弯管流量计及其应用
弯管流量计的工作原理
弯管流量计的工作原理弯管流量计是一种流量测量仪器，其工作原理是通过利用管道中的压力差来测量气体或液体的流量。
它主要由弯管、压力变送器和指示装置组成。
以下是弯管流量计的工作原理及步骤：1. 弯管的选择和安装弯管是弯曲的管道，分为不同的角度和半径。
在选择弯管时，需要根据流体的性质、流量范围、压力损失和测量精度等因素进行选择。
将弯管安装在流动的管道中，流体经过弯管时会产生压力损失。
2. 测量压力差在弯管中，流体经过弯曲管道时会出现一个旋转的涡流。
由于离心力作用，涡流会将流体向管道壁边缘挤压，使得管道内的压力与管道中心的压力发生变化。
测量弯管两侧压力差，可以间接地计算流量。
3. 压力变送器通常使用压力变送器来测量弯管两侧的压力差。
压力变送器将压力信号转化为电信号，并将电信号传输给指示装置。
当流量过大时，弯管两侧压力差会产生一个信号，通过压力变送器传输给指示装置。
4. 指示装置指示装置通常是数字显示屏，显示流量的数值。
其测量精度直接影响到弯管流量计的准确度。
根据指示装置上的数值，可以得知在特定时间内通过管道的流体量。
在使用弯管流量计时，需要注意以下几点：首先，应该选择合适的弯管。
其次，应该按照标准化的要求安装弯管和压力变送器。
最后，除了正常的校准和维护外，还应定期进行清洗和检查，以确保弯管流量计的稳定性和准确性。
弯管流量计在工业生产中应用广泛，主要用于气体和液体的测量。
它有着操作简单、构造紧凑、准确度高等优点。
但是，它也有一定的局限性，如需要考虑管道的压力损失、不能测量粘稠液体等。
因此，在选择流量测量仪器时，需要根据实际情况进行选择。
弯管流量计及其应用
小氮肥２０ ０ ２年 Nhomakorabea第 ７期
１ ５
弯 管 流 量 计 及 其 应 用
崔 桂 生
（ 内蒙 古 包头 市雄 狮化 工 有 限 责 任 公 司
０ 前 言 包 头 市 雄 狮 化 工 有 限 责 任 公 司 现 生 产 能 力 为
０４０ ） １ １０
度变 送器 、 度传感器 ； 温
（ ）主 机 部 分 ： 现 人 机 对 话 ， 温 度 、 力 、 ３ 实 对 压
差 压 、 量 等 参 数 的设 定 和 显 示 Ａ型 及 Ｂ型 机 流
配 有 打 印 机
维普资讯
１ ６
小 氮肥
２０ ０ ２年
（ ）变 送 部 分 ： 压 变 送 器 、 力 变 送 器 、 ２ 差 压 温
合 。但 在 实 际工 艺 管 道 设 计 时考 虑 今 后 企 业 生 产 规 模 扩 大 或 降 低 系 统 阻 力 等 因 素 ， 艺 管 道 较 实 工
际流 量 所 需 要 的 要 大 ， 至 出 现 大 管 道 小 流 量 的 甚 现 象 ， 而 导 致 仪 表 不 能 正 常 工 作 ， 量 误 差 较 从 测
为 ０ ３ ×６ 变 换 气 流 量 采 用 环 室 孔 板 流 量 计 计 ５０ 。
管 道 缩 管 ， 保 证 测 量 精 度 。这 也 不 符 合 我 们 要 以
求。
弯 管 流 量 计 是 一 种 新 型 的差 压式 流 量 计 。但 传 统 的 差压 式 流 量 计 是 利 用 流 体 通 过 管 道 内的 节 流 元 件 产生 差 压 的 。 而 弯 管 流 量 计 没 有 任 何 内插 的节 流 件 ， 实 质 就 是 １个 ９ 。 标 准 弯 头 ， 用 其 ０的 利
弯管流量计在供热计量系统中的应用优势
ａ 选 择 合 适 结 构 形 式 。 目前 弯 管 传 感 器 有 ）
“ ” ９ 。 Ｖ”型 １ ０两种 结构 。“ Ｃ 型 Ｏ和“ ８。 Ｃ”型 有 ３种
安 装状 态 ， 选顺 序为水 平弯 、 优 上弯 和下 弯 ， 平弯 水
