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如何使用电接点压力表正确设置采样系统

编辑:发表时间:2019-07-16


      图1.在这种典型的电接点压力表设置中,压力表通过调节转向旁路通风口的流量来保持分析仪(A)的恒定压力。限流器(R1和R2)使压力表能够正确地控制压力。所有图形?2013“工业采样系统”,

      许多常见的系统设计错误会导致电接点压力表无法使用。系统设计人员可能会忽略上游流量限制装置的重要性,允许过多的流量通过分析仪或将减压压力表与电接点压力表串联,两个装置之间没有流动阻力。为了帮助避免这些错误,本文将先容如何使用电接点压力表正确设置采样系统。

设置电接点压力表

      电接点压力表控制入口压力,通常安装在管路末端。它与减压压力表相反,减压压力表控制出口压力,用于生产线的开头。两种类型通过试图平衡由系统压力产生的力和在建立设定压力时产生的弹簧中的加载力来操作。当外部压力上升或下降时,压力表内的这种平衡被扰乱,迫使调节阀移动到靠近或远离座椅的位置。阀门的运动允许或多或少的压力流过阀座,直到压力表重新建立力平衡。

      图1显示了分析采样系统的典型电接点压力表设置。压力表通过将分析仪未使用的任何样品管线(参见图1中的A)转移到旁路通风口来运行。当源压力波动时,压力表改变转向流量,保持压力表入口处的恒定压力和通过分析器的恒定流量。

      图2.该图说明了一个常见的设计错误,其中串联安装的减压压力表和电接点压力表竞争并因此无效地管理压力。

      为了有效地管理入口压力,电接点压力表需要在上游安装流量限制装置 - 通常是针阀(参见图1中的R1)。该限流器允许在给定压降下的设定量的流量通过采样管线。例如,当限流器出口处的压力太高时,压力表允许更多的流动通过排气口,增加通过限流器的流量并引起更大的压降。

      不幸的是,系统设计者经常省略限流器,错误地认为电接点压力表可以直接控制上游压力。没有限流器,当系统流量发生变化时,压力不会发生变化。因为它没有以入口压力变化的形式接收反馈,所以压力表继续增加流量,徒劳地试图降低其入口压力,浪费过程流体。这可能导致压力表大开。

      另一个常见的设计错误是允许大量流过分析仪限流器(参见图1中的R2)。否则会导致压力表的入口压力降至设定压力以下。然后压力表将完全关闭,没有排气流。为了有效控制,上游限流器R1必须设置得足够低,以允许一些流量通过压力表,即使在最大分析仪流速下也是如此。

      要设置图1中的系统,请先关闭R2; 调整R1以提供足以满足所需分析响应时间的旁路流量; 然后调整R2以获得所需的分析仪流量。旁路流量将自动下降相同的量。如有必要,慢慢打开R1,直到旁通流量至少与分析仪排气流量一样快。这将允许压力表在源压力变化时控制其入口压力。如果预计源压力变化很大,调整R1以在最低预期源压力下产生少量旁路流量。

      由于电接点压力表控制旁通流量,因此不要在旁通通风管路中安装针阀或其他限制装置。但是,没有针阀的旁通流量计(参见图1中的下部FI)可用于确认压力表是否通过一些流量并控制其入口压力。

      图3.图2中的系统设计使两个压力表最终在其设定点之间保持中间控制压力 - 但是在高流速下。

使用减压和电接点压力表串联

      一些样品系统示意图将一个电接点压力表放在减压压力表后面,如图2所示。这是一个常见的设计误差,因为两个压力表无法控制相同的压力。其中一人必须输。

      考虑当电接点压力表的设定值高于上游压力表的压力时会发生什么。电接点压力表试图通过限制流量来增加其入口压力 - 但没有任何反应。随着流量下降,上游压力表保持压力合理恒定,结果,电接点压力表最终完全关闭。它现在是一个冗余组件,减压压力表处于控制之中。

      现在假设电接点压力表具有较低的设定值。如果其入口压力过高,则压力表打开以增加流量。但随着流量的增加,压力缓慢下降; 它只能以上游压力表的下垂曲线的速率下降。流速急剧增加,将电接点压力表推向其累积曲线并增加其入口压力。

接下来会发生什么取决于两个压力表的设置。

      如果两个设置接近,则流速上升,直到第一个压力表的下垂压力与第二个压力表的累积压力相匹配。这种气动拔河的入场费是非常高的流量。图3说明了这一点:旁路流量取决于两个设定点之间的差异。它上涨 - 直到两个设定点之间的某种压力 - 两个监管机构宣布一个不安的休战。当上游压力变化或流向分析仪的流量变化时,两个压力表试图在其官方设定点之间保持中间压力,但结果不确定。

      图4.串联安装减压调压器和电接点压力表需要在压力表之间安装限流器(R2),以确保有效的压力和流量控制。 如果两个设定点进一步分开,则流速将上升,直到该压力表不再受控制。现在将控制压力,而另一个仅仅是流量限制器。在这种情况下,旁路流量可能非常高,并且下垂或累积将是严重的,从而损害控制压力表管理压力的能力。

      如果在它们之间放置流量限制,则可以串联两个压力表(参见图4)。通过正确的设置,两个压力表都处于完全控制状态,两个限流器两端的压力恒定。利用这种一致的压差,流量将保持稳定,同时保护分析仪免受源和排气压力的变化。

保护系统

      必须仔细设计具有电接点压力表的分析采样系统,以避免损害压力表控制压力的能力。如果压力太高,分析仪可能会损坏。如果它太低,则可能发生不可接受的分析时间延迟。遵循上述引导原则将有助于设计人员避免一些常见的设计错误,以确保采样系统通过分析仪提供可靠,一致的压力和流量控制。 


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