大的場(chǎng)合;
• 要求儀表投資少;
• 一般中小型企業(yè)要求易維修,經(jīng)濟可靠;
• 在以電動(dòng)儀表為主的大型裝置里,有些現場(chǎng)就地調節回路不要求引入中央控制室集中操作。
下列條件以選擇電動(dòng)儀表為宜:
• 變送器至顯示調節單元間的距離超過(guò) 150m 以上;
• 大型企業(yè)要求高度集中管理的中央控制;
• 設置有 DCS 計算機進(jìn)行控制及管理的對象;
• 要求響應速度快,信息處理及運算復雜的場(chǎng)合。
實(shí)際中,在現代化生產(chǎn)裝置中都是發(fā)揮它們各自的特點(diǎn)進(jìn)行混合選用的。
3 差壓變送器的選型
差壓變送器根據以下幾點(diǎn)選型:
(1) 測量范圍、需要的精度及測量功能;
(2) 測量?jì)x表面對的環(huán)境,如石油化工的工業(yè)環(huán)境,有可燃(有毒)和爆炸危險氣氛的存在,有較高的環(huán)境溫度等;
(3) 被測介質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)和狀態(tài),如強酸、強堿、粘稠、易凝固結晶和氣化等工況;
(4) 操作條件的變化,如介質(zhì)溫度、壓力、濃度的變化。
有時(shí)還要考慮到從開(kāi)車(chē)到參數達到正常生產(chǎn)時(shí),氣相和液相濃度和密度的變化;
(5) 被測對象容器的結構、形狀、尺寸、容器內的設備附件及各種進(jìn)出口料管口都要考慮,如塔、溶液槽、反應器、鍋爐汽包、立罐、球罐等;
(6) 其他要求,如環(huán)保及衛生等要求;
(7) 工程儀表選型要有統一的考慮,要求盡可能地減少品種規格,減少備品備件,以利管理;
(8) 工藝專(zhuān)利商的具體要求。
(9) 實(shí)際的工藝情況:
① 考慮被測對象是屬于哪一類(lèi)設備。如槽、罐類(lèi),槽的容積較小,測量范圍不會(huì )太大,罐的容積較大,測量范圍可能較大;
② 要看介質(zhì)的物化性質(zhì)及潔凈程度,首選常規的差壓式變送器及浮筒式液位變送器,還要對接觸介質(zhì)部分的材質(zhì)進(jìn)行選擇;
③ 對有些懸浮物、泡沫等介質(zhì)可用單法蘭式差壓變送器。有些易析出、易結晶的用插入式雙法蘭式差壓變送器;
④ 對高黏度的介質(zhì)的液位及高壓設備的液位,由于設備無(wú)法開(kāi)孔,可選用放射液位計來(lái)測量;
⑤ 除了測量方法上和技術(shù)上問(wèn)題外,還有儀表投資問(wèn)題。
綜上所述,變送器的選型,從技術(shù)上要可行,經(jīng)濟上要合理,管理上要方便。