仪表选型教案 (2013年高级工培训).doc

仪表选型方案1.流量测量选型 流量仪表的选型对仪表能否成功使用往往起着很重要的作用，由于被测对象的复杂状况以及仪表品种繁多、性能指标各使得仪表的选型感到困难。没有一种十全十美的流量计，各类仪表都有各自的特点，选型的目的就是在众多的品种中扬长避短选择自己最合适的仪表。 一般选型可以从五个方面进行考虑，这五个方面为仪表性能方面、流体特性方面、安装条件方面、环境条件方面和经济因素方面。五个方面的详细因素如下： 1仪表性能方面 准确度、重复性、线性度、范围度、流量范围、信号输出特性、响应时间、压力损失等； 2流体特性方面 温度、压力、密度、粘度、化学腐蚀、磨蚀性、结垢、混相、相变、电导率、声速、导热系数、比热容，等熵指数； 3安装条件方面 管道布置方向，流动方向，检测件上下游侧直管段长度、管道口径，维修空间、电源、接地、辅助设备（过滤器、消气器）、安装、等； 4环境条件方面 环境温度、湿度、电磁干扰、安全性、防爆、管道振动等； 5经济因素方面 仪表购置费、安装费、运行费、校验费、维修费、仪表使用寿命、备品备件等。 仪表选型的步骤如下： 1. 依据流体种类及五个方面考虑因素初选可用仪表类型（要有几种类型以便进行选择）； 2. 对初选类型进行资料及价格信息的收集，为深入的分析比较准备条件； 3. 采用淘汰法逐步集中到12种类型，对五个方面因素要反复比较分析最终确定预选目标。一 带有固体悬浮颗粒的液体流量 R 楔形流量计（特别适合于高粘度流体、含固体颗粒液体、浆状流体，如燃料油、原油、废水、煤焦油、铁矿浆、油浆、碳黑溶液、两相流体等流量的测量。） R 电磁流量计（不易阻塞，适用于测量含有固体颗粒或纤维的液固二相流体，如纸浆、煤水浆、矿浆、泥浆和污水等） R 靶式流量计（测量含有杂质如微粒之类的脏污流体；原油、污水、高温渣油、浆液、烧碱液，沥青等；一般工业过程中的流体介质，包括液、气和蒸汽，口径范围（DN15以上），各种工作状态（高、低温，常压、高压）皆可应用）二 脏污流体的测量R 脏污流节流装置（ 如圆缺孔板、偏心孔板和楔形孔板等。）三 低雷诺数流体 R 低雷诺数节流装置 如14圆孔板、锥形入口孔板和双重孔板等。四 临界流 R 临界流节流装置 （如临界流文丘里喷嘴等）五 固体物料的流量（煤渣，催化剂原料等） R 称重仪，电子皮带称六 脉动流的测量常见产生脉动的原因有定排量泵、往复式压缩机、振荡着的阀或调节器、涡列等水力学振荡。非定常流是一种缓慢脉动的表现方式，例如因尺寸过大的控制阀运行时所产生的。对脉动流和非定常流建议选取下列措施：在管线中装用充气式缓冲器(用于液体)或阻流器(用于气体)等低通滤波器以降低脉动程度；流量仪表安装在远离脉动源的地方；测定脉动参数用以估计测量的附加误差；采用响应特性好的仪表(如电磁式、超声式等)。R 电磁流量计(可测脉动流量，只要脉动频率低于激磁频率很多)七 混合流（多相流、两相流）的测量测量多相和多组份流动应十分谨慎对待。经验表明将单相流量表用于多相或多组份流，测量性能会改变（或大幅度改变），且有些情况还是末知的。流量仪表一般都在单相流动状态下评定其测量性能，现在还没有以单相流标定的仪表来评定用于双相时系统变化的标准。使用时尽可能把各相分离后分相测量以保证获得最低测量不确定度，然而有些应用场所这种方法还不切实可行或不合乎要求。单工质流体有时候也呈现双相，常见的例子是湿蒸汽，湿蒸汽中水微粒随着蒸汽流动，环境温度和介质的温度压力变化可能偏离原定流动状态，仪表就不能适应。这些应用场所仪表虽还可以应用，然而提出仪表规范时要比应用于单相时更要谨慎。 测量液固双相流时要了解固相含量、粒子大小和固体性质及流动状况（悬浮流、管底流、动床流还是淤积流）。 R 楔形流量计（特别适合于高粘度流体、含固体颗粒液体、浆状流体，如燃料油、原油、废水、煤焦油、铁矿浆、油浆、碳黑溶液、两相流体等流量的测量。）R 电磁流量计（不易阻塞适用于测量含有固体颗粒或纤维的液固二相流体，如纸浆、煤水浆、矿浆、泥浆和污水等）涡街流量计可用于含分散、均匀的固体微粒，含量不大于2%的气固、液固两相流。可用于互不溶解的液液（如油和水）两组分流等。