没有迁 移 和补偿 问题 ， 上弯 不 容易集 聚污 垢 。“ Ｖ”
量程 范 围是保 证 系统 测 量 准确 度 的另 一个 重 要 条 件 。虽 然弯管 传感 器 在 流 量 测量 过 程 中对 流量 范 围的适应 性非 常好 ， 可在 相 当大 的流量变 化范 围 内 保证 弯 管传感 器所 产 生 的 压差 值 和 实 际 的介 质 流
量： 之间具有稳 定 的 、 确 的一 一 对 应关 系 ， 在 实 准 但 际使 用 过程 中， 当流 量 的 测量 范 围 达 到 １ ０：１时 ， 其 配套 的差 压变 送 器量 程 变 化 范 围可 达 １ ０： 。 ０ １
弯 管 ４ 。 或 ２ ． 。截 面 的 内外侧 压 差 Ａ ５ （ ２ ５） ｐ和 流 体 的密度 ｌ就可 以确定 流体 的平 均流 速 ， 而计 算 出 Ｄ 进 工 况流 量和标 况流 量 。
一 ａＲ／ 。 Ｘ ／ ） （ Ｄ） （／ ｐ 。 － ｐ ・
ｄ 确定 差压变送器的量程范围。除高质量、 ） 高： 的差压 变送 器外 ， 情度 正确地 确定 差压 变送 器 的
旧 山 进微机／ ｃ ｆ Ｄｓ
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流 日 一 ｌ 量 计
ｒｑ 速、 － 流 压差 ＇
一
和水平 转垂 直 向上 的安 装方 式 。
ｆ ）正确 安 装 ， 免 由于 系统 安 装 造 成 附 加 压 避 差 所引 起 的测 量误 差 。在蒸 汽测量 系统 中 ， 用盘 采
弯管流量计优缺点安全操作及保养规程
弯管流量计优缺点、安全操作及保养规程弯管流量计的优点弯管流量计是一种流量测量仪表，广泛应用于化工、电力、水泥、冶金、石化、纺织、医药等行业中。
弯管流量计具有以下几个优点：1.可靠性高：弯管流量计由于结构简单，没有移动的部件，因此可以在较长时间内精确测量流量，不会因为机械振动或其他外力的影响而产生误差。
2.响应速度快：弯管流量计对流体的反应速度非常敏感，能够及时地响应流体的变化，因此在流量变化的场合下，可以准确地测量流量。
3.精度高：弯管流量计采用数学原理设计，能够保证精确测量，误差较小。
4.适用范围广：弯管流量计可以测量多种介质的流量，如水、气体、油、悬浮液等。
弯管流量计的缺点弯管流量计虽然具有一定的优点，但是在使用中，也有以下几个缺点：1.安装要求高：弯管流量计的安装要求较高，通常需要保证安装的管路必须和弯管的轴线保持一致，安装时需要有一定的经验和技能。
2.受流体性质限制：弯管流量计对流体的性质比较敏感，不适用于颗粒含量较高的介质，因此在使用时需要做好介质的预处理，避免对流量计造成影响。
3.成本较高：弯管流量计的成本比较高，适合中、高档的应用场合，对于一些小型企业和个人用户来说，成本压力较大。
弯管流量计的安全操作在使用弯管流量计时，需要注意以下几点的安全操作：1.避免碰撞：弯管流量计的弯管部分较为脆弱，避免碰撞或者振动，否则容易发生破裂等事故。
2.避免压力过高或者过低：经常检查管路的压力是否在规定范围内，并严格按照规格书安装流量计，以免由于管路压力过高或者过低而导致流量计不准确或者发生危险。
3.防止介质结晶：对于易结晶的介质，要及时清洗弯管流量计，避免结晶粘附在弯管中，从而导致测量不准。
4.保持防腐、清洁：由于弯管流量计需要长期在介质中工作，因此需要做好防腐工作，定期对流量计进行清洗和保养，以使其正常工作。
弯管流量计的保养规程为了保证弯管流量计的正常工作，需要遵循以下保养规程：1.经常清洗：每隔数月需进行弯管流量计的清洗工作，以保证其可以维持稳定的流量测量。
弯管流量计的特点及安装注意事项
弯管流量计的特点及安装注意事项一、弯管流量计的概述：弯管流量计属于差压式流量测量系统,是利用流体离心力原理测量管道内介质流量的仪表。
