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应用在化工领域的压力变送器选型

压力变送器的选型包括变送器的类型、材质、量程、防爆性能等多个方面,合理的选型不仅可以确保变送器的使用寿命,更能保障化工生产过程中的各流程得以稳定开展。变送器的选型受到诸如环境条件、应用工况、安装条件、介质特性与经济效益等各方面的影响。简要分析了变送器的选型及其在化工领域的应用。


1 变送器的分类概述

在化工应用领域,压力变送器起着非常重要的作用,其应用也非常广泛。变送器种类较多,按照测量对象来划分,可以分为绝对压力变送器、表压变送器和差压变送器三种。而按照膜盒制作结构来划分,又可以分为普通型变送器和隔离式变送器,普通变送器只有一个测量膜盒,可以直接感应到被测介质的压力或者差压 ;隔离式变送器除了具有普通变送器的内膜,还有直接感压的外膜盒,通过一种稳定液将外模感受到的压力传递给内膜,从而得出压力测量值,根据安装方式的不同,隔离式变送器又分为一体式直接安装型和远传安装密封型。根据环境条件的不同,应用工况、安装条件等要素的不同,变送器的选型也有不同的要求。

2 变送器在不同应用领域的选型

根据不同的应用领域、工艺管道设备、施工情况等不同,变送器的选型也有所区别,应当依据不同的应用环境加以选择利用,才能有效提高其经济效能。

2.1 压力测量领域变送器的类型选择

变送器在压力测量领域中应用较多的是中低表压压力变送器、中高表压压力变送器、绝对压力变送器和中低表压单法兰隔膜密封式变送器。按照测量安装方式的不同,变送器可再分为管道直连式安装和导压管取压安装两种类型。在微小压力状态下,由于直接测量压力可能会导致不稳定波动的出现,所以,当测量不高于500Pa 的微小压力时,选择差压变送器更为合理。

2.2 差压和液位测量领域的变送器类型选择

所谓差压测量,是指使用变送器测量的压力进行差减得出压力差值。在液位测量领域,就可以通过差压测量方法来获得测量结果。液位测量领域可使用的变送器有差压变送器、高差压变送器、法兰安装式差压变送器和隔膜密封式双法兰差压变送器。常压容器液位测量时,因容器与大气相连,宜采用压力变送器或者单法兰隔膜密封式压力变送器进行测量 ;针对密封的容器测量其液位压力时,因容器的密负压室有可能存在气相的挥发,或者是容器的下端采用了氮封。所以在测量其液压时,如果选用法兰安装式变送器,则负压室需要引导压管连通,而选用隔膜密封式变送器的话,那么正负压室都必须使用远传法兰连通。针对敞开的水池,如果池底有淤泥,那么可以选择使用单法兰密封隔膜式压力变送器来测量其液位。

2.3 流量测量领域的变送器类型选择

流量测量一般选择差压变送器和隔膜密封式双法兰差压变送器,差压变送器需要搭配孔板、阿牛巴和文丘里等节流装置,而测出来的结果也是对差压值。如果是对蒸汽或者气体等介质进行测量,还需要通过二次表或者 DCS/PLC 等上位系统进行相应的运算得出流量值。

3 几种特殊工况的变送器选型

3.1 高温工况环境

高温环境下,测量介质的温度较高,过程的温度往往会超过变送器的正常工作范围,并且不能通过导压管或者安装型隔离膜把温度调整到正常范围内。那么就可以通过选择远传型变送器利用毛细管引压,避免变送器受到高温破坏了电子元件的使用性能。

3.2 容易结晶的高黏度工作环境

介质一旦离开工艺设备,就很容易出现结晶现象,如果出现结晶或者介质的 黏 度太大,就容易导致导压管出现堵塞,不仅需要通过清理疏通而带来较大的工作量,还会造成测量结果不稳定。这种情况下,一般适合选择隔离式变送器。如果结晶现象比较严重,就需要选择凸膜片型变送器,通过将感压膜片直接插进设备的内部来直接获得介质的温度。

3.3 易腐蚀工作环境

腐蚀性工况一般指的是环境条件腐蚀性和应用工况的腐蚀性。如果导压管是碳钢或者不锈钢材质,那么最好选用普通型的差压变送器。在腐蚀性工作环境中,对变送器的材质也有一定要求,其中最关键的是膜片和接液材质、法兰材质和外壳材质等,膜片和接液材质应根据介质的不同化学特性进行选择,介质的浓度和温度不同,对变送器材质的要求也不同。法兰链接的变送器一般有碳钢、304SST、316SST 三种材质可以选择,由于法兰不直接接液,因此,考虑到经济性要素,一般可以选用碳钢材质。变送器外壳材质一般有铝合金和不锈钢,在非腐蚀性环境中选用铝合金材质经济性更高,如果处于腐蚀性环境中,则更适合选用不锈钢材质。

4 结语

变送器在化工领域应用非常广泛,在选型中需要具体结合应用环境的化学特性,充分考虑到温度、浓度、腐蚀性等综合因素,再通过衡量其经济性,选择最合理的变送器类型,使其更好满足化工生产活动。