Автоматическое регулирование давления и расхода газа

Регулятор расхода газа (РРГ)

Расходомер потока газа и регулятор расхода газа (РРГ) от MKS Instruments

На рисунке представлен универсальный регулятор расхода газа (РРГ) в разрезе.

Данные приборы обеспечивают измерение и регулирование расхода газа с точностью от 1% до 0,5% от верхнего предела (ВП) в диапазоне от 0,001 стандартных см 3 /мин до 300 стандартных л/мин. Массовый расход газа определяется в единицах объёмного расхода при стандартных условиях: температуре 0°С и давлении 1 атм, т.е. прибор всегда измеряет расход газа в приведённых к стандартным условиям единицах объёма, что однозначно соответствует массовому расходу газа. Приборы изготавливаются и калибруются в соответствии с нормами ISO 9001.

В отличие от ротаметров, турбинных расходомеров и других устройств измерения, расходомеры потока газа компании MKS Instruments определяют непосредственно массовый расход. Точность и повторяемость их измерений не зависит от изменения температуры и давления газа на входе в прибор.

Расходомер потока газа включают в себя первичный блок (измеритель/регулятор расхода газа), вторичный блок (электронный модуль) и соединительные кабели.

Регуляторы расхода серии GE50A с эластомерным уплотнением

• Расход от 5 до 50000 куб.м.
• Варианты уплотнения и плунжера клапана из витона, буны, неопрена или калреза
• Время срабатывания менее 750 миллисекунд

Измерители расхода газа

• 179D — полностью металлический
• 180A — цифровой полностью металлический
• 579B — на большие потоки до 300 slm

Регуляторы с эластомерными уплотнениями

• 1179D — классический РРГ
• 2179D — РРГ с отсечным клапаном
• 1579B — РРГ на большие потоки до 300 slm

Регуляторы с металлическими уплотнениями

• 1479D — универсальный регулятор расхода газа (РРГ)
• 1480A ALTA — цифровой
• MC20 ALTA — цифровой высокоточный
• P4B — цифровой, программируемый
• PFC-20 πMFC — цифровой, для процессов с низким перепадом давления
• PFC-50 πMFC — цифровой

Регуляторы на основе перепада давления

• Серия 1640A — полностью металлический, использующий принцип измерения перепада давления
• Серия 1150C — применяется принцип измерения перепада давления с использованием вязкого течения газа через диафрагму
• Серия 1152C — применяется принцип измерения перепада давления с использованием вязкого течения газа через трубку с ламинарным потоком
• Серия VoDM — Модуль подачи водяного пара

Контролер регулирования соотношения потоков

• Серия DELTA II

Электронные блоки питания и индикации

Данные блоки предназначены для электрического питания измерителей/регуляторов расхода газа и для индикации текущего потока. Большинство блоков запитываются напряжением 220 В. Одноканальные блоки работают с одним датчиком, многоканальные — с несколькими одновременно.

PR4000B — одноканальный или двухканальный микропроцессорный блок питания и индикации. Может работать как с Баратронами, так и с измерителями и регуляторами расхода. Имеет стандартный компьютерный интерфейс RS232. Индикация 4,5 знакоместа, две блокировки, выбор единиц измерения, запоминание мин/мах значений, сенсорная клавиатура, сохранение настроек в памяти.

247D — четырёхканальный блок (модель 246 для 4 каналов). Индикация каналов последовательным переключением. Режимы: независимое поканальное регулирование расхода, пропорциональный смеситель газов, ведомый/ведущий (все каналы зависят от одного, по которому происходит управление).

647C — многоканальный электронный блок на базе микропроцессора. 4..8 каналов по расходу и 1 канал по давлению. Управление с помощью меню. Хранение в памяти до 70 газов, их символов и ККРГ. Одновременная индикация всех каналов по расходу и канала по давлению. Управление каналов расхода независимое или в определенном соотношении. Пять конфигураций смесей газов с программируемым ККРГ. Два контакта реле на каждый канал для сигнала тревоги или индикации ухода расхода газа от контрольной точки. Возможность дистанционного управления — порт RS-232 входит в состав прибора. Возможность подачи сигнала на регулятор давления для приведения в действие исполнительного элемента, например, клапана с мотыльковой заслонкой.