可用于测量液体、气体、蒸汽各种介质。
由弯管传感器、弯管流量计主机、差压变送器及一些管道阀门组件构成。
当流量测量需温度、压力补偿时还应配备压力变送器、温度变送器。
弯管流量计测量范围宽，重现性精度高，无附加压力损失，现场维护量小，运行费用低，可实现温压在线补偿。
弯管传感器按照安装方式分为两种类型：安装在直管上的Ｓ型弯管传感器、安装在自然转弯处的Ｌ型弯管传感器。
二、弯管流量计的主要特点：1.安装维护简单、可靠性好；2.直管段要求低，为前5D后2D；3.抗振性能强、测量范围宽、准确度高、使用寿命长；4.可在高温、高压、粉尘、振动、潮湿等恶劣环境使用；5.管道磨损对测量精度影响极小，可与工业自动化系统连接。
这些独有的特点是其他流量仪表很难达到的，所以也就为它的发展带来了潜力。
三、管流量计在安装的时候我们应该注意的事项：（一）、对L型弯管流量计安装时：1、首先截取两段与取压弯管相同管径的直管段，长度在1倍直径以上。
2、在条件较好的平台(或平地)上，将截取的两段直管段与取压弯管焊接，呈垂直状态，并保证焊接质量3、将预制好的管道上架与工艺管道焊接。
4、弯管传感器与工艺管道焊接，尽可能使其在水平空间状态下工作。
当现场不具备水平安装条件时，可在垂直空间状态下安装。
（二）、S型弯管流量传感器与工艺管道采用法兰连接，可按传感器标志流向，与工艺管道呈水平空间状态对接。
弯管流量传感器安装时，前端直管段长度应大于5倍直径，后端直管段长度应大于2倍直径。
（三）、工作前的检查:1、检查各变送器(含差压、压力及温度变送器)的配管、安装及接线是否正确。
2、检查所有焊装接口、丝扣接头是否做到严密、不泄露。
3、检查二次仪表接线是否正确，与各变送器之间的接线是否正确，重点检查电源接头位置。
弯管流量计在3.6MPa蒸汽计量中的应用
１ 引 言 ．
弯管 传感器是用标准 几何９ 度 弯管加 工制 ０
作而成 的， 法兰 式取 压的孔板 流量 汁是市场上
可以和它相比 。
流量测量 的要求 。
量程 范围宽的另一方面是 指弯管 传感 器的 ｊ
几何尺寸没有限制 ， 管径可从十几毫米到 一米甚 价格最 便宜的 流量计， 弯管流 量计 的价格 完全 至两米 以上 。 直管 段要 求不严格 也是弯管 流量 计在现 场使 用中十 分重要 的 特点之一 ， 多流 许 图ｌ 弯管流 量计 的测量原理 ２ １ 免维护的流 量传感器 ．２ ． 量 测量装 置都因为现 场直管段不能满足要求而 弯管 流 量计 在 工作 中不会 磨损 或 者 对磨 不能进 行测量或 不能保证 其测 量精度 。 弯管流 ３ 结束语 损不敏感 ； 在高速流体 冲击下 不会变形 、 扭曲、 量 计在实际应 用时只需 保证前５ Ｄ、后２ 远远 Ｄ， 综上 所述 ， 弯管 流量计在 ３６ Ｐ 蒸汽计 ．Ｍ ａ 震动 ； 长期 高低温 工作条件下敏 感元件 不会老 量 上 的应 用， 使测量装 置容易泄 漏的难题 得到 低 于其它流 量测 量装置的要求 。 化、 变质而 降低 稳定性 和 灵敏度 ； 于环 境中 对 ２ １５ 质密度温 压补 偿对 流量 测量 准确 根 本性的解 决， ．．介 弯管 流量计 代替孔板 流量计 进 可能出现 的震动 、 尘、 湿、 粉 潮 电磁场干扰 不敏 性的影 响 行 蒸汽流量 计量， 每年可降低运行费用９ 万元人 感； 经过长周期运 行它的稳 定性 、 灵敏 度、 准确 为 了保 证 蒸气 介 质流 量计 量的 准 确性 ， 民币， 由于无阻 力损 失的优 点， 提高了蒸汽计量 性 不会发生明显 变化 ； 在最 大程 度上 防 止传 能 必 须 在 测 量 介 质 流 量 的 同 时 测 量 出介 质 的 的 准确 度、 满足计 量要 求 、 得更好 的经济 效 获 感 器被 粘污、 结疤 、 堵塞等 等。 