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壓力變送器在化工領域的選型與應用

作時間:2018-05-31  來源:  作者:
   

 摘 要 :壓力變送器的選型包括變送器的類型、材質、量程、防爆性能等多個方麵,合理的選型不僅可以確保變送器的使用壽命,更能保障化工生產過程中的各流程得以穩定開展。變送器的選型受到諸如環境條件、應用工況、安裝條件、介質特性與經濟效益等各方麵的影響。簡要分析了變送器的選型及其在化工領域的應用。

 
1 變送器的分類概述
在化工應用領域,壓力變送器起著非常重要的作用,其應用也非常廣泛。變送器種類較多,按照測量對象來劃分,可以分為絕對壓力變送器、表壓變送器和差壓變送器三種。而按照膜盒製作結構來劃分,又可以分為普通型變送器和隔離式變送器,普通變送器隻有一個測量膜盒,可以直接感應到被測介質的壓力或者差壓 ;隔離式變送器除了具有普通變送器的內膜,還有直接感壓的外膜盒,通過一種穩定液將外模感受到的壓力傳遞給內膜,從而得出壓力測量值,根據安裝方式的不同,隔離式變送器又分為一體式直接安裝型和遠傳安裝密封型。根據環境條件的不同,應用工況、安裝條件等要素的不同,變送器的選型也有不同的要求。
 
2 變送器在不同應用領域的選型
根據不同的應用領域、工藝管道設備、施工情況等不同,變送器的選型也有所區別,應當依據不同的應用環境加以選擇利用,才能有效提高其經濟效能。
 
2.1 壓力測量領域變送器的類型選擇
變送器在壓力測量領域中應用較多的是中低表壓壓力變送器、中高表壓壓力變送器、絕對壓力變送器和中低表壓單法蘭隔膜密封式變送器。按照測量安裝方式的不同,變送器可再分為管道直連式安裝和導壓管取壓安裝兩種類型。在微小壓力狀態下,由於直接測量壓力可能會導致不穩定波動的出現,所以,當測量不高於500Pa 的微小壓力時,選擇差壓變送器更為合理。
 
2.2 差壓和液位測量領域的變送器類型選擇
所謂差壓測量,是指使用變送器測量的壓力進行差減得出壓力差值。在液位測量領域,就可以通過差壓測量方法來獲得測量結果。液位測量領域可使用的變送器有差壓變送器、高差壓變送器、法蘭安裝式差壓變送器和隔膜密封式雙法蘭差壓變送器。常壓容器液位測量時,因容器與大氣相連,宜采用壓力變送器或者單法蘭隔膜密封式壓力變送器進行測量 ;針對密封的容器測量其液位壓力時,因容器的密負壓室有可能存在氣相的揮發,或者是容器的下端采用了氮封。所以在測量其液壓時,如果選用法蘭安裝式變送器,則負壓室需要引導壓管連通,而選用隔膜密封式變送器的話,那麽正負壓室都必須使用遠傳法蘭連通。針對敞開的水池,如果池底有淤泥,那麽可以選擇使用單法蘭密封隔膜式壓力變送器來測量其液位。
 
2.3 流量測量領域的變送器類型選擇
 
流量測量一般選擇差壓變送器和隔膜密封式雙法蘭差壓變送器,差壓變送器需要搭配孔板、阿牛巴和文丘裏等節流裝置,而測出來的結果也是對差壓值。如果是對蒸汽或者氣體等介質進行測量,還需要通過二次表或者 DCS/PLC 等上位係統進行相應的運算得出流量值。
 
3 幾種特殊工況的變送器選型
3.1 高溫工況環境
高溫環境下,測量介質的溫度較高,過程的溫度往往會超過變送器的正常工作範圍,並且不能通過導壓管或者安裝型隔離膜把溫度調整到正常範圍內。那麽就可以通過選擇遠傳型變送器利用毛細管引壓,避免變送器受到高溫破壞了電子元件的使用性能。
 
3.2 容易結晶的高黏度工作環境
介質一旦離開工藝設備,就很容易出現結晶現象,如果出現結晶或者介質的 黏 度太大,就容易導致導壓管出現堵塞,不僅需要通過清理疏通而帶來較大的工作量,還會造成測量結果不穩定。這種情況下,一般適合選擇隔離式變送器。如果結晶現象比較嚴重,就需要選擇凸膜片型變送器,通過將感壓膜片直接插進設備的內部來直接獲得介質的溫度。
 
3.3 易腐蝕工作環境
腐蝕性工況一般指的是環境條件腐蝕性和應用工況的腐蝕性。如果導壓管是碳鋼或者不鏽鋼材質,那麽最好選用普通型的差壓變送器。在腐蝕性工作環境中,對變送器的材質也有一定要求,其中最關鍵的是膜片和接液材質、法蘭材質和外殼材質等,膜片和接液材質應根據介質的不同化學特性進行選擇,介質的濃度和溫度不同,對變送器材質的要求也不同。法蘭鏈接的變送器一般有碳鋼、304SST、316SST 三種材質可以選擇,由於法蘭不直接接液,因此,考慮到經濟性要素,一般可以選用碳鋼材質。變送器外殼材質一般有鋁合金和不鏽鋼,在非腐蝕性環境中選用鋁合金材質經濟性更高,如果處於腐蝕性環境中,則更適合選用不鏽鋼材質。
 
4 結語
變送器在化工領域應用非常廣泛,在選型中需要具體結合應用環境的化學特性,充分考慮到溫度、濃度、腐蝕性等綜合因素,再通過衡量其經濟性,選擇最合理的變送器類型,使其更好滿足化工生產活動。
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