Измеритель расхода газа

Классическая методика предполагает наличие одной нагревательной и двух измерительных обмоток, включенных в плечи одного измерительного моста. Напряжение, получаемое с измерительных обмоток, будет обратно пропорционально расходу газа.
Запатентованная методика компании MKS Instruments состоит в следующем. Нагревательные обмотки расположены на сенсорной трубке с ламинарным течением газа. Напряжение, необходимое для поддержания постоянного температурного профиля в этой трубке, пропорционально расходу газа через эту трубку. Каждая обмотка включена в плечи моста, дисбаланс которого при наличии расхода газа компенсируется поступлением в него количества энергии, прямо пропорционального по величине массовому расходу газа.

Расходомер потока газа имеет следующие преимущества:

• Высокая динамика. Время отклика сенсора на изменение расхода — менее 500 мс, что обеспечивает оперативное регулирование без колебательного процесса.
• Простой и надежный модуль обработки сигнала. Снимаемое с сенсора напряжение прямо пропорционально расходу, что не требует линеаризации сигнала, как в классической методике.
• Минимальное влияние изменения температуры окружающей среды на сенсор, т.к. вся его трубка находится в кожухе, где поддерживается постоянная температура (температурное регулирование).
• Возможно измерение/регулирование расхода вплоть до 140% от ВП (однако в этом случае возможно снижение точности работы прибора)

Как правильно заказать измеритель или регулятор расхода газа (РРГ)

Для заказа большинства моделей вам необходимо учесть:
Верхний предел измерения по азоту в ст.см 3 /мин (sccm) или в ст.л/мин (slm) из предлагаемого ряда.

Диапазон рабочих температур
Стандартный диапазон: 15 — 45°C. Имеются модели, работающие при повышенных температурах. При заказе уточните необходимый вам диапазон рабочих температур.

Выходной сигнал
Вы можете выбрать прибор с аналоговым выходным сигналом 0..5 В, либо прибор с дополнительным цифровым интерфейсом RS 485, Device Net или Profitbus, USB.

Штуцеры
Вы можете выбрать Swagelok 1/4″, Cajon 4 VCR, Cajon 4 VCO, а для моделей на большие расходы — Swagelok 1/2″, Cajon 8 VCR, Cajon 8 VCO. Подумайте, есть ли у вас подходящая арматура для этих штуцеров. Вы можете заказать ее вместе с нашим оборудованием.

Уплотнения
Компания MKS Instruments предлагает несколько видов уплотнений для газов различной степени агрессивности: Viton, Neoprene, Buna-N, Kalrez. Существуют полностью металлические приборы. Если вы не уверены в своем выборе, сообщите нам, с какими газами вы работаете, и мы поможем вам сделать правильный выбор.

Кабели
При покупке регуляторов и расходомеров необходимо предусмотреть закупку соединительных кабелей между этими датчиками и их электронными блоками. Компания «MKS» предлагает кабели стандартной длины 3 м. Если вам необходима другая длина кабеля, укажите ее в вашем заказе.

Монтаж
Компания «MKS Instruments» рекомендует монтировать регуляторы и расходомеры в горизонтальном положении (горизонтальная линия протока).
При использовании приборов на газовых линиях, питающихся напрямую от баллона с газом, или при использовании сомнительных по чистоте баллонов (даже с установленным фильтром грубой очистки) рекомендуется установить перед прибором защитный фильтр (ячейка 1..10 мкм) для предотвращения его закупоривания.

Выбор верхнего предела в зависимости от рода газа
Все приведенные ниже характеристики расходомеров и регуляторов расхода газа даны для приборов, калиброванных по азоту. При работе с иными газами для правильного выбора ВП прибора необходимо учесть коэффициент коррекции рода газа (ККРГ).

Пример 1. Необходимо регулировать массовый расход газа СО₂ в диапазоне до 100 ст.см 3 /мин.
Определяем ВП в азотном эквиваленте, используя коэффициент коррекции рода газа (ККРГ), который для СО₂ равен 0,74.
100 (ст.см 3 /мин) /0,74 = 135 ст.см 3 /мин в азотном эквиваленте.
Наиболее близкий сверху ВП для регулятора 1259 будет 200 ст.см 3 /мин.
Пример 2. Дан расходомер с ВП, равным 1000 ст.см 3 /мин, измеряющий расход азота.
Каков будет максимальный измеряемый расход (ВП) по аргону?
ККРГ для аргона К=1,45.
1000 ст.см 3 /мин х 1,45= 1450 ст.см 3 /мин по аргону.

ПРИМЕЧАНИЕ: если ваш рабочий газ имеет плотность большую, чем азот (1,25 кг/м 3 при 0°C), необходимо дополнительно уточнить у представителей компании рекомендации по выбору ВП.