符合 免维护 传感 温 度 和 压 力 值 ， 用 二 次 仪 表 的 运 算 补 偿 益 ， 利 耐磨损 、 周期 运行不 需要进行 复 杂维 护 长 器的 标准 ， 保证 了流量 计长 期高精 度测量 的工 功 能 在 线 对 介 质 的 密 度 进 行 计 算 和 补 偿 。 和 修理 ， 使运 行维修 费用降 到最低点。 所以， 弯 作 状态。 弯管传感器因耐 磨损 、 免维 护、 周期 长 在 流 量 计算 公式 中， 介质 的 密度 与流 量 传 感 管 流量计用于蒸汽 流量计量不 仅可以提 高我厂 高精度 运行的特 点， 可满足直 接焊 接安装 的技 器产 生的 差 压 值是 处 于同 样重 要的 位 置 上 ， 的 经济 效益 ， 同时对 我厂节 能降耗 也有着深 远 术条件 ， 接 法安 装解决了流 量测 量装 置现场 焊 密度偏差造成 的流量测量不准确与 差压变 。 的意 义， 特别是在能源 日 紧缺的今天。 趋 跑 、 滴、 冒、 漏等 令人头痛 的问题 。 送 器 不 准确 造 成 的 测 量误 差 是 完 全 一 样 。 ２ １３ ．．无任何 附加节 流件或 插人件， 无附
弯管流量计-仪表百科
弯管流量计-仪表百科
1、弯管流量计的概念
弯管流量计是一种最简易的差压型流量计，它的传感器采用90°的标准弯曲工艺，不需要节流元件和嵌块。
该设备为一空心弯曲管，其末端与加工管线直接相连，通常是通过焊接方式进行，消除了常规流量传感器的连接法兰和固定装置。
该技术可有效地克服常规流量计容易泄漏的问题，提高了使用者的安全并降低了运行成本。
2、弯管流量计的工作原理
弯管流量计的压差与传统的常规流量计相比，其本质上不同，后者是使用液体在经过过程管路中节流设备时所生成的压力来进行流量的计量；而弯管流量计的流量是通过在经过加工管线的直角弯曲管中，通过其自身的惯性离心力，使其内外壁之间的压力差来进行流量的计量。
按伯努利公式理论，弯管流量计的工作原理是：压力差与通过过程管路中液体的流动速度的二次曲线关系式。
在管线的内线和外线的中间位置，通过一个油管的转向角的中心线进行压力计量，并将压力通过一个导通到差压计上。
在差压表上产生一个压力差，该压力值与通过管子的液体流动存在一定的联系，并且根据以下公式改变：Q= K√∆P
式中，Q表示通过弯管的液体流动，∆P表示由压差计量的压力，K 是一个恒定值。
弯管流量计是采用流体在管壁上的自然流过的流体，通过惯性的离心
作用力，使流体压力相差很小，通常在3kPa以内。
此外，弯管式换热器和二次流量计是不需要维修的，其精度和维修能力的大小取决于是否正确地选用了压差式变频器。
所以，选用性能优良、精度高、漂移少、性能稳定的差电压传感器非常必要。
在对过热蒸汽进行温度、压力补偿的同时，对饱和蒸汽的计量仅采用温度补偿。
弯管流量计的原理-3
弯管流量计唐山博信电子仪表有限责任公司第一章弯管流量计的工作原理一. 弯管传感器的结构二. 弯管流量计的工作原理三. 弯管传感器的公式推导第二章弯管流量计的特点一. 重复性精度高，具有制造高精度测量仪表的基础二. 弯管传感器具备良好的几何放大特性和动力学相似特性1. 什么是流量传感器的几何放大功能和动力学相似功能，为什么流量传感器必须具备几何放大功能和动力学相似功能2. 孔板为什么不进行单台标定就可以保证其测量精度3. 弯管（传感器）具备更加优良的几何相似特性4. 弯管（传感器）具备更加宽松的动力学相似条件5. 弯管传感器具备几何放大功能和宽松的动力学相似功能的实际意义是什么6. 小结三. 系统精度好，能够满足各种流量测量的要求四. 介质耐受力强，可以测量各种脏污介质流量五. 