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導(dǎo)熱油爐流量計(jì) 渦街流量計(jì)

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蘇州華陸儀器儀表有限公司

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產(chǎn)品簡(jiǎn)介

導(dǎo)熱油爐流量計(jì),可在-40℃～+350℃的工作溫度范圍內(nèi)工作，熱用戶分散在兩個(gè)或兩個(gè)車間以上時(shí), 需在各車間的導(dǎo)熱油進(jìn)液總管上設(shè)置流量計(jì), 通常采用孔板流量計(jì)或者渦街流量計(jì)，導(dǎo)熱油電加熱器出口總管及進(jìn)口總管間,，并聯(lián)與熱用戶末端設(shè)置自動(dòng)控制閥，導(dǎo)熱油爐流量計(jì)用以流量調(diào)節(jié)。

詳細(xì)介紹

導(dǎo)熱油爐流量計(jì)

渦街流量計(jì)主要用于工業(yè)管道介質(zhì)流體的流量測(cè)量,如氣體、液體、蒸氣等多種介質(zhì)，夾持型渦街流量計(jì)特點(diǎn)是壓力損失小,量程范圍大,精度高,在測(cè)量工況體積流量時(shí)幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數(shù)的影響；無(wú)可動(dòng)機(jī)械零件，因此可靠性高,維護(hù)量小；夾持型渦街流量計(jì)參數(shù)能長(zhǎng)期穩(wěn)定。夾持型渦街流量計(jì)采用壓電應(yīng)力式傳感器,可靠性高，可在-40℃～+350℃的工作溫度范圍內(nèi)工作，有模擬標(biāo)準(zhǔn)信號(hào),也有數(shù)字脈沖信號(hào)輸出，容易與計(jì)算機(jī)等數(shù)字系統(tǒng)配套使用,是一種比較*、理想的流量?jī)x表。

主要特點(diǎn)：

?精度較高，液體測(cè)量精度為±1.0%；氣體測(cè)量精度為±1.5%
?壓損小，約為孔板流量計(jì)的1/4，屬于節(jié)能流量?jī)x表
?安裝方式靈活，可水平，垂直和不同角度傾斜安裝
?采用消擾電路和抗震動(dòng)傳感頭，具有一定抗壞境震動(dòng)性能
?無(wú)可動(dòng)部件，儀表壽命長(zhǎng)

技術(shù)參數(shù)：

儀表型號(hào)	HLLU-N	HLLU-A	HLLU-B	HLLU- C	HLLU- D1/D2
信號(hào)輸出	脈沖	4-20mA	無(wú)	4-20mA	可選4-20mA或脈沖
供電電源	24VDC±15%	24VDC±15%	鋰電池	24VDC±15%	24VDC±15%和鋰電池
通訊接口	無(wú)	無(wú)	無(wú)	可選RS485	可選RS485
精度等級(jí)	液體：1.0級(jí) 氣體：1.0級(jí) 蒸汽：1.5級(jí)		液體：1.0級(jí) 氣體：1.0級(jí) 蒸汽：1.5級(jí)		液體：1.0級(jí) 氣體：1.0級(jí) 蒸汽：1.5級(jí)
顯示器	無(wú)		有		有
儀表材質(zhì)	304SS		304SS		304SS
防爆等級(jí)	可選ExiaIICT5或ExdIIBT6		可選ExiaIICT5或ExdIIBT6		可選ExiaIICT5或ExdIIBT6
防護(hù)等級(jí)	IP65		IP65		IP65
整機(jī)功耗	＜1W		＜1W		＜1W
儀表通經(jīng)	DN15~DN300		DN15~DN300		DN15~DN300
安裝方式	法蘭夾持或一體化法蘭連接		法蘭夾持或一體化法蘭連接		法蘭夾持或一體化法蘭連接
耐壓等級(jí)	可選1.6MPa或2.5MPa		可選1.6MPa或2.5MPa		可選1.6MPa或2.5MPa
介質(zhì)溫度	-40℃~250℃、-40℃~350℃		-40℃~250℃、-40℃~350℃		-40℃~250℃、-40℃~350℃
環(huán)境溫度	-20℃~60℃		-20℃~60℃		-20℃~60℃

