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      新聞資訊

      壓力變送器在風系統設備上的應用

      來源:江蘇創輝自動化儀表有限公司 時間:2022-04-23
      1.背景
      在管理風系統設備中,常常使用的就是輸出為4~20mADC的標準電信號。將壓縮機的壓力信號轉變成4~20mA,且電流大小必須與風系統壓力成線性關系,我廠用的是正比關系。所以,變送器輸出的電流隨壓力增大而增大由此得出一個壓力和電流的關系式壓力變送器。
      但在風系統管理中經常發現,因壓縮機長期平凡動作造成自動化元器件的不規律震動,以及自動化元器件的部分老化,造成定值的偏移,會影響到設備的正確運行。
       
      2.研究的意義
      通過對風系統壓力變送器的實際運用,掌握其使用方法及規律,對所遇到的運行缺陷進行研究和總結,提高壓力變送器在運行設備中的可靠性。
       
      3.壓力變送器的概念及故障分析
      3.1壓力變送器的定義
      壓力變送器(pressure transmitter)是指以輸出為標準信號的壓力傳感器,是一種接受壓力變量,經傳感轉換后,將壓力變化量按一定比例轉換為標準輸出信號的儀表。就是將測壓元件傳感器感受到的氣體、液體等物理壓力參數轉變成標準的電信號(如4~20mADC等),以供給指示報警儀、記錄儀、調節器等二次儀表進行測量、指示和過程調節。
      3.2實際使用中常見故障分析
      3.2.1震動造成的定值漂移
      2013年,我廠1號廠房中壓機儲氣罐的安全閥發出噗噗的漏氣聲,中壓機也是頻繁的啟動。前往查看,按照顯現出來的現象,看出安全閥已經動作。此時重新調整安全閥勢在必行。隨著長期運行及壓縮機啟動時的巨大震動,壓力傳感器的測量輸出發生了變化,輸出的電流值換算成的壓力要比實際壓力小0.2MPa左右。這就一下子找到了安全閥動作的根本原因。原來是因為壓力變送器的0.2MPa誤差造成當空壓機停止值遠比壓力容器的實際值要低。換言之,因為壓力變送器的0.2MPa誤差,當空壓機打壓還未到停止值時,壓力容器實際承受的壓力已經到達安全閥動作的壓力。因此造成安全閥動作。如果不能及時找到安全閥動作的真正原因,就算重新調整安全閥,也會在下一次的運行中空壓機尚未停止時而安全閥再次動作。
      3.2.2回差值的設定錯誤
      2013年,監控系統顯示2號廠房主用低壓機故障后備用低壓機頻繁啟停,現場檢查備用低壓機0.7MPa時自動停止,低于0.7MPa立即自動啟動;當時所有的分析都是備用低壓機啟動程序錯誤造成主用低壓機故障時,備用低壓機頻繁啟動,只有復歸主泵故障信號才能消除該缺陷:但是隨著圖紙動作流程的進一步觀察,通過調看壓力變送器配對的WP表菜單發現2號廠房低壓系統壓力變送器停止回差值為0,所以當壓力低于0.7MPa時,無法返回停止接點,故引起備用低壓機反復啟動;后將低壓系統壓力變送器停止回差值調整至0.04MPa后經過試驗,2號廠房主用低壓機故障后備用低壓機頻繁啟?,F象已消失。這就是壓力變送器回程差設置不對造成的空壓機不能正常投運。試想,若真的發生主泵故障,而備用泵卻發生上述現象,對機組的安全運行會造成很大傷害。
      3.2.3壓力定值的設定
      去年,1號廠房1號低壓機手、自動打壓至0.68MPa時均打出“1號低壓機壓力異常”光子牌,無法正常打壓至額定。通過認真調整二級壓力定值,使其在0.7MPa時自動停止,經試驗1號低壓機在0.7MPa時自動停止動作正確,無故障信息打出。這也是一起因1號低壓機啟動時本體振動,導致二級壓力定值漂移從而造成空壓機不能正常運行的一起實例。但是,設定該類壓力也不是盲目和隨意的。因為作用于一、二、三級本體的壓力定值其本身也是防止空壓機打壓過高的一級重要保護。當空壓機的停止回路發生異常不能在正常值停止從而造成空壓機壓力過高。此時一、二、三級本體的壓力定值就是保護空壓機的zui后一道屏障。因此,該類壓力定值設定過低會造成空壓機打壓不夠,過高會造成空壓機失去保護功能。如何調整絕對不能盲目和隨意。
       
      4.壓力變送器的選型心得
      4.1防止震動造成的定制漂移
      一般而言,需要選擇一個具有比zui大值還要大1.5倍左右的壓力量程的變送器。這主要是因為風系統有峰值和持續不規則的上下波動,這種瞬間的蜂值能破壞壓力傳感器,然而,因為這樣做會精度下降。那么就可以用一個緩沖器來降低壓力毛刺,但這樣又會降低傳感器的響應速度。所以在選擇變送器時,要充分考慮壓力范圍,精度與其穩定性。我廠目前,1號廠房風系統zui高值約2.75MPa,但選擇的壓力變送器為4MPa,并未使用緩沖器。
      4.2需要得到怎樣的輸出信號
      mV、V、mA及頻率輸出數字輸出,選擇怎樣的輸出取決于多種因素,包括變送器與系統控制器或顯示器間的距離,是否存在“噪聲”或其他電子干擾信號。是否需要放大器,放大器的位置等。對于變送器和控制器間距離較短的OEM設備,采用A輸出的變送器是zui為經濟有效的解決方法,如果需要將輸出信號放大,zui好采用具有內置放大的變送器。對于遠距離傳輸出或存在較強的電子干擾信號,zui好采用mA級輸出或頻率輸出。如果在RFI或EMI指標很高的環境中,除了要注意到要選擇mA或頻率輸出外,還要考慮到特殊的保護或過濾器。目前我廠風系統普遍使用的是mA輸出方式。
      4.3選用壓力變送器的技巧
      任何設備都存在著誤差,這是所有關于測量和測量轉換所必須存在的問題。壓力變送器也不例外,它明顯存在著正誤差或者負誤差。做好實驗室校驗工作無疑對壓力變送器在風系統的正常運行起到事半功倍的作用。
      4.3.1標準源的選擇
      選擇合適量程的、無波動的標準源對量值傳遞的準確性提供了必要的保障。
      4.3.2精度等級的選擇調整
      對于同1臺空壓機,盡量在實驗室校驗的過程中篩選出精確度等級zui為相近的一組。比如,1臺空壓機裝的有壓力開
      關、壓力表及壓力變送器。此時,應反復比對,盡量選擇均為正誤差或者均為負誤差的一組作為1臺空壓機的元器件。若一正一反的使用,實驗室校驗所有的元器件都是合格的,但安裝到實際中后,會因為誤差的一正一反引起1臺空壓機壓力值偏差過大,從而造成控制的失準和誤判斷。
       
      5.結語
      通過對壓力變送器在石泉水電廠風系統設備中的具體使用情況的特點及工作特性等方面的研究,通過對壓力變送器概念入手,掌握其工作原理,結合實際工作中發現的故障問題并分析,總結出壓力變送器在風系統使用中的選型心得,希望對讀者有所幫助,從而大大提高壓力變送器在使用中的可靠性。
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