阻力损失小，属于节能型的流量测量装置六. 耐磨性能好，号称免维护的流量测量装置七. 弯管传感器可以采用直接焊接方式进行安装八. 弯管传感器对于直管段要求不高九. 弯管流量计量程比范围宽十. 环境适应性好十一. 小结第三章弯管流量计的适应性一. 管径的适应性二. 管道形状的适应性三. 管道材质的适应性四. 弯径比的适应性五. 介质的适应性六. 其它特殊情况的适应性第四章弯径比对弯管流量计的影响一. 弯管弯径比对弯管流量计流量系数的影响二. 弯径比的测量方法及测量误差1. 中心曲率半径R值的测量2. 弯管内径d值的测量三. 弯径比的不可随意加工性对弯管流量计发展产生的影响1. 为什么弯管弯径比是不可以随意加工和变化的2. 弯管流量计与孔板流量计的比较3. 弯管传感器与孔板的结构区别4. 差压式流量测量系统的组成5. 固定差压范围的差压计对差压式流量计组成的基本要求6. 固定差压范围的差压计对弯管流量计发展的限制第五章弯管流量计的精度分析一. 对于弯管流量计测量精度的认定二. 弯管流量计重复性精度高达±0.2％三. 弯管（传感器）的加工对于弯管流量计测量精度的影响四. 弯管传感器几何尺寸的测量和认定五. 配套产品质量和精度的影响1. 差压计及差压计的量程范围2. 二次表3. 结论第六章弯管流量计发展历史的回顾和现实状态的评价一. 国家权威部门对于弯管流量计使用的认证和限制二. 专家学者对于弯管流量计的评价和定位三. 科研体制变化对于弯管流量计科研、开发的影响四. 真正限制弯管流量计发展和应用的内在因素是什么？五. 小结第一章弯管流量计的工作原理一.什么是弯管流量计对于二装在直角折弯的管道上工作。
XLJ2000型一体化弯管流量计（精）
XLJ2000型一体化弯管流量计（精）
XLJ2000型一体化弯管流量计
简要说明
XLJ2000型一体化弯管流量计基于XLJ2000型弯管流量计原理设计而成，集现场显示及测量于一身，是一种典型的节能型差压式流量测量装置，它可以应用于冶金、化工、热电、纺织、造纸、制药、食品、热力等部门的气体、蒸汽、液体、热水的流量测量，能适应各种复杂的现场条件，可作为长期监测流量的测量装置使用。
XLJ2000型一体化弯管流量计是把差压变送器进行改造，加进流量检测元件而成。
它可以现场显示运行数据，也可以输出4~20mA的流量电流信号，还可以通过串行通讯与上位机进行通讯，将现场的各种运行参数传至上位机。
性能特点
1.适用范围
介质:气体、蒸汽、液体、热水等介质；
管径:ф25～ф2000mm；
流速:0.3～8m/s(液体和热水介质) 7～80m/s(气体和蒸汽介质)；
温度:0～600℃；
压力:0～10MPa。
2.测量精度:
弯管流量计测量精度:±1.0%；
弯管传感器的重复转换精度:≤±0.2%；
显示仪表的精度:±0.2%。
3.工作电源:外供电源直流24V。
4.仪表输入模式:4～20mA标准电流信号。
5.仪表输出模式:4～20mA流量电流信号；RS485串行通讯接口。
6.显示:2 X 12 字符型LCD显示。
7.数据掉电保护时间:5年。
8.仪表工作环境温度和湿度: 温度:0～65℃；湿度: ≤85RH。
弯管流量计的测量原理及其应用
度、 压力 等参 数 的测 定 ， 用 主 机 的计算 功 能 准确 利
地求 得 。 ２ ２ 弯 管弯径 比 ．
经 工艺 管 道 的 直 角 弯 管 处 ， 于惯 性 离 心 力 的 作 由 用 ， 直 角弯管 对 应 的 外 、 在 内侧 壁 之 间产 生 的差 压 来测量 流量 的（ 图 １所 示 ） 如 。根 据 伯努 利 方 程 原 理 ， 差 压值 大小 与流经 工 艺管 道 内流体 流量平 方 其
维普资讯
石
油
化
工
自
动
化 ， ２ ０ ，４： ６ ０６ ７
仪 Ｉ ＰＥＴＲ０一 ＣＨＥＭ Ｉ ＣＡＬ Ｉ ＮＤＵＳ ＴＲＹ
弯 管 流量 计 的测 量 原理 及 其 应 用
崔 绍 铭 ，李 耸 峰
流经 弯管 流量传 感器 的流体 密度 ， 于流量 计 对
测量 是一 个重要 的随机 参数 ， 以通 过对 流体 的温 可
压 流量计 ， 它们 是 利用 流体 在通 过工 艺管 道 中节流
装 置时 产生 的差 压进 行流 量测 量 的 ； 弯管 流量计 而 的传感 器没有 节 流件 和插 入件 ， 是利用 流体 在 流 它
成正 比， 这就是 弯 管流 量计 的基本 原 理 。
流动 方向
弯 管 弯径 比是指 弯管 的 中心线 曲率 半 径 Ｒ 与 弯管 内径 Ｄ 的 比值 ， Ｒ／ 即 Ｄ。它 是 弯 管 流 量 传 感 器理论 模 型 中惟 一 的几何 参数 ， 流量 的测 量起 着 对 重要 的作用 ， 又是制 造弯 管 流量传 感 器 的主 要控 制
ａ ４。 句 匿弩 利酎冬 罟 ） ５方ｌ］ ） ５方ｌ］ 叹 ｆ 晏ｂ ｏ 句 蠹 暇匿夸管流量传感器
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反应后生成变换气。一般情况下造气半水煤气中 的 CO 和变换效率不会有大的变化。故造气半水 煤气和变换气的流量 之间存在有一 定的比例关 系, 经工艺技术人员计算, 具有如下的关系, 变换 气流量= 1. 25 半水煤气流量。从我们过去安装 的 2 套缩流取压圆盘孔板流量计和环室孔板流量 计记录看也基本是这样的关系。因此只要其中有 1 个流量值能够准确指示作为物料平衡计算时的 依据, 另 1 个流量值可以按上述的关系 式确定。 据此考虑为进一步节约投资, 我们在管径较细的 变换气出口 377 的管道上安装弯管流量计。然 后再用信号匹配的办法实现 1 套弯管流量演变为
涡街流量计是新型的低压差流量计。缺点是 只有工艺管道内径与流量计的直径相一致时工艺 管道的实际流量与涡街流量计的量程范围才相符 合。但在实际工艺管道设计时考虑今后企业生产 规模扩大或降低系统阻力等因素, 工艺管道较实 际流量所需要的要大, 甚至出现大管道小流量的 现象, 从而导致仪表不能正常工作, 测量误差较
小氮肥 2002 年 第 7 期
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弯管流量计及其应用
崔桂生 ( 内蒙古包头市雄狮化工有限责任公司 014100)
0 前言 包头市雄狮化工有限责任公司现生产能力为
3 万 t/ a 合成氨。原造气半水煤气流量采用缩流 取压圆盘孔板流量计计量, P = 4 kPa, 煤气总管 为 530 6。变换气流量采用环室孔板流量计计 量, P= 4 kPa, 管道 273 8。
线工作。 1. 1 硬件部分
该系统 硬件采用 模块化 设计。APACS 的 模 块是智能 型、可组态 模块, 可分为控 制模块、I/ O 模块、通讯模块、计算机模块、供电模块。这些模 块插入到标准尺寸的机架上, 然后安装到工业罩 箱内。每个 模块经由 2 个多针 连接器 P1 和 P2 ( 位于模块后) 连接, 即可构成用户应用的组成元 件。模块总线传输速率为 5 Mbps, 使用基代信号 高速公路, 最多可容纳 32 个模块在模块机架间传 输信息, 总距离 18 m。I/ O 总线为冗余总线, 传输 速率为 1 Mbps, 媒体访问方式为主/ 仆式, 最大距 离为 460 m。 1. 2 软件部分
1 系统简介 APACS 系统是美国 MOORE 公司推出的有关