流量范圍：

儀表口徑（mm)	液體流量范圍(m3/h)	氣體流量范圍(m3/h)
15	1.2-6.2	2.8-12
20	1.5-10	6-30
25	1.6～16	8.8-55
40	2～40	25～205
50	3～60	35～350
80	6.5～130	86～1100
100	15～220	133～1700
150	30～450	347～4000
200	45～800	560～8000
250	65～1250	890～11000
300	95～2000	1360～18000
(300)	100～1500	1560～15600
(400)	180～3000	2750～27000
(500)	300～4500	4300～43000
(600)	450～6500	6100～61000
(800)	750～10000	11000～110000
(1000)	1200～1700	17000～170000
>(1000)	協(xié)議	協(xié)議

注：表中（300）—（1000）口徑為插入式。

電加熱導(dǎo)熱油系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析：

導(dǎo)熱油系統(tǒng)是化工工藝裝置中的公用物料發(fā)生系統(tǒng), 通過熱傳導(dǎo)液為化工工藝生產(chǎn)過程傳遞熱量, 與化工工藝主流程配套。其高效、運(yùn)行穩(wěn)定可靠等特點(diǎn)使得在多行業(yè)中都有廣泛的應(yīng)用。但時(shí), 導(dǎo)熱油系統(tǒng)設(shè)計(jì)和技術(shù)資料, 廠家一般會(huì)嚴(yán)格保密, 很難搜索到相關(guān)的信息。希望通過本文的分析和研究能讓設(shè)計(jì)人員和工作人員對(duì)該系統(tǒng)有一個(gè)系統(tǒng)的認(rèn)識(shí), 以及為設(shè)計(jì)和技術(shù)人員深入研究, 提供一些資料和依據(jù)。

1 導(dǎo)熱油系統(tǒng)

導(dǎo)熱油系統(tǒng)是先將導(dǎo)熱油存儲(chǔ)在儲(chǔ)油罐中, 然后用循環(huán)泵將導(dǎo)熱油送至電加熱器 (或者熱油爐) 中加熱至所需溫度后, 將其供給各用熱設(shè)備, 然后經(jīng)油氣分離器, 排除導(dǎo)熱油中的氣體和雜質(zhì)后, *后再返回電加熱器中加熱, 循環(huán)利用下去。其主要的設(shè)備有儲(chǔ)油罐、循環(huán)泵、電加熱器 (熱油爐) 、熱用戶、油氣分離器、膨脹槽等設(shè)備, 其主要工藝流程見圖1所示。

系統(tǒng)運(yùn)行依次為注油、升溫脫水和正常操作三個(gè)階段

注油階段:開車前, 將導(dǎo)熱油通過注油泵及循環(huán)泵注入電加熱器、熱用戶、不銹鋼粉末管過濾器、油氣分離器、膨脹槽、連接管道等整個(gè)系統(tǒng), 直至導(dǎo)熱油液位達(dá)到高度 (液位在膨脹槽的1/3~1/4處) 為止。

升溫脫水階段:根據(jù)導(dǎo)熱油生產(chǎn)廠提供的熱傳導(dǎo)液升溫、脫水操作要求進(jìn)行。在此階段, 導(dǎo)熱油經(jīng)膨脹槽, 在循環(huán)泵、電加熱器、熱用戶、油氣分離器、膨脹槽、循環(huán)泵間不斷循環(huán)。逸出的水汽和低分子物則通過膨脹槽上部的放空管排出系統(tǒng)。為了降低系統(tǒng)壓力降, 導(dǎo)熱油不流經(jīng)不銹鋼粉末管過濾器。

正常操作階段:導(dǎo)熱油在循環(huán)泵、電加熱器、熱用戶、不銹鋼粉末管過濾器、油氣分離器、循環(huán)泵間循環(huán), 將電加熱器之熱量輸送給熱用戶, 此階段導(dǎo)熱油不經(jīng)過膨脹槽。

2 主要設(shè)備設(shè)計(jì)

2.1 電加熱器 (熱油爐)

