化工儀表選型方法分析
摘 要 化工儀表選型是化工企業(yè)建設(shè)與日常管理的重要工作,能不能選擇合適的儀表類型與合適品牌,關(guān)系到生產(chǎn)與安全,關(guān)系到公司的費用及效益,應(yīng)該詳細了解化工儀表的工作原理和相關(guān)生產(chǎn)企業(yè)狀態(tài),保證選型準確。
化工企業(yè)的檢測儀表按能源形式分為氣動、電動、液動三大類,一般來說,閥體是通用的,既可以和氣動執(zhí)行機構(gòu)匹配,也可以和電動等其它執(zhí)行機構(gòu)匹配。本文重點講解氣動執(zhí)行器的選型。
1、壓力表的選擇:
壓力表包括就地壓力表和遠傳壓力變送器,就地壓力表主要包括隔膜壓力表和普通非隔膜壓力表,兩種壓力表都存在防震類型。壓力表按其轉(zhuǎn)換原理的不同,大致分為四類:液柱式壓力表、彈性式壓力表、電氣式壓力表、活塞式壓力表。壓力表選擇首先根據(jù)工藝過程對壓力檢測的要求,被測介質(zhì)的性質(zhì)?,F(xiàn)場環(huán)境條件來確定儀表的種類、型號、量程和精度,并確定是否遠傳、報警等功能。我公司選擇的就地壓力表屬于彈性式壓力表,根據(jù)工藝介質(zhì),普通水、氣介質(zhì)工況,采用普通就地國產(chǎn)壓力表,針對介質(zhì)為氯硅烷的,采用進口的隔膜壓力表,實現(xiàn)遠傳的壓力變送器,采用羅斯蒙特電容式壓力及差壓變送器,根據(jù)工藝介質(zhì)的不同,又分為帶毛細管的和普通壓力變送器二種,帶毛細管的變送器主要用于介質(zhì)為氯硅烷等具有腐蝕介質(zhì)的壓力及差壓測量。
2、溫度儀表的選擇:
溫度儀表按工作原理可分為膨脹式溫度計、壓力式溫度計、熱電偶、熱電阻和輻射高溫計。雙金屬溫度計屬于膨脹式溫度計,屬于就地儀表。而熱電阻、熱電偶、一體化溫度變送器都要求信號遠傳,信號經(jīng)電纜送入控制室,進行顯示或參與控制。熱電阻是根據(jù)金屬隨著溫度的變化,電阻也隨著變化的原理,使用半導(dǎo)體材料,一般多是銅和鉑。根據(jù)分度號可查出溫度與電阻的對應(yīng)關(guān)系。我公司熱電阻大多為鎧裝鉑熱電阻pt100,為2線制。熱電偶是利用把不同的金屬焊接在一起,形成電勢差,焊點稱為熱端,另一端稱為冷端,根據(jù)組成金屬的不同包括S、R、B、K、E、T、J等不同分度熱電偶,我公司采用的是K型熱電偶,采用專用補償導(dǎo)線,為二線制。我公司的熱電偶主要用在合成爐上,各特點是長度較長,***長達10m。一體化溫度變送器, 是把熱電阻或熱電偶信號轉(zhuǎn)為標準4—20MA信號,使用方便,我公司主要用于空壓站氣體溫度的測量。
3、流量檢測儀表的選擇:
山西潞安高純硅業(yè)科技有限責任公司用到的流量儀表有:轉(zhuǎn)子流量計、渦街流量計、質(zhì)量流量計、均速管流量計、一體化孔板流量變送器等。流量檢測儀表可分為速度式、容積式及質(zhì)量流量計。其中轉(zhuǎn)子、電磁、渦街、均速管及孔板流量計為速度型流量計,我公司用的質(zhì)量流量計有熱式和科里奧式兩種。均速管流量計與一體化孔板流量變送器為差壓式流量計,由節(jié)流裝置、導(dǎo)壓管、差壓計和顯示儀表組成。他的節(jié)流裝置為分別為均速管和孔板。
電磁流量計是利用電磁感應(yīng)的原理,可以用來測量酸、堿、鹽等導(dǎo)電液體的體積流量。轉(zhuǎn)子流量計,是以流體流動時節(jié)流原理為基礎(chǔ)的一種流量測量儀表。轉(zhuǎn)子流量計要求流體自下而上,可分為就地指示與遠傳型兩種。渦街流量計利用流體振蕩的原理來進行測量的,在流體中插入一個非流線型柱狀物,利用卡門漩渦列來測量。他可以測量管道中氣體、液體和蒸汽的流量,但他不能用于振動嚴重的工況。
特點是精度高、范圍寬、無機械磨損、維護方便。質(zhì)量流量計不同于以上的體積流量儀表,他能直接測到介質(zhì)質(zhì)量,不需換算和修正,科里奧及熱式質(zhì)量流量計,是根據(jù)液體在振動管中流動時,將產(chǎn)生與質(zhì)量流量成正比的科里奧利力,即利用U形管,使得流體通過時,產(chǎn)生一定扭曲,利用這一現(xiàn)象,經(jīng)過電磁檢測器,把相位差變?yōu)橄鄳?yīng)電平信號,***終轉(zhuǎn)換成為質(zhì)量成正比的4—20Ma模擬信號。在實際的選型中,是根據(jù)所測流體的介質(zhì),比如測量微量的氯硅烷,一開始使用了渦街流量計,但由于流量太小,***后只能使用質(zhì)量流量計,比如電磁流量計,必須測量導(dǎo)電的介質(zhì)。渦街流量計不能用于測量振動的工況,多用于氣體的測量,并且要根據(jù)溫度與壓力進行溫壓補償。
