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化工生產(chǎn)中如何對過程測控儀表進行正確的選型
本文概述
化工生產(chǎn)是一個國家工業(yè)化進程中重要的組成部分，涉及到國民生產(chǎn)的各個方面民,，諸如重工業(yè)和輕工業(yè)等許多部門都離不開化工行業(yè)的支持,，同時化工生產(chǎn)本身也是工業(yè)生產(chǎn)的一部分，對工業(yè)生產(chǎn)和人民生活都發(fā)揮了重大的作用,?；て髽I(yè)的生產(chǎn)過程*地需要用到各種檢測和控制型的儀表儀器，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,，氣動的典型代表產(chǎn)品有氣體渦輪流量計，液動的代表產(chǎn)品有電磁流量計,，電動的有熱電偶等,，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?；x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(zhǔn)確,。本文將根據(jù)化工企業(yè)生產(chǎn)中遇到的實踐案例講解相關(guān)儀表簡單原理與選型注意事項,。
一、壓力表的選擇
山西省某化工科技有限責(zé)任公司通過我公司采購的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,。
二,、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,，zui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(biāo)準(zhǔn)4—20MA信號,，使用方便，主要用于空壓站氣體溫度的測量,。
三,、流量檢測儀表的選擇
該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，zui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,，zui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,。
四,、物（液）位檢測儀表的選擇
山西潞安高純硅業(yè)科技有限責(zé)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,，磁翻板液位計等。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。
五,、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?；彘y是應(yīng)用于固體物料輸送系統(tǒng)中,，用于啟閉管道的閥門,，*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,。
六、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。(本文由潤中儀表科技有限公司整理發(fā)布)