过程检测和控制系列产品的一种, 通过基于微处 理器的先进控制模块( ACM) 及与其相连的 I/ O 模 块灵活组合 来实现用户 要求。它 把 DCS 和 PLC 组合在一个控制器中, 可满足大多数过程所包含 的连续过程控制和离散控制要求, 避免了应用 2 种系统 分别 解决连 续和离 散控 制的 问题 ( 见图 1) 。
组态软件采用 4- mation 软件包, 它有 4 种不 同的编程语言用于过程控制: Function Block( 功能 块) 、Ladder Logic( 梯形逻辑) 、Structured Text( 结构 文本) 、Sequential Funct ion Charts ( 顺 序 功 能图 ) 。 这些语言使用图形格式, 易于学习, 操 作直观方 便。在组态过程中, 可以是其中的一种或者是它 们的组合, 这区别于一般 DCS 系统中仅有功能块 语言和一般的 PLC 控制中仅有梯形逻辑语言等, 使得其硬件更具灵活性和更佳的用途。 1. 3 操作部分
随着生产能力的不断提高, 为降低系统管道 阻力, 2001 年大修期间公司决定将造气半水煤气 总管更改为 630 6, 变换气出口管道改为 377
8。由于管道的改变, 原有流量计的取压装置也 无法使用, 所以必须进行更换。但公司要求新配 套流量仪表压力损失要小、计量准确可靠, 且投资 要少。
1 几种主要流量仪表比较 结合具体情况我们进行了筛选分析, 重点考
用, 这样的环境对于多数流量计而言是有一定局 限性的。量程范围宽, 一方面是可适用于 10~ 2 000 大范围管径精确测量各种流量; 另一方面是 适用于介质在管道中流速 0. 2~ 12. 0 m/ s( 液体介 质) 和 5~ 120 m/ s( 蒸汽或气体介质) 的范围, 均能 满足测量精度。
小氮肥 2002 年 第 7 期
2 个不同岗位不同流量的指示记录。 因此, 我公司原有 2 台流量二次记录仪表, 输
入信号为 0~ 100 mV。弯管流量计输出信号为 4 ~ 20 mA。为了充分利用原有的记录仪, 弯管流量 计增设了 0~ 10 mA 的输出, 并要求该电流输出与 流量值为线性关系。在变换岗位的记录仪输入端 处并接 1 只 10 电阻, 接入 0~ 10 mA 的输入信 号, 这样实现了 0~ 100 mV 的输入。为实现变换 气流量= 1. 25 半水煤气流量, 只要在造气岗位 的记录仪输入端并接 8 的电阻, 这样即可实现 同样的输入电流造气的流量值是变换气流量值的 80% , 也就实现了变换气流量是造气半水煤气流 量的 1. 25 倍。另有 1 种简单方案, 即输入电阻相 同均为 10 , 仅改变刻度值, 使造气的 满刻度值 为变换气满度值的 80% 即可。如变换气流量是 0 ~ 2 104 m3/ h( 标态) , 造气刻 度改为 2 104 80% = 1. 6 104 m3/ h( 标态) 则可。
( 2) 安装简单, 直管段要求不严格。流量计 的安装就是安装 1 只 90 弯头, 施工要求和安装普 通弯头一样。一般流量计的安装直管段要求是最 少前 10 D、后 5 D; 而弯管流量计的安装一般只要 达到前 5 D、后 2 D, 即可保证测量精度。
( 3) 运行稳定可靠, 具有长期高精 度流量测 量的稳定性。弯管流量计系 统流量测量精 度为 1% , 重现性高达 0. 2% , 温度 、压力测量精度为
整套系统采用冗余切换方式: ( 1) 电 源: 2 台同时工作, 均匀 分配负荷。1 台有故障时, 另 1 台承担全部供电负荷, 同时报 警。 ( 2) 操作站: 2 台同时工作。1 台故障时, 另 1 台仍能正常工作, 并承担全部操作任务。 ( 3) 通讯: 2 条总线定时交替工作。1 条故障 时, 另 1 条能承担全部通讯负荷, 并报警。 ( 4) 控制器、I/ O 模块: 1 台在线, 1 台热备( 采 集数据, 信息加工但不输出) 。自诊断系统发现其 中 1 台故障时, 立即报警, 热备控制器自动承担在
3 弯管流量计的组成 ( 1) 取压部分: 90 弯管传感器、取压阀、三阀
组; ( 2) 变送部分: 差压变送器、压力变送器、温
度变送器、温度传感器; ( 3) 主机部分: 实现人机对话, 对温度、压力、
差压、流量等参数的设定和显示。A 型及 B 型机 配有打印机。
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4 弯管流量计的选型 4. 1 ZLRJ- A 型智能弯管流量计
经过上述改造后, 实现了 1 套流量计在造气、 变换两个不同岗位而量值亦不相等的显示记录, 既方便了操作又节省了投资。
6 弯管流量计的特点 它流量计不可比拟的优点, 主要表现为: ( 1) 结构简单, 维护方便, 几乎无压力损失,
节约能源。由于弯管流量计的实质就是一个 90 弯头, 在弯头的内外侧取压, 故基本上仅有流体通 过弯头时的微 小压力损失。如我公司常用 流量 1. 7 104 m/ h( 标态) 的 P 值为 200 Pa, 所以是 1 种节能型仪表。另外由于没有任何内插件, 也就 不存在定期吹除、拆装清洗等问题, 基本没有维护 量。
可接收 16 路 4~ 20 mA 输入信号, 输出 8 路 4 ~ 20 mA 电流信号。可接温度、压力、差压等各种 信号, 并可将该信号输出至上位机通讯联网, 最多 测 5 路流量和多路温度、压力等参数, 可外接打印 机, 随时打印各种测量参数值。它和 A 型机一样 原则上作为系统管理机使用, 但其功能较 A 型机 更强大, 增加了历史数据查询功能、运行时间累积 功能、自诊断功能、蒸汽过热度显示功能等。 4. 3 ZLRJ- C 型智能弯管流量计
小氮肥 2002 年 第 7 期
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APACS 系统在合成岗位上的应用
万春雷 贺小伟 邵 韵 ( 江苏省张家港市华源化工有限公司 215600)
0 前言 2001 年 8 月为了解决生产中的瓶颈问题, 并
为 30 万 t/ a 纯碱作准备, 公司决定在原 1 000 合 成系统基础上, 再增加 1 套 1 000 合成塔系统, 并采 用 APACS ( The Advanced Process Automation and Control System) 集散型控制系统。
2 弯管流量计的工作原理 当流体通过弯管时, 由于弯管的约束作用, 使
流体在弯管内作类似的圆周运动, 从而产生惯性 离心力。该离心力的大小与流体的流速、密度以 及作圆周运动的曲率半径等因素有关。其中流体 的密度可通过温度、压力等参数计算确定, 弯管传 感器的曲率半径是已知的, 因此弯管传感器产生 的离心力大小就与流体的流速具有单一的函数关 系。而离心力的大小可以通过测量弯管内外侧的 差压确定, 这样可计算出流体的流速。将流速与 管道的截面积和流体的密度相乘, 即可确定流体 的流量。
大。要避免这种情况, 必须根据工艺管道的实际 流量选择仪表的量程和通径, 必要时还需对工艺 管道缩管, 以保证测量精度。这也不符合我们要 求。
弯管流量计是一种新型的差压式流量计。但 传统的差压式流量计是利用流体通过管道内的节 流元件产生差压的。而弯管流量计没有任何内插 的节流件, 其实质就是 1 个 90 的标准弯头, 利用 流体通过弯管时的惯性离心力在弯管内外侧产生 的微差压来进行测量, 故压力损失较小, 指示准确 可靠, 长期稳定运行, 为此我们最终选择了弯管流 量计代替原来的孔板流量计。