自动化仪表安装设计

来源: 浙江汉陆工程技术有限公司 时间: 2012-03-31

  自动化仪表安装设计(installation design of instrumentation)

  为安装各种自动化仪表而进行的设计。主要包括测温仪表、压力测量仪表、流量仪表、物位仪表、气体分析器、机械量(力)仪表、变送器和执行器等仪表的安装。

  测温仪表的安装 测温仪表有接触式与非接触式两种,其安装设计各有所不同。

  接触式测温仪表的安装 包括测温点位置的选定与元件的安装。测定位置要选在介质温度具有代表性的部位。元件安装的固定方式有压紧式、螺纹固定式和法兰连接式。元件与工艺装置或管道连接的过渡件由设计者选定。

  非接触式测温仪表的安装 主要指非接触式测温传感器的安装,如全辐射高温计,光电比色高温计,红外高温计等。一般要求安装在靠近被测对象且容易调试维修的部位,其具体安装结构根据被测对象(物)而决定,当测量窑炉内被加热件表面(或炉内)的温度时,需在工艺设备上开孔洞,并预留安装测温传感器用的安装部件。

  压力测量仪表的安装 包括取压部件的设计安装,压力传递管路的选择和安装以及压力仪表的安装设计。

  取压部件的设计安装 包括取压点的选定,取压装置的选择及取压装置的安装。(1)取压点的选定。取压点应位于介质压力波动小而流速平稳的部位。在水平及倾斜管上,当介质为气体时,取压点要处在管道的上半部,当介质为液体时,取压点要处在水平中心线与其下45。夹角的范围内;当介质为蒸汽时,取压点要处于管道水平中心线以上或以下45。的夹角范围内。(2)取压装置的选择。视被测介质的性质、管道(容器)的类型而异。当介质为一般干净气体、液体和蒸汽等时,用取压管及相应配件(阀门)与介质连通,安装时要注意取压装置应与介质流向相垂直;当介质为污浊、有灰尘或带有固体颗粒的流体时,应将取压装置的管径加大到100mm,长度加长到300~400mm,再在其上设置分离器并增加吹扫装置等。对于微压气体测量,为减少由于取压点与直接连接的显示仪表(或变送器)的环境温差所引起的误差,要采用带补偿导管的取压装置(即再用另一根同样管径一端开口的导压管,安装在取压点附近,然后将另一端与差压变送器相连接)。对于有腐蚀性、易结晶的介质,其压力测量采用带隔离器的取压装置。(3)取压装置的安装。绝大多数取压装置与金属材料工艺管道(或装置)的连接采用焊接方式;与非金属材料(如陶瓷等)工艺管道的连接,应采用在工艺管道加工时预留的法兰等连接件加以连接。

  压力传递管路的选择和安装 见自动化仪表管线设计。

  压力仪表的安装设计 分为:(1)就地安装。通过取压部件、导压管及压力表安装部件将压力仪表安装在测点附近便于观察的地方。(2)机旁盘上安装。通过取压部件、导压管把压力仪表和被测介质联系起来,压力显示表安装在机旁仪表盘上。

  流量仪表的安装 包括节流装置和流量计的安装。

  节流装置的安装 一般:(1)节流装置要安装在具有足够长的直管段上,在直管段内应无弯头、分支、阀门及缩(扩)管等部件,并要求流体充满直管段内并保持一定的流速。标准孔板的取压方式分为径距取压、角接取压和法兰取压等。冶金工厂多采用角接取压法。(2)在管道上安装节流装置均采取法兰夹持固定方式。安装时要符合有关规程的要求。

  流量计的安装 对于直接安装在管道上的流量计,一般自带连接螺纹或标准法兰,安装时要配上相应的连接件。不同类型的流量计有不同的安装要求,应按流量计说明书的要求或有关规程进行安装。

  物位仪表的安装 包括差压式、机械式、电容式和非接触式等物位仪表的安装。

  差压式物位仪表的安装 此类液位计主要用于测量地坪上容器的液位,可采用法兰连接。地坪下水池液位的测量,可用投入式液位计。以上两种液位计均需在被测容器上预留法兰部件或埋设件。

  机械式物位仪表的安装 机械式物位仪表可以分为重锤式、阻旋式和浮球式,这类仪表多为间断测量或发出信号,以法兰安装为主。

  电容式物位仪表的安装 电容式物位仪表一般安装在容器的顶部或侧壁,并用连接螺纹或法兰进行固定。在容器上要预留相应的螺纹及法兰连接件。

  非接触式物位仪表的安装 主要包括超声波料位计和微波料位计。这类料位计多用于固态颗粒状、块状和粉末状料位的测量,其安装位置多在料仓的顶部,用法兰连接,需预留埋设件或安装连接法兰。但安装位置必须避开进出料口,以防料流对测量值的干扰,从而获得有代表性的真实料位值。

  气体分析器安装 主要包括取样探头、气样预处理设备和分析器的安装。随着技术的发展和专业化的形成,分析器和气样预处理设备已按用户要求由制造厂做成成套装置。所以,设计时只需正确地选择取样地点,把探头安装好,在其附近选择合适的成套装置放置场所,并配备相应的电源、气源或水源。取样点位置应选在被取样气体具有代表性的部位,管路要短、密封,以减少滞后和误差。

  机械量(力)仪表的安装 主要包括称量仪表和轧钢机轧制线上的仪表。

  称量仪表的安装 料斗式或皮带式电子秤的传感器安装要求较高,其下部平台或支架应有一定刚度,压头的布置以及压头的安装要有一定的垂直度和水平度。为了防止由于焊接等原因,造成大电流通过压头,致使压头损坏,压头两端应跨接短路母线。在可能的情况下还需设校秤装置,如测力环及其附属装置。对于一般机械量传感器,其安装往往又与设备基础及其它工艺设备紧密关联,设计要考虑其相关要求。

  轧制线上测量仪表的安装 如板(带)材测厚仪、测宽仪和压下力测量仪等,其品种多、安装要求很高、与工艺机组配套性强,故要严格按工艺与仪表说明书的要求进行安装。

  变送器的安装 变送器一般安装在测量点的附近,应尽量不设变送器室,以缩短导压管长度,减少信号传递滞后时间。在现场安装的变送器,一般安装在直径为50mm的钢管支架上,并用卡件固定。支架有垂直、水平两种形式。在环境条件较差(例如多尘埃或易受机械损伤)的场所,要设保护箱;在户外温度很低的场所,要设保温箱或保温伴热箱。

  执行器的安装 执行器由执行机构和调节机构(即调节阀)两部分组成。大多由制造厂配套供货,因此一般只进行调节阀与工艺管道的连接。连接大多采用法兰连接,少量为螺纹连接,个别情况尚需增加固定或支承支架。当执行机构为角行程时,需要调整其与调节蝶阀之间连接杆长度用以调节其曲柄的起始及终止角度。当执行机构为直行程与座阀互相连接时,需注意二者行程的一致性。