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差压变送器与孔板流量计如何连接

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差压变送器和孔板流量计主要通过一套管路系统和阀门组件(称为“阀组”)连接起来。孔板安装在管道中产生压差,差压变送器则检测这个压差并将其转换成标准的电信号输出(如4-20mA)。

以下是详细的连接步骤和要点:

  1. 理解孔板的取压口:

    • 孔板流量计本体(或连接孔板的上下游取压法兰)上有两个取压口:
      • 高压侧取压口 (+H 或 HP/High Pressure): 位于孔板的上游(迎着介质流动方向)。这里介质流速相对较慢,压力较高。
      • 低压侧取压口 (-L 或 LP/Low Pressure): 位于孔板的直接下游(紧挨着孔板)。这里介质因为经过孔板节流后流速加快,压力最低。
    • 明确这两个取压口的位置是正确连接的基础。
  2. 关键连接组件:

    • 引压管/脉冲管: 用于传递压力的管道。通常使用小管径的无缝钢管、不锈钢管或厚壁塑料管(视介质和应用环境而定)。
    • 冷凝罐/冷凝弯(测量蒸汽时必需): 安装于蒸汽管道时,必须用在高压侧和低压侧引压管靠近孔板的位置。
      • 作用: 在引压管内建立一段冷凝液柱(等液位高度),避免高温蒸汽直接进入差压变送器,保护变送器并确保测量准确(蒸汽凝结成水后才传递压力)。需要保持两个冷凝罐内液面高度一致。
    • 三阀组(5阀组可选): 这是连接的核心阀门组件,至少包含三个阀门:
      • 高压阀 (+H Valve): 连接高压侧引压管。
      • 低压阀 (-L Valve): 连接低压侧取压管。
      • 平衡阀 (Balance Valve/Bal Valve): 位于三阀组内部,连接高、低压腔室之间。
    • 排污阀/排液阀/排气阀(可选但推荐): 安装在引压管最低点(测液体)或最高点(测气体),用于安装后排气、排液或日常维护排污。有时整合在阀组上。
  3. 连接步骤:

    1. 安装引压管:

      • 从孔板的高压侧取压口引出管道,连接到差压变送器的高压接头 (+H 或 HP)
      • 从孔板的低压侧取压口引出管道,连接到差压变送器的低压接头 (-L 或 LP)
      • 安装方向注意(非常重要):
        • 测量液体: 确保两条引压管道在离开取压点后都先向下倾斜一段距离(建议坡度>10度),然后在最低点之前再向上倾斜通往差压变送器。这样能确保管道内积聚的气体能上升到高点通过排气阀排出。
        • 测量气体: 确保两条引压管道都向上倾斜通往差压变送器,坡度至少1:12。这样能确保管道内积聚的液体能下流到低点通过排液阀排出。
        • 测量蒸汽: 必须安装充满冷凝液的冷凝罐/冷凝弯(通常安装在取压口后,引压管先向上引出进入冷凝罐顶)。冷凝罐的水平中心线应与管道中心线基本齐平。从冷凝罐引出的引压管再按测量液体的原则铺设(即先下后上)连接到差压变送器,保证管道内充满凝结水且没有气体。
      • 尽可能减少弯头,保证引压管尽量短。
    2. 安装差压变送器:

      • 差压变送器通常通过支架或连接件安装在管道、墙面或仪表盘上。
      • 安装位置最好低于取压点(测液体或蒸汽冷凝时)或高于取压点(测气体时)
      • 变送器本体通常需要调零(零点迁移) 以补偿引压管内固定液柱高度差(在冷凝时)造成的静压差。
    3. 连接阀组:

      • 三阀组低压阀连接头 (-L) 连接到通向差压变送器低压侧的引压管上。
      • 三阀组高压阀连接头 (+H) 连接到通向差压变送器高压侧的引压管上。
      • 三阀组的中间部分(对应变送器本体的两个接口)通过两个短接或直接法兰连接到差压变送器的高压 (H)低压 (L) 膜片接口(注意正负方向!)。
      • 关键:确保高压引压管连接到三阀组的“+H”阀和变送器的“+H”接口;低压引压管连接到三阀组的“-L”阀和变送器的“-L”接口。 如果接反,流量指示会反向。
    4. 安装排污阀/排气阀(可选但推荐):

      • 在引压管路的最高点安装排气阀(测液体或蒸汽时),用于排出管路中的气体。
      • 在引压管路的最低点安装排污阀排液阀(测气体时),用于排出管路中的积液或进行维护排污。有些设计会在三阀组下方集成排污阀。
  4. 连接示意图要点(文字描述):

    • 孔板 --- (高压侧取压口) --- [冷凝罐,如果是蒸汽] --- 高压引压管 --- 三阀组 (+H 阀) --- 差压变送器 (+H 接头)
    • 孔板 --- (低压侧取压口) --- [冷凝罐,如果是蒸汽] --- 低压引压管 --- 三阀组 (-L 阀) --- 差压变送器 (-L 接头)
    • 平衡阀连接在三阀组内部的 +H 和 -L 之间。
    • 排气阀在管路高点,排污阀在低点。

启动/零点校准操作(使用三阀组):

  1. 初始状态: 确保孔板两侧的根部取压阀(如果有的话)打开。三阀组的状态应为
    • 高压阀 关闭
    • 低压阀 关闭
    • 平衡阀 打开
  2. 启动:
    • 第一步 - 缓慢打开高压阀: 让介质(或冷凝液)充满高压侧管道、阀组和变送器高压腔。
    • 第二步 - 缓慢打开低压阀: 让介质(或冷凝液)充满低压侧管道、阀组和变送器低压腔。
    • 第三步 - 缓慢关闭平衡阀: 此时关闭平衡阀,高压和低压才真正施加在变送器膜片两侧。差压变送器开始正常工作。
  3. 零点校准 (Zero):
    • 在系统运行稳定,流量为零时(关闭工艺阀门),可以通过仪表上的调零按钮进行零点校准。
    • 也可利用三阀组操作:打开平衡阀(此时高、低压侧相通,理论上压差=0),然后关闭高压阀和低压阀,检查变送器输出是否为4mA(或对应的零点值)。如有偏差进行调整。完成后恢复到正常工作状态(即第2步最终状态)。

重要注意事项:

遵循以上步骤和原则,就能安全、正确地将差压变送器连接到孔板流量计上。如果对具体型号不确定或现场条件复杂,建议参考设备手册或咨询专业人员。

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