仪表管道设计优质资料.doc
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1、仪表管道设计优质资料(可以直接使用,可编辑 优质资料,欢迎下载)仪表管道设计为了了解管系中流体的状态和控制流体而安装仪表(压力计、温度、流量计和控制阀等),设置时应考虑这些仪表的读数、操作、检查维修而布置。一、流量测量仪表的安装8.5.1 流量计型式以安装流量计配管为对象的流量计如下:(1)差压流量计(a)孔板(b)文丘里管(2)涡轮式流量计(3)容积式流量计(4)面积式流量计8.5.2 差压式流量计(1)孔板(a)用孔板测定流量在流体管道中的一部分采用节流装置收缩截面时,则管道中的此一部分会流速增加,静压减少。因此,在孔板的前后产生静压差。通过测定比,根据伯努利定理,便可街道通过管内流体的流
2、量。节流装置的前后需要一定长度的直管段。加直管段的目的是因阀门及管件等产生的流对孔板测定流量造成的误差减少一。(b )孔板种类孔板按测压差的位置不同而分下面几种。法兰取压此型用得较多,是根据节流孔板前后根据1位置的压差来测定流量。在2B以下管子,因无实验数据多不使用此种型式(图812)。图812 法兰式节流孔板角接取压(图813)图813取压口相反有夹角按孔板上下流两侧的压力差测定流量。用于采用角接取压孔板计算规格的场合(规格中有小于1B管的实验数据,也可用于2B以下管不能使用法兰型的场合)。流囊取压通过限流孔板上流面到上流1D之点和限流孔板下流的最大缩流点的压力差测定流量(图814)。图81
3、4 流囊取压径距孔板通过上游距锐孔板1部管径1D点和下游距锐孔板1/2倍管径点的压力差,测定流量的方法(图815)。图815 径距孔板管道取压孔板通过孔板上游尚未受孔板影响之点和孔板下游的缩流恢复点之间的差压,测定流量(图816)图816 影响区外测压孔板内藏孔板和孔板附件一起装在一个盒里而安装于管道上,故取此名(图817)。一般用于1 1/2以下的干净液体和气体管道流量小的场合。图817 内基式孔板(略)(c)安装孔板的配管管道上安装孔板时,孔板的上下流设置必要的直管段。(孔板及测流嘴所需直管段的最小和长度)见(JGS220302110)。虽然管道布置可以在孔板的上下流设直管段,但管尺寸大时
4、,因需要而设较长的直段,所以管道布置初期就要考虑止问题(图818)。图818 大直径管孔板前后直管段管道布置如果孔板的直管段长度不足,作为无办法的办法可采用图819方法。图819 绕行增加孔板前后直管长度立管也可装孔板(图820),此时孔板上下流需要的最小直管长度和水平管场合一样,但是,应注意流体不同对流向有限制。另外,有的地方用户不承认立管上装孔板,所以必须事确认。流体与流向和关系是:液体时,流体由下向上流,气体时,流体由上向下流。图820 立管上设孔板(d)孔板安装高度为了测定压差,在孔板安装处设静压取出导管(孔板取压)。为了在该孔板取压上装切断阀,需要有操作台。孔板的安装高度必须是安装在
5、由操作台能够操作的高度(见项”阀门的操作:)。(e)安装孔板管道的管间距安装孔板的管道与其他管道的间距、按照孔板取压的方向,比标准间隔宽一些,在管道布置方面,应尽量布置在对管间隔影响小的位置,即单独布置或布置在并列管的一侧。另外,应充分注意与取压方向障碍物间的距离,以便不妨碍孔板上导压管的设置。孔板取压的方向因流体不同,通常有图821所示的几种方向。图821 孔板取压管方向孔板取压方向,取a方式无问题,但取其他方式须扩大管道间隔。 横向(图822)图822 横向取压管 斜上方方向(图823)图823 斜上方取压管斜下方方向(图824)图824 斜下方取压管(2)文丘里和孔板一样,是通过节流部分