八 其他测量气体需要知道压缩系数值以求取工作状态下流体密度。成分固定的流体通过压力、温度和压缩系数计算密度；成分变动的流体和工作于接近(或在)超临界区，应考虑在线测量密度。某些流量测量方法要考虑特定的流体韧性，如热式仪表要有能适应的热传导和热容，电磁式仪表依赖于液体的一定电导率才能工作。与某些物质在一起会引起燃烧或急剧反应的流体，要对拟使用的仪表在设计上给予验证。例如已经知道测量乙炔气流量时，流量仪表内部若存在急剧的压力和速度梯度会突然燃烧。九 电磁干扰的场合 电磁流量计为防止电磁干扰，须有良好的接地。2 差压变送器的选型 差压变送器根据以下几点选型： (1) 测量范围、需要的精度及测量功能； (2) 测量仪表面对的环境，如石油化工的工业环境，有可燃（有毒）和爆炸危险气氛的存在，有较高的环境温度等； (3) 被测介质的物理化学性质和状态，如强酸、强碱、粘稠、易凝固结晶和气化等工况； (4) 操作条件的变化，如介质温度、压力、浓度的变化。有时还要考虑到从开车到参数达到正常生产时，气相和液相浓度和密度的变化； (5) 被测对象容器的结构、形状、尺寸、容器内的设备附件及各种进出口料管口都要考虑，如塔、溶液槽、反应器、锅炉汽包、立罐、球罐等； (6) 其他要求，如环保及卫生等要求； (7) 工程仪表选型要有统一的考虑，要求尽可能地减少品种规格，减少备品备件，以利管理； (8) 工艺专利商的具体要求。 (9) 实际的工艺情况： 考虑被测对象是属于哪一类设备。如槽、罐类，槽的容积较小，测量范围不会太大，罐的容积较大，测量范围可能较大； 要看介质的物化性质及洁净程度，首选常规的差压式变送器及浮筒式液位变送器，还要对接触介质部分的材质进行选择； 对有些悬浮物、泡沫等介质可用单法兰式差压变送器。有些易析出、易结晶的用插入式双法兰式差压变送器； 对高黏度的介质的液位及高压设备的液位，由于设备无法开孔，可选用放射液位计来测量； 除了测量方法上和技术上问题外，还有仪表投资问题。 综上所述，变送器的选型，从技术上要可行，经济上要合理，管理上要方便。3 压力变送器的选型方法 从物理学角度看，任何一个物体上受到的压力都应包括大气压力和被测介质的压力（一般称为表压）两部分。作用在被测物体上这两部分压力总和称为绝对压力。P绝 = P表 + 大气压 测量绝对压力的仪表称为绝压表。对于普通的工业压力表测量的都是表压值，也就是绝对压力与大气压的压差值。当绝对压力大于大气压值时测得的表压值为正值，称为正表压；当绝对压力小于大气压值时测得的表压值为负值，称为负表压，即真空度。测量真空度的仪表称为真空表。 为了保证压力测量精度，最小压力测量值应高于压力表测量量程的1/3； 对需远距离测量或测量精度要求较高的场合，应选择压力传感器或压力变送器； 在测量精度要求不高时，可选择电阻或电感式、霍尔效应式远传压力表； 气动基地式压力指示调节器适宜作就地压力指示调节； 压力变送器、压力开关应根据安装场所防爆要求合理选择。4.电磁阀选型控制要求：几位几通几控，介质温度压力范围，供电要求：220VAC 24VDC等过程接口，1/2NPT,1/4NPT,3/8NPT安装方式：管装式，贴装式防爆等级：电气防护等级：功耗：环境温度：电气连接：5.温度元件选型根据现场测温范围选择测温元件类型：过程连接方式：法兰，螺纹，卡套插深：温度压力范围：工艺介质：保护套管型式：偶丝对数：接线盒形式电气连接：保护管直径：6.控制阀选型工作压力，工作温度，最大、正常和最小流量，工艺管线通径，工艺介质，控制方式，阀门故障状态，供风压力，电气连接。直通单座阀 直通双座阀 角形阀 蝶阀 隔膜阀 阀体分离阀 三通阀 凸轮挠曲阀 套筒阀 结构简单 ,装配方便,泄漏小,但受流体冲击不平衡力大.适用于小口径Dg25mm的场合。 受流体冲击不平衡 力影响 小， 但关为 严渗漏较大，适用于大口径管道的场合。 角形阀的阀体受流体的冲击小，体内不易结污，对粘度高、有悬浮物的颗粒物的流体尤为适用，并且调节稳定性较好。 流阻小，适用于 低差压大 流量的气体及含有固体悬浮物的介质，通常流量特性与等百分比相似。 用于强腐蚀性 粘度高带纤维 的介质，但不耐高温和高压。