電磁流量計是利用電磁感應(yīng)的原理,可以用來測量酸、堿、鹽等導(dǎo)電液體的體積流量。轉(zhuǎn)子流量計,是以流體流動時節(jié)流原理為基礎(chǔ)的一種流量測量儀表。轉(zhuǎn)子流量計要求流體自下而上,可分為就地指示與遠傳型兩種。渦街流量計利用流體振蕩的原理來進行測量的,在流體中插入一個非流線型柱狀物,利用卡門漩渦列來測量。他可以測量管道中氣體、液體和蒸汽的流量,但他不能用于振動嚴重的工況。
特點是精度高、范圍寬、無機械磨損、維護方便。質(zhì)量流量計不同于以上的體積流量儀表,他能直接測到介質(zhì)質(zhì)量,不需換算和修正,科里奧及熱式質(zhì)量流量計,是根據(jù)液體在振動管中流動時,將產(chǎn)生與質(zhì)量流量成正比的科里奧利力,即利用U形管,使得流體通過時,產(chǎn)生一定扭曲,利用這一現(xiàn)象,經(jīng)過電磁檢測器,把相位差變?yōu)橄鄳?yīng)電平信號,***終轉(zhuǎn)換成為質(zhì)量成正比的4—20Ma模擬信號。在實際的選型中,是根據(jù)所測流體的介質(zhì),比如測量微量的氯硅烷,一開始使用了渦街流量計,但由于流量太小,***后只能使用質(zhì)量流量計,比如電磁流量計,必須測量導(dǎo)電的介質(zhì)。渦街流量計不能用于測量振動的工況,多用于氣體的測量,并且要根據(jù)溫度與壓力進行溫壓補償。
4、物(液)位檢測儀表的選擇:
山西潞安高純硅業(yè)科技有限責任公司用到的相關(guān)儀表有,磁致伸縮液位計、雷達液位計、差壓變送器、射頻導(dǎo)納物位計等。磁致伸縮液位計主要用來測量氯硅烷儲罐的液位,雷達液位計帶有導(dǎo)波索,主要用在測量硅粉儲罐的物位,用于固體、液固混合的工況。差壓式變送器主要測量非腐蝕介質(zhì)的液位。測量物位(液位)的儀表按工作原理可分為:直讀式、差壓式、浮力式、電磁式、核輻射式、聲波式、光學(xué)式等類型。磁致伸縮液位計屬于浮力式,不能用于固體及非接觸液體的測量。我公司我以上儀表選型中主要考慮了儀表的安全等級、測量精度、介質(zhì)等,盡管如此,在實際使用中,仍有部分儀表,不得不更換類型。
5、氣動執(zhí)行器的選擇:
氣動執(zhí)行器采用氣動執(zhí)行機構(gòu),具有結(jié)構(gòu)簡單、輸出力大、防火防爆功能。氣動執(zhí)行機構(gòu)接受定位器及電磁閥等氣壓信號,根據(jù)氣壓大小,將其轉(zhuǎn)換成相應(yīng)推桿位移,推動機構(gòu)動作。氣動執(zhí)行機構(gòu)分薄膜式、活塞式和長行程三種。閥體分為直通單座閥、雙座閥、角式閥、蝶閥、三通閥等。按調(diào)節(jié)形式可分為切斷、調(diào)節(jié)、調(diào)節(jié)切斷型。
我公司用到閥門種類很多,包括普通球形調(diào)節(jié)閥,帶玻玟管球形調(diào)節(jié)閥、軟密封球閥、硬密封球閥、蝶閥、盤閥、滑板閥、偏心旋轉(zhuǎn)閥等。由于多晶硅特殊的工況,主要是涉及部分介質(zhì)含有硅粉,硅粉會對閥門造成嚴重磨蝕,所以,盤閥、滑板閥這些閥門,大量使用,盤閥是通過滑動圓盤來實現(xiàn)開關(guān)的一種快開快關(guān)型閥門。其設(shè)計專門針對帶有磨損、沖蝕特性的物料,它能在惡劣工況下連續(xù)長期的正常工作。
具有的硬密封面,并具有自研磨作用,使其在磨損、沖蝕物料上應(yīng)用的過程中不斷提高密封性,壽命要比普通球閥長好幾倍。滑板閥是應(yīng)用于固體物料輸送系統(tǒng)中,用于啟閉管道的專用閥門,完全密封的結(jié)構(gòu)可適用于料倉、料斗或相關(guān)設(shè)備的底部。刀鋒式閘板設(shè)計,關(guān)閉時由斜面施力于閥座,密封性好;材質(zhì)可以選擇陶瓷和金屬等,大部分多晶硅企業(yè)采用了德國思瑞思陶瓷滑板閥。對于部分氯硅烷要求的交變工況,即介質(zhì)溫度或冷或熱,溫度差異較大,在世界品牌的球閥中,只有少數(shù)才能滿足要求,應(yīng)引起重視。在沒有硅粉的其它介質(zhì)中,首先考慮是使用調(diào)節(jié)還是切斷功能,對于含有腐蝕介質(zhì)如氯硅烷、氯化氫等時,調(diào)節(jié)閥應(yīng)選擇帶波紋管密封,而切斷閥應(yīng)選擇硬密封閥門,保證閥門球體與閥座面均采用火箭噴涂硬化處理。
