造紙行業(yè)常用儀表的選型與安裝分析

1、 造紙行業(yè)常用儀表的選型與安裝分析 摘要:本文針對造紙行業(yè)的生產(chǎn)過程 、工藝特點(diǎn)和操作環(huán)境 ,對造紙過程中現(xiàn)場常用的幾種儀表進(jìn)行分析和介紹 。在造紙行業(yè)中儀表的選擇需要仔細(xì)考慮被測物質(zhì)、壓力、和周圍環(huán)境等影響，還需要根據(jù)儀表特點(diǎn)來對儀表進(jìn)行安裝和使用。關(guān)鍵詞:造紙行業(yè)；儀表選型；測量；儀表安裝引言儀表是測試系統(tǒng)的重要組成部分 , 儀表的測試性能將影響整個工業(yè)生產(chǎn)過程。因此, 應(yīng)注重儀表的選型與安裝。本文根據(jù)造紙生產(chǎn)對造紙生產(chǎn)現(xiàn)場常用的 4類檢測儀表的選型以及安裝進(jìn)行重點(diǎn)分析。1流量檢測儀表目前,造紙廠常用流量測量儀表有電磁流量計、渦管流量計和差壓式流量計三種。1. 電磁流量計。當(dāng)流體流過磁場的

2、時候就會在流體中產(chǎn)生感應(yīng)電壓。在管道垂直斷面上安裝的電極就會產(chǎn)生相應(yīng)的電動勢e，計算公式為: e=bdv，b為電磁場的強(qiáng)度 ,d表示管道直徑, v代表管道內(nèi)流體平均速度。電磁流量計插入被測液體中并不停轉(zhuǎn)動，電磁流量計在轉(zhuǎn)動過程中不受側(cè)向液體溫度黏度等外在因素的影響,適用大于5um/s的能夠?qū)щ姷牧黧w。電磁測量計可以安裝在不同種類的管道上, 但是測量的時候必須讓物體保持恒定的方向 ,且與管道的中心保持平行,如果安裝在沒有氣體的位置上,被測物體必須充滿流體;在安裝流量測量設(shè)備時,被測流體應(yīng)該向下面某個具體方向流動, 也可以在標(biāo)準(zhǔn)水平的方向安裝,設(shè)支管,方便流量測量設(shè)備的維修；流量測量設(shè)備距離上部應(yīng)

3、該至少為5d,如上面有閥門那么距離閥門處應(yīng)該至少為10d,距離下面的距離應(yīng)該大于2d；電磁流量計應(yīng)安裝不能被電磁干擾的位置 ,同時電磁流量計應(yīng)該接觸地面。2. 差壓式流量測量設(shè)備由單次檢測部件和二次設(shè)備組成。單次檢測原件主要由標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流設(shè)備和不標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流設(shè)備組成。標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流設(shè)備又由節(jié)流孔板、小型噴嘴和文丘里流量計這些小型設(shè)備組成。測量原理是先讓被測液體通過小型節(jié)流設(shè)備 ,通過節(jié)流設(shè)備時會使流體產(chǎn)生收縮,從而導(dǎo)致流體流速增加,節(jié)流設(shè)備兩側(cè)就會產(chǎn)生一定值的靜壓力差,靜壓力差與設(shè)備平均流速成正比關(guān)系, 因此想要測出流速只需測出壓力差即可。差壓式流量測量設(shè)備適用于較為干凈,密度較為均勻穩(wěn)定的生產(chǎn)水質(zhì)。選用節(jié)

