Материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления пользователям Интернета и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
© 2018 - 2024
Выбор датчиков и исполнительных механизмов
При выборе измерительных преобразователей и измерительных средств производства необходимо учитывать специфику процесса, в частности, такие особенности, как температурный режим, повышенная взрывопожароопасность технологического процесса. Исходя из этого, датчики параметров процесса должны удовлетворять следующим требованиям:
1) искробезопасность;
2) с аналоговыми выходами 4-20мА и цифровыми выходами;
3) надежность;
4) диапазон измерений;
5) высокая точность измерений;
6) долговечность и ремонтопригодность;
7) тип измеряемого параметра;
8) стоимость.
Уровень
Для измерения уровня будет использован датчик гидростатического давления (уровня), так как он обладает следующими преимуществами: высокая точность, меньшая стоимость по сравнению с другими принципами непрерывного измерения уровня, компактная конструкция, не имеют подвижных деталей, могут использоваться для контроля уровня загрязненных жидкостей (в том числе с осадком).
Для сравнения рассмотрим характеристики нескольких датчиков уровня.
| Основные характеристики | Rosemount 3051L | NivoPress N | ОВЕН ПД100-ДГ |
| Измеряемые среды | жидкие, в т.ч. агрессивные | жидкие, в т.ч. агрессивные | жидкие, в т.ч. агрессивные |
| Тип измерений | Измерение уровня по перепаду давления | Измерение уровня по перепаду давления | Измерение уровня по перепаду давления |
| Принцип действия | Гидростатический | Гидростатический | Гидростатический |
| Основная приведенная погрешность | ±0,075% | ±0,5% | ±0,8% |
| Температура окружающей среды | От -40 до +80°C | От -10 до +60°C | От -42 до +65°C |
| Температура технологической среды | От -40 до +205°C | От -10 до +110°C | От -50 до +200°C |
| Выходные сигналы | - 4-20 мА/HART; | - 4-20 мА; | - 4-20 мА; |
| Давление | От 0 до 25 МПа | От 0 до 15 МПа | От 0 до 126 МПа |
| Межповерочный интервал | 4 года | 4 года | 4 года |
Для измерения уровня в данном процессе был выбран датчик гидростатического уровня Rosemount 3051L, так как он обладает улучшенными значениями основной приведенной погрешности, стабильностью измерений во времени, высокой надежностью. Также отличается наличием HART протокола.
Датчики предназначены для измерения уровня жидкостей в закрытых и открытых резервуарах, для производственных процессов с различными типами фланцевых соединений, с возможностью промывки мембран и защитой от парафиновых отложений.
Расход и дозирование сыпучих и жидких сред.
Для дозирования сыпучих сред дозатор весовой дискретного действия ДБ фирмы «ТЭК».
Дозатор весовой дискретного действия предназначен для дискретного весового дозирования сыпучих и жидких материалов в технологических линиях.
В состав дозатора входит бункер весовой, загрузочное устройство (питатель ленточный, питатель шнековый, питатель роторный, питатель барабанный, клапан, вибропитатель), разгрузочное устройство (затвор шиберный, затвор шиберно-штыревой, затвор секторный, заслонка поворотная, клапан) и система управления СД-03.
Технические характеристики
| Наибольший предел дозирования (НПД), кг | 32; 40; 50; 100; 150; 160; 200; 320; 500; 800; 1000; 1200; 1500 |
| Наименьший предел дозирования (НмПД), % от НПД | 10 |
| Класс точности по ГОСТ 10223-97 | 0,2; 0,5; 1,0; 2,5 |
| Управление исполнительными устройствами | электромеханическое, пневматическое |
| Гранулометрический размер используемого материала, мм | от 0,1 до 100 |
| Объемная масса, т/м3 | от 0,1 до 6,0 |
| Плотность жидкой рабочей среды, т/м3 , не более | 1,5 |
Для дозирования жидких сред будет использован будет использован вихревой расходомер Rosemount 8800D с функцией дозирования, так как он обладает следующими преимуществами: высокая точность показаний при достаточно сильных потоках, надежность, простота эксплуатации, отсутствие движущихся частей, большой диапазон измерения по давлению и температуре, и диаметру трубы, стабильность показаний, нечувствительность к загрязнениям и отложениям.
