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雙法蘭差壓液位變送器的選型及使用

時(shí)間:2023/3/20閱讀:1032
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1、膜片材質(zhì)的選擇

常見(jiàn)膜片材質(zhì)有316LSS、哈氏合金、蒙乃爾、鉭等,無(wú)特殊要求時(shí),綜合考慮適用性、耐用性和經(jīng)濟(jì)性,通常膜片材質(zhì)可以選擇 316LSS。特殊工況及介質(zhì)需特別對(duì)待。

比如濕硫化氫工況,接液材質(zhì)符合NACE MR 0103要求,減緩腐蝕速率;高溫臨氫工況,由于氫分子很小,在合適溫度、壓力、濃度環(huán)境下,極容易快速進(jìn)入和穿透接觸金屬材料的晶格中,工程中可以在膜片表面鍍金處理,原因是金具有很好的致密性和很強(qiáng)的耐腐蝕性,可以有效減緩氫滲透速率,延長(zhǎng)儀表使用壽命;磨損性介質(zhì)選用加厚膜片或金剛膜片;含氯腐蝕介質(zhì)選用鉭膜片;堿性腐蝕介質(zhì)選用蒙乃爾膜片;此外還有陶瓷膜工藝、襯氟工藝等。

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2、膜片規(guī)格的選擇

膜片常見(jiàn)規(guī)格為DN50、DN80以及DN1003種。某品牌不帶毛細(xì)管的單側(cè)法蘭膜片受溫度影響見(jiàn)表1、表2。

膜片尺寸適當(dāng)加大可以提供更好的測(cè)量靈敏度,特別是對(duì)于低量程的差壓測(cè)量,建議使用較大的膜片尺寸。DN80 的膜片尺寸兼顧了靈敏度和安裝便利性,實(shí)際工程中通常采用 DN50 和 DN80規(guī)格。

雙法蘭差壓式液位.jpg


3、填充液的選擇

不同的填充液有不同的溫度—壓力適用范圍,表3是常用填充液的部分特性。填充液的選擇應(yīng)結(jié)合工藝極限溫度、環(huán)境極限溫度(即*低溫和*溫)。比如工藝極限*溫280℃,需選用高溫硅油,而在國(guó)內(nèi)北方寒冷地區(qū),填充液為高溫硅油的變送器無(wú)法直接使用,需對(duì)毛細(xì)管做適當(dāng)伴熱和絕熱處理,同時(shí)也應(yīng)注意變送器正常工作的適用溫度范圍。

填充液的選用,不僅需要重視適用溫度,填充液的黏度、熱膨脹系數(shù)也是不可忽視的考慮因素,尤其在選用較長(zhǎng)毛細(xì)管的場(chǎng)合、環(huán)境溫差大的場(chǎng)合。選用熱膨脹系數(shù)小的填充液,有利于減小環(huán)境溫度變化帶來(lái)的測(cè)量誤差。

毛細(xì)管長(zhǎng)度越長(zhǎng),毛細(xì)管內(nèi)徑越大,則填充液體積越大,其熱脹冷縮的影響也越大,同時(shí)毛細(xì)管長(zhǎng)度越長(zhǎng),測(cè)量響應(yīng)時(shí)間也越長(zhǎng),因此毛細(xì)管長(zhǎng)度不宜過(guò)長(zhǎng),毛細(xì)管內(nèi)徑不宜過(guò)大,有利于減小溫度變化造成附加誤差,此處與為提高響應(yīng)時(shí)間選用較大內(nèi)徑要求又是矛盾的,實(shí)際工程中宜選擇合適的內(nèi)徑,通常普通硅油可以選擇毛細(xì)管內(nèi)徑1.1mm,高溫硅油(適用溫度上限≥300℃)可以選擇毛細(xì)管內(nèi)徑1.9mm。選用黏度較小的填充液,有利于提高響應(yīng)時(shí)間。

4、毛細(xì)管規(guī)格的選擇

雙法蘭差壓液位變送器的毛細(xì)管通常有多種長(zhǎng)度及內(nèi)徑規(guī)格可選,儀表的響應(yīng)時(shí)間和測(cè)量精度很大程度上受毛細(xì)管長(zhǎng)度、毛細(xì)管內(nèi)徑和填充液特性影響。顯然毛細(xì)管越長(zhǎng)時(shí),壓力傳導(dǎo)距離就越長(zhǎng),即增加了響應(yīng)時(shí)間。毛細(xì)管內(nèi)徑越小,節(jié)流效應(yīng)越顯著,壓力傳導(dǎo)阻力越大,即增加了響應(yīng)時(shí)間。

填充液黏度越大,響應(yīng)時(shí)間就越大。對(duì)于測(cè)量對(duì)象為直徑較大的容器,比如大型成品油儲(chǔ)罐,由于液位變化率比較小,通常對(duì)雙法蘭差壓液位變送器的響應(yīng)時(shí)間可忽略。對(duì)于測(cè)量對(duì)象為直徑較小的容器,液位變化率較快的工況,可能需要關(guān)注儀表的響應(yīng)時(shí)間造成的影響。

毛細(xì)管內(nèi)密封的填充液由于熱脹冷縮效應(yīng),會(huì)隨著環(huán)境溫度變化而膨脹和收縮,膨脹和收縮均會(huì)作用在法蘭膜片和變送器傳感元件上。

理論上,通常選型中宜采用雙等邊、同內(nèi)徑的毛細(xì)管,且填充液類(lèi)型應(yīng)一樣,有利于抵消或減小因環(huán)境溫度造成填充液的熱脹冷縮而引起的測(cè)量誤差。當(dāng)選用雙邊不等長(zhǎng)毛細(xì)管或單邊帶毛細(xì)管時(shí),填充液因溫度而出現(xiàn)的熱脹冷縮會(huì)引起測(cè)量誤差。特殊需求應(yīng)尋求制造商提供建議。

毛細(xì)管長(zhǎng)度的選擇根據(jù)測(cè)量對(duì)象的上 / 下法蘭距、儀表可安裝條件、工況場(chǎng)合選取,要求既滿足測(cè)量要求,又應(yīng)盡可能短。

值得注意的,在使用雙法蘭差變測(cè)量液位或界位時(shí),盡管選用了雙等邊同內(nèi)徑同填充液的毛細(xì)管,且膜片形式也相同的雙法蘭差壓液位變送器,抵消了因環(huán)境溫度造成填充液熱脹冷縮的作用力,但無(wú)法抵消上、下法蘭口之間毛細(xì)管填充液密度因溫度變化而改變,致使此段毛細(xì)管填充液的靜壓也相應(yīng)改變的影響。

比如,在環(huán)境溫度35℃時(shí)雙法蘭差壓液位變送器調(diào)零,在冬季環(huán)境溫度-15℃時(shí),因溫度變化造成上、下法蘭口之間的毛細(xì)管內(nèi)填充液密度改變,由p=ρgh可知,其調(diào)零的遷移量也發(fā)生改變,引起零點(diǎn)漂移。


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