6、前后的差压而测压而测定流量的一种方法。(a)文丘里的种类文丘里有喷嘴型文且里和圆锥型文丘里,通常用圆锥型(图825)。图825 文丘里的类型(b)安装文丘里用的配管必要的直管段采用喷嘴型文丘里,和孔板法兰取压场合所需的直管段相同,采用最小尺寸的直管段(见项(1)之(C)“安装孔板的配管”)采用圆锥型文丘里场合,与仪表设计者协商,取得必要的最小尺寸。 (c)文丘里安装高度与孔板的安装高度相同。见项(1)之(d)“孔板高度”(d)安装文丘里管道的管间距与孔板场合相同。见8.5.2 项(1)之(e)“安装孔板管道的管间距”8.5.3 涡轮流量计涡轮流量计是把轴流涡轮机的叶轮放在流体中,按其转数测定其
7、流量的流量计(图826)。图826 涡轮流量计(1)涡轮流量计的组装涡轮流量计,通常是在上流安装过滤器和整流栅,形成一个整体组件。除此之外,也有在上流装配气体分离器。图827 涡轮流量计组(2)安装涡轮流量计的配管(a)涡轮流量计上下游用直管段(图828)图828 涡轮流量计前后上下游直管长度图中L1、L2、L3各尺寸是必须设的直段,这些数据由仪表设计者提供。(b)涡轮流量计装配的管道配置涡轮流量计多设在地面,有时也设在平台架上。应根据前后配管及周围状况决定其配管形状。布置举例见图829。图829 涡轮流量计的布置(3)涡流流量计的设置场所涡流流量计必须在流量计前后设直管段,所以上流到下流是细
8、长的组合配管。装置内多布置在与管廊长度方向平行且靠柱设置(图830)。图830 涡轮流量计的平面位置布置在辅助设备区时,应尽量集中在一个地方布置(图831)图831 集中布置涡轮流量计8.5.4 容积式流量计(1)该型流量计构造由丙个齿轮组成,靠流体压力产生旋罢力。利用转速和流量成比例之关系,其典型型式有椭圆型和罗茨型(图832)。图832 容积式流量计(2)管道布置从功能上看,容积式流量计用于产品累积计算,一般设置在地面或平台上。平面布置一般如图833。图833 容积式流量计的布置8.5.5 面积式流量计(Variable Aree tipe flow meter)(1)此种型式的流量计,多
9、用于高粘度、小流量场合,它不同于差压式流量计,而是仪器内直接通过流体测定其流量。缺点是测定范围不易变更。其结构原理如图834所示,圆锥管中有浮子,浮子靠流体动压向上推移,流体流过的面积大。上升到某点后动压和浮子自重成平衡状态,停止上浮,依据浮子位置便知其流量。图834 面积式流量计(2)面积式流量计管道布置例(图835)图835 面积式流量计的布置二、过程分析仪表的选用三、压力测量仪表1、压力测量仪表的分类和特点2、压力测量仪表的选用3、压力测量仪表的安装要求(1)水平管(图81)图81 水平管上的压力计(2)垂直管道(图82)图82 垂直管上的压力计(3)安装高度1)压力计切断阀高度应在项(
10、2)“阀设置高度”的高度值以内。2)压力计指示仪的高度应操作台以上2000mm以内的高度。图83 压力计切断阀在平台上方的高度(2)横向(图84)图84 压力计距平台边的距离四、温度测量仪表8.3.1 温度计连接方式根据与配管的连接方法,温度计分下面两种型式。(1)法兰型温度计(2)螺纹型温度计8.3.2 安装温度计用的配管安装温度计用的配管应按仪表提供的接口件选用。8.3.3 温度计安装位置(1)现场指示型温度计指示表显示的方向一般应与安装温度计的管嘴方向一致。但也有影响指示方向与管嘴方向直角安装的(图85,86)按温度计的安装高度区分使用指示表的显示方向。图85 温度计管嘴与显示方向一致(