Основные характеристики
Вихревые расходомеры Rosemount позволяют добиться наилучших результатов измерений благодаря устранению мест потенциальных утечек и использованию корпусов, не требующих уплотнителей и отличающихся высокой стойкостью к вибрации.
Давление
Для измерения давления будет использован емкостной датчик, так как он обладает следующими преимуществами: простота изготовления, использование недорогих материалов для производства; малые габариты и вес, низкое потребление энергии, высокая чувствительность, долгий срок эксплуатации, потребность весьма малых усилий для перемещения подвижной части емкостного датчика,
простота приспособления формы датчика к различным задачам и конструкциям.
Для сравнения рассмотрим характеристики нескольких датчиков давления.
| Основные характеристики | Метран - 150 | Сапфир-22 | Метран - 22 |
| Измеряемые среды | жидкости, в т.ч. нефтепродукты; пар, газ, газовые смеси | жидкости, в т.ч. нефтепродукты; пар, газ, газовые смеси | жидкости, в т.ч. нефтепродукты; пар, газ, газовые смеси |
| Принцип действия | емкостной | емкостной | емкостной |
| Диапазоны измеряемых давлений | минимальный 0-0,025 кПа; максимальный 0-68 МПа | минимальный 0,05 кПа; максимальный 2,4 МПа | минимальный 0,16 кПа; максимальный 100 МПа |
| Выходные сигналы | 4-20 мА с HART-протоколом | 4-20 мА с HART-протоколом | 4-20 мА с HART-протоколом |
| Основная приведенная погрешность | ±0,075%; | ±0,15%; | ±0,025%; |
| Гарантийный срок эксплуатации | 3 года | 3 года | 3 года |
| Межповерочный интервал | 5 лет | 5 лет | 5 лет |
| Взрывозащищенное исполнение | вида "искробезопасная цепь" и "взрывонепроницаемая оболочка" | "искробезопасная цепь" | "искробезопасная цепь" |
Для измерения давления будет использован емкостной датчик Метран-150, так как он имеет наименьшую погрешность, улучшенную более компактную конструкцию, обладает поворотным электронным блоком и ЖКИ. Метран-150 сохраняет работоспособность при кратковременном повышении токов или напряжений сверх установленных величин - имеет высокую перегрузочную способность. Непрерывная самодиагностика датчика дает необходимый уровень надежности и защищенности технического процесса. А также более высокие: диапазон измеряемых давлений и основная приведенная погрешность.
Температура
Для измерения температуры будет использован датчик, основанный на принципе действия термопара, так как он обладает следующими преимуществами: позволяет проводить измерения в диапазоне от —200 до +3000 °С, простота изготовления, компактность, высокая чувствительность в широком диапазоне температур, стабильность градуировки, сравнительно малая инерционность.
Для сравнения рассмотрим характеристики нескольких датчиков температуры.
| Основные характеристики | Метран-280 | Rosemount 0065 | Rosemount 0185 |
| Принцип действия | термопара | Термопреобразователь сопротивления | Термопара |
| Диапазон измерения температуры | ТХА(К) с возможностью измерения температуры до 1000°С; | До 600 °С | до 1000°С; |
| Выходной сигнал | 4-20мА/HART | 4-20мА/HART | 4-20мА/HART |
| Межповерочный интервал | 5 лет | 4 года | 4 года |
| Жаропрочные и коррозионностойкие защитные арматуры | + | + | + |
| Взрывозащищенные исполнения | вида "искробезопасная цепь" и "взрывонепроницаемая оболочка" | вида "искробезопасная цепь" и "взрывонепроницаемая оболочка | вида "искробезопасная цепь" и "взрывонепроницаемая оболочка |
| Погрешность | ±0,3% | ±0,4% | ±0,5% |
Для измерения температуры будет использован датчик Метран-280, так как он имеет повышенную защиту от электромагнитных помех, высокую точность, высокую стабильность метрологических характеристик, программируемые уровни аварийных сигналов и насыщения, высокая надежность при длительной эксплуатации, широкий диапазон измеряемых температур, низкая погрешность.