電加熱器是整個(gè)導(dǎo)熱油系統(tǒng)的核心設(shè)備。導(dǎo)熱油在電加熱器內(nèi)以設(shè)計(jì)規(guī)定的流速流動(dòng), 電加熱管產(chǎn)生的熱能通過管壁傳給導(dǎo)熱油 (圖1) 。導(dǎo)熱油載體和電加熱管本身其設(shè)計(jì)不允許超溫運(yùn)行, 否則將造成事故。導(dǎo)熱油操作溫度一般要求比它*高允許使用溫度低10~20℃左右。同時(shí)還必須保證電加熱器內(nèi)的導(dǎo)熱油流速不低于設(shè)計(jì)規(guī)定的*低流速。如流速過低, 將使電加熱器內(nèi)流體的流動(dòng)狀態(tài)由湍流變?yōu)閷恿?/span>, 雖然導(dǎo)熱油平均溫度并沒有超過其*高使用溫度, 但是在緊貼電加熱管外壁面高溫區(qū)域中, 可能已經(jīng)發(fā)生了局部超溫、分解、變質(zhì)、結(jié)焦等現(xiàn)象。

圖1 電加熱導(dǎo)熱油工藝流程圖

2.2 膨脹糟

膨脹槽的作用是在系統(tǒng)加熱過程中, 導(dǎo)熱油由于溫升產(chǎn)生的膨脹量, 導(dǎo)熱油在膨脹槽內(nèi)膨脹、緩沖并儲(chǔ)存, 使系統(tǒng)的壓力維持特定值。槽的容積應(yīng)大于膨脹后的導(dǎo)熱油儲(chǔ)存量的1.3倍, *小容量不能小于文獻(xiàn)中推薦的容積。其標(biāo)高須高出所有用熱設(shè)備, 包括導(dǎo)熱油輸送管道之*高點(diǎn)1.5 m以上[2]。為降低膨脹槽的安裝高度, 可使膨脹槽內(nèi)呈微正壓。同時(shí)膨脹槽的標(biāo)高位置, 必須使循環(huán)泵吸入口有相當(dāng)?shù)囊褐鶋毫?/span>, 確保循環(huán)泵不發(fā)生氣蝕現(xiàn)象, 保持正常運(yùn)行。

2.3 儲(chǔ)油罐

儲(chǔ)油罐應(yīng)盡可能安裝在系統(tǒng)中*低位置, 以便在發(fā)生事故時(shí), 迅速接受系統(tǒng)中的導(dǎo)熱油。其容積應(yīng)不小于系統(tǒng)工作溫度下整個(gè)導(dǎo)熱油系統(tǒng), 包括設(shè)備和管道中導(dǎo)熱油總體積的1.2倍[3]。

儲(chǔ)油罐上有N2管、注油泵來(lái)的導(dǎo)熱油進(jìn)料管、膨脹槽溢流來(lái)的導(dǎo)熱油進(jìn)料管及電加熱器底部來(lái)的導(dǎo)熱油排放管。這些管均插入液面以下。插入管管口距罐底距離約20~30 mm。罐上還設(shè)有液位、壓力和分析儀表接口。導(dǎo)熱油出口和排凈口設(shè)在罐底部。在突然停電時(shí), 膨脹槽內(nèi)的低溫導(dǎo)熱油將電加熱器內(nèi)的高溫導(dǎo)熱油置換至儲(chǔ)油罐內(nèi)。

2.4 油氣分離器

導(dǎo)熱油入口設(shè)在氣液分離器中間, 在分離器頂部設(shè)氣體出口, 分離器底部設(shè)導(dǎo)熱油出口。油氣分離器通常采用立式容器, 分離器直徑為入口管徑的兩倍, 分離器的直筒體高度為分離器直徑的兩倍。