11、注):看到指示表的方向与的方向即使一致,如果在水平管的上方安装,也会由于指示表的表面有积水和积尘而看不清,所以应尽量避免向上安装。图86 避免显示方向向上(a)安装高度(图87)图87 温度计在平台上的高度(b)横向的范围(图88)图88 温度计在平台外的距离(c)安装位置的限制在按(a)、(b)的安装高度及横向限制范围安装的同时,为了看到温度指示及拆下温度计,应确保温度计端部起有600mm的空间(图89)图89 温度计端的最小空间(2)在控制室仪表盘上指示的温度计它不同于现场温度计,不需要在现场看温度计的读数,也没必要安装在(1)的场合范围。但要考虑温度计检修、检查、拆卸,以及法兰型场合热紧
12、螺栓、换垫片所需要空间,最好是安装在从地上、平台上或固定架上手能接触到范围,最差亦应安装在能从移动台上、构架的梁及管道上手能接触到位置。另外。作为拆卸温度计的空间,应确保从温度计安装管啃算起有600mm以上的距离(图810)图810 温度计管嘴端最小空间五、物位测量仪表液面计及液面调节器(1)液面计及液面调节器的安装方法根据仪表资料。(2)液面调节器的变送器应安装地易操作的位置。(3)扩径型(低温用)液面计,其型式和尺寸都不同,必须参考制造图制图(见图811)。(注):1、LC、LG的安装高度,以设备管嘴为基标,用尺寸线表示。 2、与设备配管一块制图,当复杂时,抽出来用图表示 3、如果能在平面
13、图上表示出LC、LG的安装方向,用侧面图就可以而不必绘立体图。六、气动调节阀的安装装置自动控制系统中,调节阀的作用很重要,其布置及周围配管布局对操作及检修相当重要。调节阀的使用目的如下。(1)调节流体流量达到控制工艺变量(流量、液面、压力、温度等)(2)切断、打开流体的流动或切换流体。(3)两种流体的合流或一种流体两向分流。8.6.1 调节阀的组装调节阀按其在工艺上的作用有单独设置的,但多数场合是伴有切断阀、旁通阀及排凝等而作为控制阀组而设置。图836 是最具代表性的组装例。图836 调节阀组8.6.2 调节阀组配管形状(1)配管形状因管路、设置位置和调节阀的型号不同而异,最基本的配管形状如下
14、(图837)死区或排液为使气袋、液囊更小, 图中取最小尺寸为确保调节阀检修用空间,最小确保200,旁通阀上有保温时,到保温面至少有200(mm)。图837 调节阀组的配管形状调节阀检修用空间最低确保200mm,切断阀有保温时,到保温面距离至少有100mm。尽量取小尺寸。通常取500或600,但调节阀的下部为法兰,与仪表设计者商量,定出必要的检修尺寸。除角阀外,一般装置在水平管上。大尺寸的一端是6B以上的异径管时,可直接设排液口当缩小切断阀及旁通阀尺寸时,如图838布置。图 838 缩小旁通阀和切断阀的方法(2)其他主要配管形状(a)由上向下的管路设调节阀时的配管形状(流向亦可由下向上)(图83
15、9)图839 上下流向调节阀组(b)平台上的配管形状(上下各管道在平台下调节阀组设置在平台上(图840)图840 平台上的调节阀组(c)地面或平台架上低位布置的调节阀组的配管形状。(图841)图841 低位安装的调节阀组(d)为便于操作支管上的阀门而低设的配管形状(图842)图842 调节阀与多个分支管组合(e)避免旁通阀过高不能操作时的配管形状(图843)图843 旁通阀绕行的布置(f)角型调节阀的配管形状(图844)图844 角式调节阀的布置调节阀组的设置地点调节阀组的设置场所,在充分研究下列事项的基础上决定,(1)满足工艺条件的地方设置(图845)图845 按工艺条件设置(2)设置在易操
16、作、检修及检查的地面或平台上,(3)为便于操作检修,在调节阀组前、后侧,至少分别确保600mm和300mm以上的空间(图846)。图846 调节阀组的前后空间(4)考虑到美观和操作、检修方便,调节阀组集中布置时的地点为:(a)沿管桥长度方向柱中心线外侧及内侧(图847)图847 调节阀组在管桥下的位置(b)集中布置在平台上(图848)图448 调节阀组在平台上的位置化工仪表设计规范发布时间:11-05-31来源: 点击量:15720字段选择:大 中 小第一章仪表位号1.1 仪表位号组成由仪表功能标志和仪表回路编号组成PIC-110 仪表位号PIC 仪表功能标志110 仪表回路编号1.2 仪表功
17、能标志仪表功能标志应该符合HG-T 20505-2000 过程测量和控制仪表的功能标志及图形符号3.1.1规定,主要内容如下:功能标志的首位字母选择应与被测变量或引发变量相应,可以不与被处理的变量相符。如为调节流量的调节阀,用在液位系统中的功能标志是LV,而不是FV。仪表功能标志的首位字母后面可以附加一个修饰字母,这时原来的被测变量就变成一个新变量。如在首位字母P、T后面加D,变成PD、TD,原来的压力、温度就变成压差、温差。仪表功能标志的后继字母后面也可附加一个或两个修饰字母,以对读出功能进行修饰。如功能标志PAH中,后继字母A后面加H,它限制读出功能A的报警为高报警。功能标志的字母编组的字
18、母数,一般不超过4个。为了减少字母编组的字母数,对于一台仪表同时用于指示和记录同一被测变量时,可以省略I(指示)。仪表功能标志的所有字母均应大写。1.3仪表回路编号回路编号可以用工序加仪表顺序号组成,也可以用其他规定的方法进行编号。FIC-116 1工序号,16顺序号也可无工序号,如FSHL-2仪表位号按不同的被测变量分类,同一装置(或工序)同类被测变量的仪表位号中的顺序号应是连续的,顺序号中间可以空号;不同被测变量的仪表位号不能连续编号。如果同一仪表回路中有两个以上功能相同的仪表,可以用仪表位号附加尾缀字母(尾缀字母应大写)的方法以示区别。如TV-110A和TV-110B表示同一回路中有两台
19、控制阀。当不同工序的多个检测元件共用一台显示仪表时,显示仪表的位号不表示工序号,只编顺序号;检测元件的位号是在共用显示仪表后面加后缀。如多点温度指示仪的位号为TI-1,其检测元件的位号为TI-1-1、TI-1-2。等。当一台仪表由两个或多个回路共用时,各回路的仪表位号都应标注。如一台双笔记录仪要记录流量FR-121和压力PR-131时,仪表位号为FR-121/ PR-131。l在自控专业表格类的设计文件中,编写仪表位号的要求是,一般情况下功能标志后继字母不再附加修饰字母,如带上、下限报警(联锁)的指示、控制系统的位号,只编写PIA-110、TIS-111,不需将报警联锁的修饰字母H、L编写出来
20、。1.4仪表的图形符号单台常规仪表:DCS系统:PLC系统:1.5PID图中仪表的各种连线规定细实线作为仪表连线的场合:1) 工艺参数测量点与检测装置或仪表的连接线2) 仪表与仪表能源的连接线就地仪表与控制仪表(包括DCS)的连接线、控制室仪表之间的连接线、DCS内部系统连接线或数据连接线1.6 流量测量仪表的图形符号节流装置+差压仪表非差压型流量测量仪表1.7 执行器图形符号执行机构控制阀体及风门注:执行机构能源中断时控制阀位置的图形符号l 自力式控制阀l 仪表辅助设施1.8 图形符号应用实例第二章 自动化仪表选型设计规定2.1 温度仪表2.1.1总则1)单位及刻度温度仪表的刻度单位应选用摄
21、氏度()刻度及测量范围的选用,在一般情况下应与定型产品的标准系列相符2)检测元件插入长度插入长度的选择应以检测元件插至被测介质温度变化灵敏具有代表性的位置为原则在烟道、炉膛及绝热材料设备上安装时,应按实际需要选用;一般情况下,为了便于互换,可选择深入内部250mm长度。3)检测元件保护套管检测元件的保护套材质不低于设备或管道材质。如定型产品保护套太薄或不耐腐蚀,另加保护套管。对于中、低压介质宜选用钢管直形保护套管。对于高压介质或测温元件取出时不必停车的场合,应选用整体钻孔直形或锥形保护套管。对于流体介质流速较高或要求保护套管高强度的场合,应选用整体钻孔锥形保护套管。4)用于可燃气体、蒸汽及可燃
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