Влажность.
Для измерения влажности будет использован влагомер HUMY 3000 фирмы «MuetecInstruments».
Влажность сыпучих материалов является важным параметром, который активно влияет на качество конечного продукта. Измерение показателя в реальном времени существенно повысит экономическую эффективность производства. Для решения этой задачи разработана система online мониторинга влажности сыпучих материалов.
Датчик системы мониторинга влажности Humy 3000 может быть установлен как на ёмкость, так и в поток сыпучего вещества для измерения его влажности.
Принцип работы системы мониторинга Humy 3000
Комплекс измерения влажности Humy 3000 снабжен стандартным датчиком контроля FMS. Данные получают путём вычисления диэлектрической проницаемости материала. Чувствительный элемент системы (сенсор) посылает в материал высокочастотные электромагнитные импульсы, которые и реагируют исключительно на влагу в сыпучей среде. Благодаря данному методу прибор не чувствителен к размеру и форме гранул, а вместе с тем к наличию примесей.
Технические характеристики Humy 3000:
-Диапазон измерений влажности: 0,1…90%;
-Температура процесса: -10…+140°C;
-Точность: 0,1%;
-Время измерения: 0…999 с;
-Аналоговый выход: 0/4…20 мА;
-Цифровой интерфейс: HART; RS 232; RS 485;
-Защита корпуса: IP67;
-Давление: до 6 бар.
Барьер искрозащиты
Выбранный барьер искрозащиты должен удовлетворять таким требованиям как: иметь входной и выходной сигнал 4-20мА, иметь наименьшую погрешность, подходить по эксплуатационным характеристикам.
| Технические характеристики | БИА-101 | ЭЛЕМЕР-БРИЗ | Метран-630-Ex |
| Погрешность | 0,5% | 0,3% | 0,1% |
| Температура окружающей среды, °C | от –25 °C до +60 °C | от –20 °C до +70 °C | от –30 °C до +80 °C |
| Диапазон напряжения | 18…42В | 20…35В | 18…42В |
| Входной сигнал | 4-20мА | 4-20мА | 4-20мА |
| Выходной сигнал | 4-20мА | 4-20мА | 4-20мА |
| Межповерочный интервал | 2 | 3 | 1 |
| Срок службы, лет | 5 | 3 | 12 |
Обеспечивать искробезопасность электрических цепей датчиков будут барьеры искрозащиты серии Метран-630-Ex, т.к. наиболее подходят по необходимым требованиям, указанным выше. Основными преимуществами над остальными являются наименьшая погрешность и большой срок службы.
Метран-630-Exимеет уровень взрывозащиты "искробезопасная электрическая цепь", маркировка взрывозащиты [Exia] IIC, [Exib]IIC и относятся (по области применения) к электрооборудованию подгруппы IIС, соответствующей категориям взрывоопасной смеси IIС, IIB, IIA.
Клапан.
Регулирующий клапан с электроприводом является одним из основных элементов трубопроводной арматуры в системе регулирования теплового пункта, котельной или теплоэлектростанции. Данный тип оборудования за счет изменения проходного сечения регулирующего клапана изменяет параметры рабочей среды (воды, пара, газа или других жидкостей).
Электродвигательный клапан
В качестве регулирующего органа будут использованы регулирующие двухходовые клапаны серии RV3-320 фирмы «LDM». Клапаны серии RV3x0 предназначены для применения в отоплении, вентиляции, энергетике и химической промышленности.
Дата: 2019-02-02, просмотров: 275.