Таблица значений коэффициентов коррекции рода газа (ККРГ) — Скачать PDF или посмотреть на сайте MKS:
http://www.mksinst.com/docs/ur/MFCGasCorrection.aspx

В компании «БЛМ Синержи» вы можете заказать расходомер потока газа с доставкой в любой регион России.

Источник

Автоматическое регулирование расхода и давления газа

Схема регулирования давления в печи

Продукты сгорания из рабочего пространства методической печи I (Рисунок 5.5) через рекуператор II и дымопроводы удаляются при помощи разрежения, создаваемого эксгаустером IIIили дымовой трубой IV. При нормальной работе агрегата продукты сгорания транспортируются через котел-утилизатор Vпри закрытом дымовом клапане VI. При остановке котла-утилизатора или эксгаустера на ремонт и чистку продукты сгорания удаляются дымовой трубой при закрытом клапане VIII. Перемещение клапана осуществляется электроприводом 14с дистанционным управлением из помещений автоматики печи или котла-утилизатора.

Измерениедавления в томильной зоне осуществляется отборным устройством 1через свод печи. Импульсная и компенсационная линии подводятся к дифманометру 2, сигналы с электрических датчиков которого поступают на вторичный регистрирующий прибор 3 и регулятор 4с дистанционным задатчиком 5. Управляющий сигнал регулятора через ключи 6и 7, служащие для пе ревода системы с ручного управления на автоматическое и обратно, блок ручного управления 7, усилитель 8и ключ 9подается к исполнительным механизмам 10и 11приводов регулирующих органов IVи VII. При работе эксгаустера регулирующим органом являются жалюзи VII, а при отключенном котле-утилизаторе — дымовой шибер VI. Ключ 9служит для подключения регулятора к приводу 10или 11в зависимости от режима работы агрегата. Дымопроводы промышленных печей имеют большие проходные сечения и в них устанавливают регулирующие органы, требующие значительных перестановочных усилий. Поэтому в электрических схемах регулирования применяют достаточно мощные исполнительные механизмы, комплектуемые с усилителями командных сигналов 8. Положение шибера 10и жалюзи 11контролируется при помощи дистанционных указателей 12и 13, располагаемых на щите автоматики печи.

При отклонении давления в печи от заданного уровня или при изменении задания вручную задатчиком 5на входе регулятора 4появляется сигнал небаланса. Регулятор формирует управляющее воздействие, которое через исполнительные механизмы 10или 11перемещает регулирующие органы VIили VII, изменяя тем самым разрежение в дымопроводе и, следовательно, давление в печи и устраняя возникшее отклонение.

Рисунок 5.5 – Схема стабилизации давления в рабочем пространстве печи

Широко распространены в системах автоматики металлургических печей узлы автоматической стабилизации расхода и давления газа. Необходимость в автоматической стабилизации расхода газообразного топлива возникает, например, при регулировании тепловой нагрузки мартеновской печи; на доменных печах регулируется расход дутья; в термических печах автоматически дозируется расход защитного газа и т.д. Стабилизация давления газообразного топлива, воздуха, кислорода обеспечивает нормальную работу горелочных устройств; без поддержания заданного давления газообразной среды невозможно точное измерение ее расхода, так как показания автоматических расходомеров зависят, как правило, от давления измеряемого газа.

По своей структуре узлы регулирования расхода и давления газа являются типичными узлами стабилизации, некоторые характеристики которых рассмотрены в п. 5.1 данной главы. На Рисунке 5.6 изображены принципиальные схемы регулирования расхода (а) и давления газа (б). Схемы аналогичны по структуре. Первичным измерительным элементом 1в схеме регулирования расхода является дроссельное устройство, работающее в комплекте с дифманометром 2, а в схеме регулирования давления — отборное устройство 1, работающее в комплекте с манометром 2.

Сигналы с электрических датчиков дифманометра и манометра поступают на вторичные регистрирующие приборы 3и регуляторы 4,которые управляют исполнительными механизмами 5при газовых регулировочных клапанах 6.

В рассматриваемых контурах применяется электрическая, пневматическая и гидравлическая аппаратура. В ряде случаев для регулирования давления газа используют регуляторы прямого действия. По своим динамическим характеристиками объекты регулирования расхода и давления газа представляющие собой участки трубопроводов между первичными элементами 1 ирегулирующими органами 6, аналогичны рассмотренным ранее объектам регулирования давления в печи и соотношения топливо — воздух, т.е. являются малоинерционными объектами, на которых обычно используются И-регуляторы.

Рисунок 5.5 – Схемы регулирования расхода и давления газа в трубопроводе

Дата добавления: 2015-03-29 ; Просмотров: 2888 ; Нарушение авторских прав?

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник