內(nèi)容編輯差壓變送器在化工裝置中選型的要點(diǎn)和使用條件
差壓式變送器是應(yīng)用廣泛的信號(hào)遠(yuǎn)程液位測(cè)量?jī)x器。它通過測(cè)量容器內(nèi)液柱產(chǎn)生的靜壓來計(jì)算液面的高度。
1、特點(diǎn)與優(yōu)點(diǎn)
1)適用范圍廣，可適用高溫、高壓、高粘度、強(qiáng)腐蝕場(chǎng)合。
2）測(cè)量范圍大。根據(jù)不同范圍選擇相應(yīng)類型的發(fā)射機(jī)，在整個(gè)范圍內(nèi)沒有盲區(qū)。
3）可靠性高，穩(wěn)定性好，使用壽命長(zhǎng)，維護(hù)費(fèi)用低。
4）測(cè)量精度高。進(jìn)Kou差壓變送器的精度可達(dá)(+0.075%F.S.)傳統(tǒng)的國(guó)產(chǎn)差壓變送器的精度可(+0.25%F.S),有的可達(dá)(+0.1%F.S)。
5）具有智能自診斷和遠(yuǎn)程設(shè)置功能。
6）信號(hào)輸出多樣化。可輸出各種協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)4mA-20mA電流信號(hào)、脈沖信號(hào)和現(xiàn)場(chǎng)總線通信信號(hào)。
2、選型要點(diǎn)
1）對(duì)于量程（差壓）＜5KPa，測(cè)量介質(zhì)密度變化超過設(shè)計(jì)值5%時(shí)，不宜選用差壓液位變送器。
2）對(duì)于易燃易爆、有毒性、腐蝕性、較粘稠、含懸浮顆粒、易氣化、氣相在環(huán)境溫度下易冷凝等液體，宜選用
，包括雙法蘭和單法蘭形式，雙法蘭形式用毛細(xì)管傳導(dǎo)壓力，兩根毛細(xì)管長(zhǎng)度宜相同，
形式適用于常壓容器。
3）對(duì)于易結(jié)晶、易沉淀、高黏度、易結(jié)焦、易聚合等液體，宜選用插入式膜片密封差壓液位變送器。
4）對(duì)于在環(huán)境溫度下，氣相可能冷凝，液相可能氣化，容器內(nèi)為高溫高壓的場(chǎng)合，當(dāng)采用普通差壓液位變送器測(cè)量液位時(shí)，應(yīng)根據(jù)工況設(shè)置冷凝器、隔離器、平衡容器等。
5）實(shí)際應(yīng)用的差壓液位變送器基本都需要做量程遷移。因此，變送器需帶量程遷移功能，遷移量至少為量程上限的100%。在設(shè)計(jì)選型時(shí)就應(yīng)考慮遷移量，尤其是密度比較大的介質(zhì)，遷移量可能很大，要結(jié)合遷移量選擇合適的變送器量程。
普通差壓液位變送器安裝使用相對(duì)復(fù)雜，需要用導(dǎo)壓管進(jìn)行過程連接，還要在連接管路上設(shè)計(jì)放空和排污或者配套選用三閥組、五閥組，很多時(shí)候還需要對(duì)導(dǎo)壓管路和變送器進(jìn)行伴熱。而選用膜片密封型差壓液位變送器則可以簡(jiǎn)化這些問題，安裝維護(hù)相對(duì)簡(jiǎn)單。因此，筆者建議在條件適用的情況下，優(yōu)先選用膜片密封型差壓液位變送器。
3、膜片密封型差壓液位變送器也有使用條件的限制
1）過程溫度，此類型變送器通過密封組件內(nèi)的填充液來傳導(dǎo)壓力，常用填充液有200硅油、704硅油、氯化烴、甘油和水混合液等，每種填充液都有適用的溫度范圍，選型時(shí)應(yīng)根據(jù)測(cè)量介質(zhì)化學(xué)屬性和過程溫度選用合適的填充液。整體上看，當(dāng)過程溫度超過200℃時(shí)，選用膜片密封型變送器需慎重，如果堅(jiān)持選用，需選用延伸型密封系統(tǒng)或熱優(yōu)化器，具體需和變送器制造廠確認(rèn)。
2）環(huán)境溫度，應(yīng)注意填充液的環(huán)境適用溫度，當(dāng)環(huán)境溫度低于填充液的環(huán)境適用溫度時(shí)，毛細(xì)管需要伴熱。EOEG裝置中，由于EO易燃易爆，且易聚合，含EO介質(zhì)的液位測(cè)量選用膜片密封型差壓液位變送器。由于碳酸鹽溶液易結(jié)晶，碳酸鹽溶液的液位測(cè)量選用插入式膜片密封系統(tǒng)，插入部分和設(shè)備內(nèi)壁平齊，插入部分的外徑和長(zhǎng)度根據(jù)設(shè)備管口的規(guī)格確定。裝置中的鍋爐汽包，操作溫度在250℃以上，選用了普通導(dǎo)壓管
，并在上管口處設(shè)立冷凝罐，同時(shí)對(duì)導(dǎo)壓管進(jìn)行伴熱。
還有一種新型的差壓液位測(cè)量系統(tǒng)—ERS（ElectronicRemote,Sensor）電子遠(yuǎn)傳系統(tǒng)，該系統(tǒng)由兩臺(tái)普通的壓力變送器通過電纜連接（CAN通訊）形成一個(gè)差壓測(cè)量系統(tǒng)，差壓的計(jì)算由現(xiàn)場(chǎng)變送器完成，主表直接輸出差壓信號(hào)，只需要一個(gè)4mA～20mA回路連接到主表，副表由主表供電。采用專Li的同步技術(shù)，直接對(duì)主表進(jìn)行差壓零點(diǎn)調(diào)整，保證差壓信號(hào)的可靠同步。ERS系統(tǒng)典型安裝如圖1所示。
ERS技術(shù)是對(duì)傳統(tǒng)雙法蘭測(cè)液位的補(bǔ)充，有自身的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。用雙法蘭膜片變送器測(cè)液位時(shí)，如果取壓間距過大，毛細(xì)管長(zhǎng)度太長(zhǎng)會(huì)帶來一系列的問題，比如：毛細(xì)管過長(zhǎng)時(shí)溫度變化對(duì)測(cè)量精度影響較大，響應(yīng)速度也會(huì)變慢，高溫油在環(huán)境溫度過低時(shí)需要伴熱等問題。ERS技術(shù)恰好可以彌補(bǔ)雙法蘭測(cè)液位在這些情況下的不足。
4、ERS系統(tǒng)適用于以下工況：
1）蒸餾塔、發(fā)酵塔等較高塔和塔具有較大的上下壓力間隔，如大于6m。ERS系統(tǒng)可以有效地消除長(zhǎng)毛細(xì)管測(cè)量誤差，縮短響應(yīng)時(shí)間。時(shí)間，提高整體測(cè)量性能。
2)大壓差、小靜壓ERS可以通過測(cè)量壓力得到壓差。為了保證差壓信號(hào)的精度，靜壓SP與差壓DP之比不能超過變送器的Zui小精度要求，即(SP+DP)：DP<100:1，如果在30:1內(nèi)效果較好。
3)當(dāng)環(huán)境溫差較大或需要熱跟蹤時(shí)，ERS不需要壓力導(dǎo)管或毛細(xì)管，這從根本上消除了環(huán)境溫度對(duì)測(cè)量的影響。
4)在復(fù)雜工作條件下安裝ERS只需要將兩個(gè)發(fā)射機(jī)分開固定然后連接到通信電纜。安裝簡(jiǎn)單，維護(hù)方便。ERS制造商提供三種標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度的通信電纜：15m、30m和45m，應(yīng)根據(jù)實(shí)際安裝位置選擇。訂購(gòu)時(shí)，應(yīng)向制造商提供三個(gè)壓力表：主儀表應(yīng)提供差壓和壓力表，輔助儀表應(yīng)提供壓力表。建議將兩表的壓力范圍統(tǒng)一（壓差加靜壓），以便高低壓側(cè)現(xiàn)場(chǎng)交換。
1、特點(diǎn)與優(yōu)點(diǎn)
1)適用范圍廣，可適用高溫、高壓、高粘度、強(qiáng)腐蝕場(chǎng)合。
2）測(cè)量范圍大。根據(jù)不同范圍選擇相應(yīng)類型的發(fā)射機(jī)，在整個(gè)范圍內(nèi)沒有盲區(qū)。
3）可靠性高，穩(wěn)定性好，使用壽命長(zhǎng)，維護(hù)費(fèi)用低。
4）測(cè)量精度高。進(jìn)Kou差壓變送器的精度可達(dá)(+0.075%F.S.)傳統(tǒng)的國(guó)產(chǎn)差壓變送器的精度可(+0.25%F.S),有的可達(dá)(+0.1%F.S)。
5）具有智能自診斷和遠(yuǎn)程設(shè)置功能。
6）信號(hào)輸出多樣化。可輸出各種協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)4mA-20mA電流信號(hào)、脈沖信號(hào)和現(xiàn)場(chǎng)總線通信信號(hào)。
2、選型要點(diǎn)
1）對(duì)于量程（差壓）＜5KPa，測(cè)量介質(zhì)密度變化超過設(shè)計(jì)值5%時(shí)，不宜選用差壓液位變送器。
2）對(duì)于易燃易爆、有毒性、腐蝕性、較粘稠、含懸浮顆粒、易氣化、氣相在環(huán)境溫度下易冷凝等液體，宜選用
，包括雙法蘭和單法蘭形式，雙法蘭形式用毛細(xì)管傳導(dǎo)壓力，兩根毛細(xì)管長(zhǎng)度宜相同，
形式適用于常壓容器。
3）對(duì)于易結(jié)晶、易沉淀、高黏度、易結(jié)焦、易聚合等液體，宜選用插入式膜片密封差壓液位變送器。
4）對(duì)于在環(huán)境溫度下，氣相可能冷凝，液相可能氣化，容器內(nèi)為高溫高壓的場(chǎng)合，當(dāng)采用普通差壓液位變送器測(cè)量液位時(shí)，應(yīng)根據(jù)工況設(shè)置冷凝器、隔離器、平衡容器等。
5）實(shí)際應(yīng)用的差壓液位變送器基本都需要做量程遷移。因此，變送器需帶量程遷移功能，遷移量至少為量程上限的100%。在設(shè)計(jì)選型時(shí)就應(yīng)考慮遷移量，尤其是密度比較大的介質(zhì)，遷移量可能很大，要結(jié)合遷移量選擇合適的變送器量程。
普通差壓液位變送器安裝使用相對(duì)復(fù)雜，需要用導(dǎo)壓管進(jìn)行過程連接，還要在連接管路上設(shè)計(jì)放空和排污或者配套選用三閥組、五閥組，很多時(shí)候還需要對(duì)導(dǎo)壓管路和變送器進(jìn)行伴熱。而選用膜片密封型差壓液位變送器則可以簡(jiǎn)化這些問題，安裝維護(hù)相對(duì)簡(jiǎn)單。因此，筆者建議在條件適用的情況下，優(yōu)先選用膜片密封型差壓液位變送器。
3、膜片密封型差壓液位變送器也有使用條件的限制
1）過程溫度，此類型變送器通過密封組件內(nèi)的填充液來傳導(dǎo)壓力，常用填充液有200硅油、704硅油、氯化烴、甘油和水混合液等，每種填充液都有適用的溫度范圍，選型時(shí)應(yīng)根據(jù)測(cè)量介質(zhì)化學(xué)屬性和過程溫度選用合適的填充液。整體上看，當(dāng)過程溫度超過200℃時(shí)，選用膜片密封型變送器需慎重，如果堅(jiān)持選用，需選用延伸型密封系統(tǒng)或熱優(yōu)化器，具體需和變送器制造廠確認(rèn)。
2）環(huán)境溫度，應(yīng)注意填充液的環(huán)境適用溫度，當(dāng)環(huán)境溫度低于填充液的環(huán)境適用溫度時(shí)，毛細(xì)管需要伴熱。EOEG裝置中，由于EO易燃易爆，且易聚合，含EO介質(zhì)的液位測(cè)量選用膜片密封型差壓液位變送器。由于碳酸鹽溶液易結(jié)晶，碳酸鹽溶液的液位測(cè)量選用插入式膜片密封系統(tǒng)，插入部分和設(shè)備內(nèi)壁平齊，插入部分的外徑和長(zhǎng)度根據(jù)設(shè)備管口的規(guī)格確定。裝置中的鍋爐汽包，操作溫度在250℃以上，選用了普通導(dǎo)壓管
，并在上管口處設(shè)立冷凝罐，同時(shí)對(duì)導(dǎo)壓管進(jìn)行伴熱。
還有一種新型的差壓液位測(cè)量系統(tǒng)—ERS（ElectronicRemote,Sensor）電子遠(yuǎn)傳系統(tǒng)，該系統(tǒng)由兩臺(tái)普通的壓力變送器通過電纜連接（CAN通訊）形成一個(gè)差壓測(cè)量系統(tǒng)，差壓的計(jì)算由現(xiàn)場(chǎng)變送器完成，主表直接輸出差壓信號(hào)，只需要一個(gè)4mA～20mA回路連接到主表，副表由主表供電。采用專Li的同步技術(shù)，直接對(duì)主表進(jìn)行差壓零點(diǎn)調(diào)整，保證差壓信號(hào)的可靠同步。ERS系統(tǒng)典型安裝如圖1所示。
ERS技術(shù)是對(duì)傳統(tǒng)雙法蘭測(cè)液位的補(bǔ)充，有自身的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。用雙法蘭膜片變送器測(cè)液位時(shí)，如果取壓間距過大，毛細(xì)管長(zhǎng)度太長(zhǎng)會(huì)帶來一系列的問題，比如：毛細(xì)管過長(zhǎng)時(shí)溫度變化對(duì)測(cè)量精度影響較大，響應(yīng)速度也會(huì)變慢，高溫油在環(huán)境溫度過低時(shí)需要伴熱等問題。ERS技術(shù)恰好可以彌補(bǔ)雙法蘭測(cè)液位在這些情況下的不足。
4、ERS系統(tǒng)適用于以下工況：
1）蒸餾塔、發(fā)酵塔等較高塔和塔具有較大的上下壓力間隔，如大于6m。ERS系統(tǒng)可以有效地消除長(zhǎng)毛細(xì)管測(cè)量誤差，縮短響應(yīng)時(shí)間。時(shí)間，提高整體測(cè)量性能。
2)大壓差、小靜壓ERS可以通過測(cè)量壓力得到壓差。為了保證差壓信號(hào)的精度，靜壓SP與差壓DP之比不能超過變送器的Zui小精度要求，即(SP+DP)：DP<100:1，如果在30:1內(nèi)效果較好。
3)當(dāng)環(huán)境溫差較大或需要熱跟蹤時(shí)，ERS不需要壓力導(dǎo)管或毛細(xì)管，這從根本上消除了環(huán)境溫度對(duì)測(cè)量的影響。
4)在復(fù)雜工作條件下安裝ERS只需要將兩個(gè)發(fā)射機(jī)分開固定然后連接到通信電纜。安裝簡(jiǎn)單，維護(hù)方便。ERS制造商提供三種標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度的通信電纜：15m、30m和45m，應(yīng)根據(jù)實(shí)際安裝位置選擇。訂購(gòu)時(shí)，應(yīng)向制造商提供三個(gè)壓力表：主儀表應(yīng)提供差壓和壓力表，輔助儀表應(yīng)提供壓力表。建議將兩表的壓力范圍統(tǒng)一（壓差加靜壓），以便高低壓側(cè)現(xiàn)場(chǎng)交換。