2.5 不銹鋼粉末管過濾器

不銹鋼粉末管過濾器過濾導(dǎo)熱油在系統(tǒng)運(yùn)行過程中因氧化、過熱等而形成的焦粒、細(xì)小固體、膠質(zhì)物等不溶物。在過濾器進(jìn)液管上設(shè)置孔板流量計(jì), 導(dǎo)熱油流量計(jì)前后設(shè)有切斷閥, 導(dǎo)熱油流量計(jì)旁并聯(lián)一帶閥門的管道, 在過濾器的出液管上設(shè)置切斷閥。為了觀察過濾器的壓力降, 在進(jìn)、出液管間設(shè)置一組帶有旁路和前后均有切斷閥的手動(dòng)遙控閥。使用過濾器時(shí), 手動(dòng)遙控閥有一適當(dāng)?shù)拈_啟度, 開啟度大小據(jù)流量計(jì)所示的流量來(lái)確定。確定流量依據(jù)為:在不使過濾器壓力降超過允許值 (0.25 MPa) 的前提下, 使整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)的熱傳導(dǎo)液能在12~24 h內(nèi)過濾一次。

2.6 注油泵與循環(huán)泵

注油泵一般為齒輪泵, 一臺(tái), 不設(shè)備用泵。泵出口壓力大于膨脹槽*高液位至循環(huán)泵進(jìn)料液總管之垂直距離的液柱高度所產(chǎn)生的壓力與膨脹槽內(nèi)壓力之和。循環(huán)泵為屏蔽泵, 一般為兩臺(tái), 期中一臺(tái)備用。其輸送能力應(yīng)按導(dǎo)熱油電加熱器額定流量的1.1倍選取。對(duì)設(shè)有膨脹槽的熱傳導(dǎo)液加熱系統(tǒng), 循環(huán)泵出口一般不設(shè)置止回閥。

3 管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)

管道設(shè)計(jì)應(yīng)是完整的, 應(yīng)在對(duì)其熱膨脹量進(jìn)行計(jì)算的基礎(chǔ)上, 確定管道的固定點(diǎn)、非固定點(diǎn)及膨脹伸縮接頭, 在轉(zhuǎn)向處不應(yīng)存在淤液死角。管道應(yīng)有合理坡度, 在*低處應(yīng)裝設(shè)排泄閥門, *高處應(yīng)設(shè)排氣閥。

膨脹槽的安全膨脹管、放空管及儲(chǔ)油罐的放空管公稱直徑需與加熱爐的供熱量相適應(yīng)。其公稱直徑選取參考國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T17410-2008有機(jī)熱載體爐[4]。膨脹槽底部的進(jìn)槽管管徑與循環(huán)泵出口管徑相同, 出槽管管徑較進(jìn)槽管管徑大上等。應(yīng)根據(jù)工程設(shè)計(jì)中系統(tǒng)的管道壓力降計(jì)算結(jié)果, 調(diào)整上述由經(jīng)驗(yàn)值流速確定的管道直徑。

電加熱器導(dǎo)熱油進(jìn)口管*低點(diǎn)至儲(chǔ)油罐的回液管上, 在靠近加熱爐處應(yīng)設(shè)置雙閥。熱傳導(dǎo)液加熱爐處液管上的安全閥排放管應(yīng)接至儲(chǔ)油罐進(jìn)液管的垂直管段上, 在安全閥前后設(shè)切斷閥, 以便檢修或更換安全閥, 切斷閥設(shè)鉛封開。

4 儀表控制設(shè)計(jì)

(1) 電加熱器:一般對(duì)*高使用溫度的控制是在電加熱器的高溫導(dǎo)熱油輸出管上安裝測(cè)溫元件, 并有超溫報(bào)警的電控線路, 這樣對(duì)溫度實(shí)行監(jiān)控。導(dǎo)熱油在電加熱器內(nèi)的流速, 一般用電加熱器上導(dǎo)熱油的進(jìn)、出管口裝測(cè)壓元件測(cè)量壓力來(lái)予以監(jiān)測(cè), 并且有電傳訊號(hào)到電控柜, 在電加熱器供熱系統(tǒng)調(diào)試的時(shí)候, 就將確保安全運(yùn)行的壓力值在儀表上調(diào)整確定, 在運(yùn)行中, 一旦導(dǎo)熱油出電加熱器壓力值高于調(diào)定值, 就由警報(bào)系統(tǒng)發(fā)出“壓力報(bào)警"表示系統(tǒng)故障, 流速降低于安全運(yùn)行必須值, 必須由操作工馬上排除故障, 否則就要停爐、降溫, 使供熱系統(tǒng)停止運(yùn)行。

