本文氯堿工業(yè)中壓力變送器的產(chǎn)品選擇及應(yīng)用資料由優(yōu)質(zhì)變送器生產(chǎn)報(bào)價(jià)廠家為您提供。

壓力變送器廣泛用于化學(xué)工業(yè)。該儀表以福建湄洲灣氯堿工業(yè)為例。基于苛性鈉，該公司有兩個(gè)主要的工業(yè)鏈丙烯-環(huán)氧丙烷-聚醚(PPG)和甲醇-1，4-丁二醇(BDO)-聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)。壓力變送器約占公司遠(yuǎn)程測量儀表的40%。主要用于壓力、壓差、液位、流量等測量領(lǐng)域。它在生產(chǎn)中用作測量儀表，用于過程測量、過程控制、過程聯(lián)鎖等。根據(jù)不同的環(huán)境條件、應(yīng)用條件、安裝條件、介質(zhì)特性和經(jīng)濟(jì)性，對壓力變送器的選擇有不同的要求。壓力變送器型選擇與環(huán)境條件、應(yīng)用條件、安裝條件、介質(zhì)特性、經(jīng)濟(jì)性等密切相關(guān)。結(jié)合氯堿行業(yè)的生產(chǎn)工藝特點(diǎn)，分享氯堿行業(yè)壓力變送器型選擇的經(jīng)驗(yàn)。合理的壓力變送器選型可以更好地保證變送器的使用壽命，保證氯堿生產(chǎn)過程中的穩(wěn)定測控。

類型1，壓力變送器

1.1除以測量對象

壓力分為絕對壓力、表壓和差壓。根據(jù)被測壓力對象的不同，變送器可分為壓力變送器(即表壓變送器)，絕對值壓力變送器，差壓變送器。

絕對真空下的壓力稱為絕對零壓力，基于絕對零壓力的壓力稱為絕對壓力，即絕對壓力。絕對壓力(絕對壓力)是介質(zhì)(液體、氣體、蒸汽)所在空間的所有壓力。容器中介質(zhì)的絕對壓力可以高于外部大氣壓或等于或低于外部大氣壓。

大氣壓力是地球表面空氣中重力產(chǎn)生的壓力。它與海拔、緯度和氣象條件有關(guān)。1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓≈101千帕≈0.1兆帕1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓=760毫米汞柱= 76厘米汞柱= 1.01325× 10 5兆帕= 10.336米H2O。1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓=101325牛頓/平方米。(計(jì)算中通常1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓= 1.01× 10 5 n/m2)。

絕對壓力是參考?jí)毫檎婵諘r(shí)測得的壓力值；當(dāng)參考?jí)毫楫?dāng)?shù)卮髿鈮毫r(shí)，表壓為測量壓力值，當(dāng)表壓為負(fù)時(shí)，稱為負(fù)壓或真空度。壓差意味著測量兩個(gè)壓力之間的差值。對于變送器，變送器上有兩個(gè)壓力傳感膜盒，稱為正壓室和負(fù)壓室。變送器通過在正壓室和負(fù)壓室兩端測量的壓力值計(jì)算兩者的壓差值。

1.2 壓力變送器根據(jù)波紋管制造結(jié)構(gòu)進(jìn)行劃分

壓力變送器根據(jù)波紋管的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分類，可分為普通型和隔離型。常見的變送器是只有一個(gè)測量膠囊，它直接感應(yīng)被測介質(zhì)的壓力或壓差。隔離變送器由一個(gè)普通的內(nèi)膜盒和一個(gè)直接感應(yīng)壓力的外膜盒組成。外膜盒感應(yīng)到壓力后，壓力通過穩(wěn)定的液體(硅油、氟油、乙二醇等)傳遞到內(nèi)膜盒。一般是硅油)以實(shí)現(xiàn)壓力測量。隔離變送器通常安裝在法蘭型或螺紋型。法蘭隔離變送器可分為平膜片和凸膜片。

就安裝形式而言，隔離變送器可分為集成直接安裝型和遠(yuǎn)程傳輸安裝密封型。在使用環(huán)境良好且易于接近的情況下，可選擇直接安裝變送器。遠(yuǎn)程傳輸類型是外囊和內(nèi)囊通過毛細(xì)管連接。

2.壓力變送器應(yīng)用程序字段和選擇

根據(jù)不同的應(yīng)用領(lǐng)域、工藝管道和設(shè)備的結(jié)構(gòu)、開啟條件和安裝位置，壓力變送器型選擇也不同。由于壓力變送器的類型很多，應(yīng)用廣泛，建議考慮選擇壓力變送器的，尤其是備件壓力變送器的選擇，按照通用性和適用范圍廣的原則，以減少備件的庫存數(shù)量。

2.1 壓力變送器壓力測量中的類型選擇

選擇用于壓力測量的變送器包括壓力變送器(中低表壓)，高壓力變送器(中高表壓)，絕對壓力變送器，單法蘭隔膜密封類型壓力變送器(中低表壓)。根據(jù)不同的安裝測量方法，壓力、高壓和絕對值壓力變送器可分為兩種安裝類型:管道直接連接安裝和壓力導(dǎo)管取壓安裝。對于小壓力條件，直接壓力測量可能具有不穩(wěn)定的測量波動(dòng)。根據(jù)HG/T 20507-2014中的5.3.1，當(dāng)測量小壓力(小于500帕)時(shí)，選擇差壓變送器是合適的。

2.2 差壓變送器差壓和液位測量的類型選擇

差壓測量是通過測量差壓變送器時(shí)正壓室和負(fù)壓室之間的壓差來計(jì)算差壓值。

在液位測量領(lǐng)域，液位可以通過測量壓力或壓差來間接測量。測量介質(zhì)的特性和安裝方法不同。對于液位測量，選擇是差壓變送器同差壓變送器(靜壓為中低壓)，高差壓變送器(靜壓為高壓)，法蘭安裝類型差壓變送器，隔膜密封型雙法蘭差壓變送器，等等。

(1)大氣容器液位測量

大氣壓力容器與大氣相連，P-等于大氣壓力，可通過使用壓力變送器或單法蘭隔膜密封類型壓力變送器直接測量。如果選擇差壓變送器時(shí)，負(fù)壓室直接與大氣相連，沒有連接。

根據(jù)液柱壓力公式P=ρ×g×h，δP = P+-P-=ρ1×g×h，其中δP為變送器正壓室和負(fù)壓室之間的壓差；ρ1是在設(shè)計(jì)溫度和壓力下測試容器中的介質(zhì)密度，kg/m3；h是測量的液位，m。

(2)密閉容器液位測量

在大氣容器的稠密負(fù)壓室內(nèi)可能有蒸汽揮發(fā)，或者在容器的頂部進(jìn)行氮?dú)饷芊狻Ｈ绻x擇法蘭安裝類型差壓變送器時(shí)，負(fù)壓室需要與壓力管連接。如果選擇隔膜密封型變送器，正壓室和負(fù)壓室與遠(yuǎn)程傳輸法蘭連接。

δP = P+-P-=ρ1×g×H+ρ2×g×(H-H)，其中H為受試容器正壓點(diǎn)和負(fù)壓點(diǎn)之間的高度，m；ρ1是在設(shè)計(jì)溫度和壓力下，容器中液體上部的氣體介質(zhì)的質(zhì)量密度，kg/m3。

注:由于智能變送器可以通過手動(dòng)操作器進(jìn)行零點(diǎn)漂移操作，因此這里不考慮安裝引起的零點(diǎn)漂移問題。這里暫時(shí)不考慮由于變送器安裝位置與液位零點(diǎn)不在同一高度而引起的毛細(xì)管中硅油壓差的影響。

(3)開水池水位測量

對于開放式池，使用輸入類型液位變送器通常更經(jīng)濟(jì)，但是對于池底部有污泥的工作條件，使用輸入類型液位變送器可能存在維護(hù)量大的問題。在這種情況下，單法蘭密封隔膜類型壓力變送器也可用于液位測量。

2.3流量測量字段選擇差壓變送器

差壓變送器與孔板、阿牛棒、文丘里管和其他節(jié)流裝置一起使用，實(shí)現(xiàn)流量測量。差壓變送器檢測壓差值，需要對蒸汽和氣體等介質(zhì)進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算。一般情況下，相應(yīng)的流量值是通過流量積算儀或集散控制系統(tǒng)/可編程序控制器等上層系統(tǒng)計(jì)算得到的。對于流量測量，差壓變送器 has 差壓變送器和隔膜密封雙法蘭差壓變送器等。

3.壓力變送器在幾種特殊工況下的選擇和應(yīng)用

3.1 壓力變送器高溫條件下的類型選擇

在高溫條件下，應(yīng)考慮傳感器填充液和毛細(xì)管填充液的選擇。通常用于毛細(xì)管填充的硅油通常是200號(hào)硅油和704號(hào)硅油。常壓下，200硅油的有效范圍為-45~205℃，高溫704硅油的有效范圍為0~305℃。在實(shí)際選擇中，除了知道工作溫度，工作壓力也是一個(gè)重要的參數(shù)。隨著溫度的升高，介質(zhì)的飽和蒸汽壓將相應(yīng)降低。選擇應(yīng)基于制造商的飽和蒸汽溫度-壓力曲線。建議選用130℃以上的高溫硅油。

當(dāng)測量介質(zhì)溫度高時(shí)，過程溫度超過變送器的正常工作范圍，不能通過壓力導(dǎo)管或直接安裝的隔離膜將溫度調(diào)節(jié)到極限范圍。可選擇遠(yuǎn)程傳輸壓力變送器/遠(yuǎn)程傳輸差壓變送器或600℃的超高溫遠(yuǎn)程傳輸壓力/差壓變送器以避免高溫對變送器電子元件的影響。

3.2易結(jié)晶、高粘度條件下壓力變送器的選擇

介質(zhì)離開工藝設(shè)備時(shí)，容易產(chǎn)生結(jié)晶現(xiàn)象或介質(zhì)粘度過高，如與壓力管道連接，容易造成堵塞，需要經(jīng)常清洗和疏通，容易造成測量不穩(wěn)定，因此一般選用隔離變送器。對于結(jié)晶嚴(yán)重的工況，可以選擇凸膜片變送器，并將壓力傳感膜片直接插入設(shè)備，這樣可以直接感應(yīng)介質(zhì)的溫度，使得介質(zhì)在波紋管處不易結(jié)晶，從而更好地保證了測量的穩(wěn)定性和可靠性。結(jié)晶條件下通常需要伴熱和保溫。在這種情況下，應(yīng)選擇高溫硅油作為隔離液。

對于介質(zhì)容易在法蘭連接處凝結(jié)和沉積的工況，建議將沖洗環(huán)夾在工藝法蘭和隔膜密封法蘭之間，并引入水等。，通過沖洗環(huán)側(cè)面的孔沖洗掉沉積物，保持隔膜清潔，從而確保波紋管的正常壓力感應(yīng)。

3.3 壓力變送器腐蝕條件壓力變送器類型選擇

腐蝕條件包括環(huán)境條件和應(yīng)用條件的腐蝕性。如果壓力導(dǎo)管由碳鋼或不銹鋼制成，正常壓力總和差壓變送器；如果碳鋼或不銹鋼不能滿足工作條件，應(yīng)選擇隔離變送器。

應(yīng)特別注意腐蝕條件下的材料選擇。變送器材料包括變送器隔膜和液體接收材料、法蘭材料、外殼材料、排氣/排水閥材料、傳感器填充材料、毛細(xì)管填充材料、螺栓和螺母材料等。在選擇中，隔膜和液體接收材料、法蘭材料和殼體材料是最需要注意的。

3.3.1 壓力變送器隔膜和液體接收材料

根據(jù)介質(zhì)的不同化學(xué)特性進(jìn)行選擇，不同濃度的同一介質(zhì)在不同溫度下的腐蝕性也不同。隔膜密封變送器，一般內(nèi)膜盒由不銹鋼制成，液體接收外膜盒根據(jù)介質(zhì)特性選擇。

以下是儀表制造總結(jié)的氯堿行業(yè)幾種介質(zhì)的隔膜材料選擇:

介質(zhì)名稱壓力變送器膜材料聚醚316L

丙烯316升

鹽水鈦或鉭

環(huán)氧丙烷316升

工業(yè)用水316升

32%堿性哈氏合金c

甲醛316升

氯化鉭

144℃/50%堿性鎳

1，4-丁二醇316升

鹽酸鉭

43%堿性哈氏合金碳或鎳

空氣、氮?dú)狻⒄羝?16升

鋇鉭

其他材料如鈦、次氯酸鈉、鉭等，請參考《儀器手冊》表5-18《儀器常用金屬材料防腐性能表》或《儀器通用數(shù)據(jù)手冊》8.1《儀器常用防腐材料》。您可以仔細(xì)閱讀文章“如何選擇耐腐蝕變送器隔膜材料來測量腐蝕介質(zhì)壓力變送器”。

3.3.2 壓力變送器法蘭材料

對于與法蘭連接的變送器，法蘭材料通常包括碳鋼、304不銹鋼和316不銹鋼。法蘭材料的選擇與環(huán)境條件和介質(zhì)特性有關(guān)。由于法蘭不直接與液體連接，如果環(huán)境條件良好且更多考慮經(jīng)濟(jì)因素，可以選擇碳鋼材料。但是，對于重要的監(jiān)測點(diǎn)或安全環(huán)控制點(diǎn)，建議使用316不銹鋼，以避免隔膜腐蝕導(dǎo)致法蘭快速腐蝕。

3.3.3 壓力變送器外殼材料

根據(jù)環(huán)境條件和經(jīng)濟(jì)性考慮變送器的外殼材料，外殼材料一般包括鋁合金和不銹鋼。如果不是在腐蝕性環(huán)境條件下，選擇鋁合金更經(jīng)濟(jì)。

3.4 壓力變送器安裝位置不便于維護(hù)

如果可以選擇壓力導(dǎo)管連接，一般選擇普通變送器。如果經(jīng)濟(jì)允許，也可以選擇遠(yuǎn)程傳輸類型，并且可以將壓力變送器安裝在適當(dāng)?shù)奈恢眠M(jìn)行日常維護(hù)。同時(shí)，應(yīng)根據(jù)工作條件選擇合適長度的毛細(xì)管。毛細(xì)管的響應(yīng)時(shí)間因長度不同而不同。常用的毛細(xì)管長度為3-5米。遠(yuǎn)傳發(fā)射機(jī)的價(jià)格一般是直裝發(fā)射機(jī)的2倍以上，因此在選擇發(fā)射機(jī)時(shí)應(yīng)考慮實(shí)際應(yīng)用需求和經(jīng)濟(jì)性。

4.壓力變送器其他參數(shù)選擇

4.1 壓力變送器范圍選擇

選擇量程時(shí)，應(yīng)根據(jù)量程上下可調(diào)、保證精度(一般精度要求為0.075%)、通用性強(qiáng)等原則進(jìn)行綜合考慮。量程的選擇以工況所需的最大壓力或壓差為基礎(chǔ)，量程由工況的1.5-2倍決定。

4.2 壓力變送器防爆等級(jí)選擇

壓力變送器可分為普通型、防爆型、防塵防爆型、防火型、本質(zhì)安全型等。根據(jù)防爆等級(jí)。對于化學(xué)工業(yè)，它主要是防爆和本質(zhì)安全的，應(yīng)根據(jù)裝置的系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行選擇。

4.3 壓力變送器連接模式，選擇電源和輸出信號(hào)

壓力變送器的連接方式分為四線制和雙線制。電源類型為24伏直流電和220伏交流電。目前，24VDC雙線變送器是常用的。壓力變送器的輸出信號(hào)分為4-20m+BREAN協(xié)議、4-20mA+HART協(xié)議、FF現(xiàn)場總線協(xié)議、PROFIBUS PA總線協(xié)議等。、5VDC低功率輸出等。4-20mA+HART是目前廣泛使用的信號(hào)類型。

壓力變送器作為一種廣泛使用的儀器，在日常選擇壓力變送器時(shí)應(yīng)盡可能綜合考慮，選擇性價(jià)比更高、更適合現(xiàn)場條件的產(chǎn)品。合理的選擇和正確的安裝可以使變送器在氯堿生產(chǎn)中發(fā)揮更有效的作用。

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