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化工自动控制系统应用分析

2012-08-15拜建勋

科技传播 2012年6期
关键词:差压冲程热电偶

拜建勋

新疆中泰化学(集团)股份有限公司,新疆乌鲁木齐 830009

近十几年,我国化工行业的发展是有目共睹,化工自动控制系统的应用也越来越广泛,从长远发展角度来看,化工自动控制系统有着更为广阔的发展前景。

1 差压计量仪表

计量仪表是化工企业中的必备仪器,很多工作环节都离不开计量仪表。对于某些工艺介质的测量,有时会采用差压计量仪表。使用差压计量仪表来测量有一个难点问题,那就是很难保持监测过程的稳定不变,这就很难获取精确的测量值,因为差压计量仪表只有在平稳的工艺状态之下才能获得精确的测量值。如果使用差压计量仪表的过程中,不能保持介质温度、压力相对稳定,那么时间长久,累计下来的差值必定不是个小的数目,这无疑会给企业造成重大的损失。要解决差压计量仪表使用过程中的之一难题,笔者认为,要具备温度和压力的检测点,测算不同介质温度和压力变化对被测物质密度的影响,运用化工自动控制系统,合理设置流量温度和压力补偿运算,从而尽力做到差压计量仪表所得数值的精确度。

2 布线环节

在化工生产中,对温度的监控是必不可少的,而作为温度的检测元件,热电偶和热电阻也是不可或缺的。本部分,所要谈到的是热电偶温度检测布线环节。如在笔者所见过的一个工程设计,在热电偶元件和端子柜之间采用的是正确的配线方式,即热电偶补偿导线;但在端子柜到控制器机柜之间,却忽视了补偿的问题,采用的是普通导线的配线方式。化工生产中的各个环节均无小事,化工自动控制系统亦是如此。以上那个设计之所以出现问题,是注重了温度检测系统构成这类的大问题,却忽视了布线这样的小环节。布线环节虽然细小,但为了温度测量的精确度,仍要多加关注。

在热电偶温度测量中,值得关注的还有DCS中的温度问题。在DCS中,如若数据采集器和端子柜之间所使用的是普通信号线的话,如果两者之间是相同温度,那么所测温度就是正常的、精确的。但实际情况是,控制柜内的电子元件具有散热功能,而端子柜中的元件却没有这一功能,所以很难保持数据采集器和端子柜之间的温度相同,这也就意味着两者之间存在着不同的电势,得到的数值也不够精确。要解决热电偶温度测量数值不准的这一难题,就要从所用的导线上入手,在数据采集器和端子柜之间采用补偿导线连接是一个有效办法。

3 温度检测套管

笔者所要论述的是搅拌设备内的温度检测套管,在搅拌设备内部,这种温度检测套管是必不可少的。但往往因为安装的问题,会出现温度检测套管使用寿命不长,甚至是发生事故的现象,这是因为,作为温度检测的元件,温度检测套管一般都是热电偶或热电阻,且插入的深度较长,以便更准确测量到设备内的温度。但在搅拌机运转的过程中,被搅拌的介质形成涡流是必然的,这种涡流能产生动力,而这种动力长时间地作用到温度检测套管上,容易导致套管的断裂,严重时还可能发生生产事故,所以要多加关注搅拌设备内部温度检测套管的安装问题。有效的做法是在温度检测套管上加装保护套筒。这样在套筒顶部形成的反作用力就能够作用于涡流形成的动力,从而相互抵消,这就从根本上解决了搅拌设备内的温度检测套管的安全隐患,从而能保证生产的顺利进行。即便如此,定期检查搅拌设备内的温度检测套管也是必做的工作。

4 流量测量表

笔者认为,冲程泵出口流量测量表的选用尤为重要,选用不当,会给企业带来不小的损失。在化工生产装置中,冲程泵用来实现微量配料。总的来说,冲程泵分为两种,即单头冲程泵和双头冲程泵。冲程泵的出口处都有流量测量仪表,这种流量测量仪表能够检测配料的瞬时流量。相对于双头冲程泵来说,单头冲程泵在选择测量仪表选型时必须多加注意。简单的以网为冲程泵为例,其运动原理是往复运动,而正是这种往复运动,将原料 输送到管线当中去,依靠冲程泵出口管线上的测量仪表测量配料的流量,但如若测量仪表的选型不对,那么就无法实现对配料流量的准确测量。

最为典型的例子,是橡胶装置中使用转子流量计的例子。在分散剂冲程泵的设计中,大庆石化公司使用的是量程为25L/H的转子流量计,测量的结果是数据不准,且负责机械传动的部件时常损坏,影响到企业生产的稳定。究其原因,问题出在测量仪表的选型不符上。在转子流量计中,浮子的作用至关重要,被测介质数值的多少由浮子飘动产生的流量信号所决定,在冲程泵工作的过程中,得到的数值只可能是不断地在最大值和最小值之间滑动,难以得出精准的数值,这无疑是无效的计量方式。

最好的解决方法是将原有的转子流量计换掉,取而代之的是相同最程的质量流量计。质量流量计的优势在于,相对于工艺管线的20mm左右的内径来说,其出口线径和入口线径都是1mm,从而使泵体和表体之间的工艺管线的作用有所改变,不在是单一的管线,而是形成了一个介质缓冲器,无形之中解决了流量测量时的断流现象,从而使冲程泵能够连续工作,继而能够得出精度高的数值。

总而言之,要关注化工自动控制系统在应用中的诸多问题,并加强对于此领域的研究开发,只有真正做到合理应用化工自动控制系统,才能提高设备的使用寿命,才能保证生产的稳定顺利进行。我国的化工产业正处于转型期,新型科技的不断引进,我国化工自动控制系统的应用前景更加广泛。

[1]范曦予.化工厂污水处理站自动控制系统[J].中国石油和化工标准与质量,2011(4).

[2]唐威,孙锡波,王健.惯性圆锥破碎机在铀堆浸矿山的应用研究[J].铀矿冶,2010(1).

[3]董钢,范秀敏,黄东明.基于产品质量控制预测机制的圆锥破碎机优化方法[J].机械工程学报,2010(3).

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