(2) 儲(chǔ)油罐:設(shè)置壓力指示, 液位指示。

(3) 膨脹槽:設(shè)置壓力指示及壓力自動(dòng)調(diào)節(jié), 即由膨脹槽氣相壓力來(lái)開啟和調(diào)節(jié)惰性氣體進(jìn)氣管的控制閥。液相設(shè)置溫度指示。設(shè)置液位指示和低液位報(bào)警。通常膨脹槽液位在其1/4~3/4之間, 當(dāng)液位高于*低液位20~50 mm報(bào)警。在膨脹槽底部的進(jìn)液管或出液管與加熱爐出液管的連通管上設(shè)置全開、全關(guān)氣動(dòng)閥。

(4) 不銹鋼粉末管過濾器:在過濾器的熱傳導(dǎo)液進(jìn)、出口管之間設(shè)置差壓指示, 通常*大壓差為0.25 MPa;導(dǎo)熱油進(jìn)口管上設(shè)流量指示, 采用孔板流量計(jì);在導(dǎo)熱油進(jìn)、出口連通管上設(shè)置手動(dòng)控制閥, 閥的開啟大小應(yīng)不使過濾器的壓力降超過允許值, 整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)的導(dǎo)熱油能在12~24 h內(nèi)過濾一次。

(5) 導(dǎo)熱油管道系統(tǒng):熱用戶分散在兩個(gè)或兩個(gè)車間以上時(shí), 需在各車間的導(dǎo)熱油進(jìn)液總管上設(shè)置流量計(jì), 通常采用孔板流量計(jì);導(dǎo)熱油電加熱器出口總管及進(jìn)口總管間, 并聯(lián)與熱用戶末端設(shè)置自動(dòng)控制閥, 用以流量調(diào)節(jié)。

(6) 在熱用戶設(shè)備上設(shè)置測(cè)溫點(diǎn), 用于測(cè)量熱用戶的工作溫度。有恒定溫度要求的熱用戶, 在用戶熱傳導(dǎo)介質(zhì)的進(jìn)料管上, 設(shè)置依據(jù)用戶所需的恒定溫度值來(lái)自動(dòng)調(diào)節(jié)導(dǎo)熱油流量的控制閥。

5 系統(tǒng)布置

總圖布置上, 導(dǎo)熱油系統(tǒng)應(yīng)盡量靠近熱用戶, 縮短導(dǎo)熱油輸送管道之長(zhǎng)度和降低操作費(fèi)用。在布置上建議如下:

(1) 膨脹槽支座底面必須高出所有用熱設(shè)備, 包括熱傳導(dǎo)液輸送管道*高點(diǎn)1.5 m以上。

(2) 儲(chǔ)油罐應(yīng)盡量放在系統(tǒng)的*低處, 以便能夠放凈系統(tǒng)中所有導(dǎo)熱油。

(3) 熱傳導(dǎo)液加熱爐循環(huán)泵注油泵等均應(yīng)布置在底層。

(4) 循環(huán)泵宜靠近熱用戶加熱爐布置, 膨脹槽盡量設(shè)置在循環(huán)泵上方, 也可設(shè)在用戶上方。

(5) 油氣分離器可與膨脹槽設(shè)在同一平面, 靠近膨脹槽布置。

6 結(jié)論

導(dǎo)熱油加熱系統(tǒng)目前在許多行業(yè)都有廣泛的應(yīng)用, 但國(guó)內(nèi)在導(dǎo)熱油加熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)和應(yīng)用方面還存在一些問題, 同時(shí)這方面系統(tǒng)的設(shè)計(jì)技術(shù)資料, 一般很難搜索到相關(guān)信息。通過提供典型的電加熱導(dǎo)熱油系統(tǒng)工藝流程圖。并介紹了系統(tǒng)中的主要設(shè)備、管道、儀表控制和系統(tǒng)布置的設(shè)計(jì)要點(diǎn)。希望通過以上的分析和研究能讓設(shè)計(jì)人員和工作人員對(duì)該系統(tǒng)有一個(gè)系統(tǒng)的認(rèn)識(shí), 以及為設(shè)計(jì)和技術(shù)人員深入研究, 提供一些資料和依據(jù)。