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浅谈涡街流量计的应用及在TPS 系统上温压补偿
1 前言
        本装置是采用德国NEUMAG 公司的工艺技术及设备,熔体经过聚酯装置进入短丝车间的总管线,流经三通阀、增压泵、冷却器到达纺丝箱体,在纺丝箱体通过计量泵加压到孔板,从孔板流出缕缕丝束。丝束经过侧吹风系统,到达二楼卷绕,经过上油,路经牵引机、喂入机到达*下方的横动系统的盛丝桶里。短丝装置分为前后方两大区域,前面介绍的为前纺,后纺的工艺为将盛丝桶里的丝束经过导丝机、牵伸机、紧张热定型、卷曲机对丝束进行张力及含油量的调整,再经过松弛吹干定型,经过切断将丝束切成短段,*后到打包打成成品包。
短丝的前纺系统由霍尼韦尔公司的TPS 作为自动化控制系统。短丝的压空系统由三个大型压空罐组成,分别为0. 6MPA 仪表压空,0.6MPA 工艺压空和0. 9MPA 工艺压空。由于短丝装置的特殊性,当前方出现绕滚或停车时,纺丝二楼的吸丝器和吸丝枪要全部启动,需要大量0. 9MPA 的工艺压空,所以工艺要求对0. 9MPA 的流量计量要进行准确的记录。而对于0.6MPA 的仪表压空在平时也需要大量应用,根据工艺要求对这两种气体进行流量的*统计,由于气体的压缩性,它的流量测量就意味着比液体等要复杂多变,随着气体的压力与温度的变化,气体的密度也会随之变化,这就需要根据气体实际情况进行温度与压力的补
2 流量计选型
流量计的安装地点在短丝装置外压缩空气罐处的管廊直管段处,一般符合管径小于200mm,且满足前10d 后5d 的直管要求,所以选择涡街是比较理想的,两个流量测量表采用XYLGUB涡街流量计。
涡街流量计是一种基于流体振荡原理的新型速度式流量仪表。它的输出信号是与流量成正比的脉冲频率信号或标准电流信号,可远距离传输,它具有量程比宽,结构简单,无运动件,检测元件不接触被测流体,具有测量精度高、应用范围广、使用寿命长等特点。然而传统涡街流量计的传感器维护成本很高,并且需要设计安装仪表旁通来执行涡街传感器维护。而365betXYLUGB涡街流量计中的涡街传感器与介质隔离,可以实现在线维护,因此显著增加了过程可用性,可确保维护人员在对365betXYLUGB涡街流量计执行在线维护和故障排除时不会接触到过程液体,因此进一步提高了安全性
( 1) 相比于文丘里和孔板等标准节流元件,无需安装导压管和三阀组等取压设备,解决了因冻凝等原因造成的导压管堵塞问题,并且大大减少了泄漏点。( 2) 相比于质量流量计来说,大大降低了成本,拥有很高的性价比优势,并且无需外部电源供电。( 3)独特的隔离传感器设计允许在不破坏过程密封的情况下进行更换。( 4) 传感器内无可动部件,构造简单而结实,压损小、维扩量小、运用寿命长。
3 测点安装
( 1) 按照要求,压力变送器一般安装在涡街流量计下游3D -5D 距离处,温度测点一般安装在涡街流量计下游6D - 8D 距离处。
( 2) 涡街流量计对机械振动比较敏感,计量结果易受干扰,尽量原理机械设备,选择振动较小的地方安装,并对流量计前后管道作可靠的支撑设计。
( 3) 传感器前后要保留够足够的直管段,对于涡街流量计前后安装直管段要求分别约为10D 和5D。如果上下游直管段不足,则会导致流体未充分发展,存在旋涡和流速分布剖面畸变。流速剖面畸变通常由管道局部阻碍( 如阀门) 或弯管所造成,而旋涡普遍是由两个或两个以上空间( 立体) 弯管所引起的。
( 4) 安装过程中要注意涡街的中线应该和管线的中线一致,并且在安装过程中若是法兰连接应该单独焊接法兰,冷却后再安装涡街,不能涡街焊接法兰,同时安装法兰垫片时要注意不要凸出管内径。
( 5) 安装过程中要特别注意接地线的安装。在实际安装调试过程中我们曾碰见由于接地不好50Hz 的频率干扰消除不掉的现象,可用60CM 长的钢筋打入地下,按说明书要求接上仪表接地线
4 温压补偿的组态
本装置DCS 系统使用的是霍尼韦尔的TPS 系统,系统中有固定的温压补偿模块,Regulatory PV 中温压补偿算法有固定的计算公式,PVCALC = C* C1 /C2* F* COMPTERM,F 是未补偿的流量,C为刻度,C1 与C2 是修正值,COMPTERM 为补偿值,COMPTERM 有五种形式,对于短丝装置增加的压空性质来说,对应的气体计算公式:
P = 实际测得的压力( PIT0001、PIT0002)
T = 实际测得的温度( TIR0001、TIR0002)
RP = 设计参考的*压力( 14. 7PSI = 0. 101379MPA)
RT = 设计参考的*温度( 77F = 298. 15K)
T0 = *温度零度( 273. 15K)
P0 = 本地大气压( 一般为0. 101325Mpa)
本算法在进行计算时需使用*压力和*温度,如果测量压力为表压,参数P0必须设置为当地大气压值,以便与表压相加得到*压力。如果测量压力为绝压,P0必须设为0 值,如果测量的温度是相对值,T0必须设为273. 15
在DCS 中的组态内容为:
TF = 0. 000
PVEQN = EQB( B 公式即上述公式)
PVCHAR = LINER ( 当选用差压测量方式测流量时,选为
SQRT,由于涡街流量计无需开方,所以选用线性的格式)
C = 1. 000( 刻度,缺省值为1)
C1 = 1. 00000,C2 = 1. 00000( 修正值)
COMPHILM = 10. 000( 流量补偿项的高限)
COMPLOLM = 1. 0000( 流量补偿项的低限) 当流量补偿项高
于COMPHILM 时,流量补偿项被钳制在COMPHILM。同样的
COMPLOLM 表示流量补偿项的低限。当流量补偿项低于
COMPLOLM 时,流量补偿项被钳制在COMPLOLM。
RP = 0. 101379Mpa
RT = 298. 15K
P0 = 0. 101325Mpa
T0 = 273. 1500K
PISRC1 = FIT0001. PV/FIT0002. PV
PISRC2 = PIR0001. PV /PIT0002. PV
PISRC3 = TIR0001. PV /TIR0002. P
5 结语
综上所述,在本装置的压缩空气总管路上采取涡街流量计的选用,并通过TPS 系统进行温压补偿组态后,使装置的压缩空气流量得以准确地记录,准确的流量累计也可以为工艺分析提供更好更准确的数字基础。
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