我公司用到閥門種類很多,包括普通球形調(diào)節(jié)閥,帶玻玟管球形調(diào)節(jié)閥、軟密封球閥、硬密封球閥、蝶閥、盤閥、滑板閥、偏心旋轉(zhuǎn)閥等。由于多晶硅特殊的工況,主要是涉及部分介質(zhì)含有硅粉,硅粉會對閥門造成嚴重磨蝕,所以,盤閥、滑板閥這些閥門,大量使用,盤閥是通過滑動圓盤來實現(xiàn)開關(guān)的一種快開快關(guān)型閥門。其設(shè)計專門針對帶有磨損、沖蝕特性的物料,它能在惡劣工況下連續(xù)長期的正常工作。
具有的硬密封面,并具有自研磨作用,使其在磨損、沖蝕物料上應(yīng)用的過程中不斷提高密封性,壽命要比普通球閥長好幾倍。滑板閥是應(yīng)用于固體物料輸送系統(tǒng)中,用于啟閉管道的專用閥門,完全密封的結(jié)構(gòu)可適用于料倉、料斗或相關(guān)設(shè)備的底部。刀鋒式閘板設(shè)計,關(guān)閉時由斜面施力于閥座,密封性好;材質(zhì)可以選擇陶瓷和金屬等,大部分多晶硅企業(yè)采用了德國思瑞思陶瓷滑板閥。對于部分氯硅烷要求的交變工況,即介質(zhì)溫度或冷或熱,溫度差異較大,在世界品牌的球閥中,只有少數(shù)才能滿足要求,應(yīng)引起重視。在沒有硅粉的其它介質(zhì)中,首先考慮是使用調(diào)節(jié)還是切斷功能,對于含有腐蝕介質(zhì)如氯硅烷、氯化氫等時,調(diào)節(jié)閥應(yīng)選擇帶波紋管密封,而切斷閥應(yīng)選擇硬密封閥門,保證閥門球體與閥座面均采用火箭噴涂硬化處理。
6、流量計相關(guān)產(chǎn)品:
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智能污水流量計
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排污流量計
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污水管道流量計
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腐蝕性污水流量計
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HLLU秸稈氣流量計|卡門
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秸稈氣體流量計|渦輪
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熱式氣體質(zhì)量流量計
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科里奧利質(zhì)量流量計
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微量氣體流量計|小流量
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氣體質(zhì)量流量計
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DN100氣體旋進旋渦流量
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氧氣流量計
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塑料轉(zhuǎn)子流量計
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孔板流量計
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電磁流量計
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分體式電磁流量計
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橢圓齒輪流量計
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熱水流量計
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機油流量計_價格300元批
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潤滑油流量計
6、結(jié)論:
常見化工儀表的選型方法,要根據(jù)各個廠家的技術(shù)特點和不同工況,選擇具有特定適應(yīng)和研發(fā)的公司的產(chǎn)品,根據(jù)要求介質(zhì)、工況,選擇儀表的種類、材質(zhì)、參數(shù)以及電氣接口等,以確保企業(yè)正常運行。