4、流設(shè)備要首先考慮節(jié)流前后的壓力差值，一般將節(jié)流裝置安裝在管道直管段上游15d位置和下游5d位置。節(jié)流設(shè)備一般安裝在管道的水平位置上 ,從而使蒸汽能夠順暢的流通。3. 渦管流量計是通過在流體測量設(shè)備中安裝一個阻力設(shè)施 ,流體被這個阻力分離產(chǎn)生分割形成兩股流動。渦流流量計由傳感設(shè)備和測量電子組成,漩渦體和檢測器是傳感器的主要設(shè)備。在造紙生產(chǎn)中需要較高的蒸汽溫度,因此最好選擇渦流流量計。渦流流量計是速度沖擊型流量測量設(shè)備,在測量過程中易受上游的湍流等外界因素干擾 ,因此安裝時上部管徑的大小應(yīng)大于10d,下部分應(yīng)大于5d,如果管段的長度比較短,那么需要另外選擇一個紊流設(shè)備 ,以便獲得足夠的紊流場。傳感

5、器可以以多種角度安裝在管道上 ,但前提是要防止外界因素；比如渦管流量計在測量時很容易被干擾，因此在測量時應(yīng)該放在合適的位置。2 溫度檢測儀表在造紙行業(yè)人們測量溫度一般通過直接或者間接的方式測量溫度。造紙工業(yè)中一般用 pt100熱電阻來進(jìn)行測量溫區(qū)650攝氏度以下的溫度。這種pt100熱電阻測量精度高范圍寬,但購買價格昂貴。pt100有三種連接方式：二線制方法用于短距離 ，三線制方法用于中距離，四線制接法用在遠(yuǎn)距離。在過去溫度測量一般選用線制方法進(jìn)行測量，但近些年了由于智能化的發(fā)展 , 因此 pt100四線制測量法 (非橋路法 )也開始普及 ,其原理如圖 1所示 。pt100 兩端電壓 u1=i

6、srt, is為恒定電流 , rt為pt100阻值 。l1、l2 兩根引線存在微小的阻抗，會導(dǎo)致測量結(jié)果受到影響，因此應(yīng)該使用高輸入阻抗的差分放大設(shè)備從而消除l1.l2帶來的誤差，這樣就能使得兩邊平衡，即ui=u1。3 物位計在對造紙行業(yè)中最常見的各種生產(chǎn)紙漿的設(shè)備，人們一般選用壓力式測量設(shè)備進(jìn)行測量。壓力式測量儀表的原理是利用液體壓力或差壓來測量,測量原理是: h=p/g 式中 :p為容器底部的壓力或者差壓，h為液體高度，g為重力 ，為液體的密度。紙漿或白水中含有懸浮物,易形成水垢,一般選用法蘭式儀表，法蘭式儀表主要通過發(fā)射和接收雷達(dá)波來測量。4 濃度計在造紙生產(chǎn)過程中,一個非常重要的數(shù)據(jù)就

7、是紙漿的濃度,這個值關(guān)系到紙張生產(chǎn)的本質(zhì)。目前紙張制造廠家測量紙漿濃度所用的濃度計分為刀片式濃度測量、設(shè)備和旋轉(zhuǎn)式濃度測量設(shè)備兩類。 刀片式濃度測量設(shè)備將容器中的紙漿進(jìn)行切割, 它的變送設(shè)備由刀片、轉(zhuǎn)動桿、非固定鐵線圈、傳感設(shè)備、電子設(shè)備、避光設(shè)備等組成。 當(dāng)變送設(shè)備開始轉(zhuǎn)動的時侯, 會將電流信號傳送給非固定線圈,同時在電磁線圈內(nèi)產(chǎn)生瞬間電磁力,這個電磁力就會帶動刀片對紙漿進(jìn)行切割,同時光電設(shè)備就會切斷廣電探測設(shè)備傳遞過來的信號。當(dāng)?shù)镀懈罘枪潭ň€圈后會導(dǎo)致電流斷電兩秒,然后將電流磁極就會被轉(zhuǎn)換,導(dǎo)致刀片換位, 光電設(shè)備就會探測道光信號。由于紙漿濃度不是均勻不變的,刀片在切割紙漿時會被不同的力

8、阻止產(chǎn)生反作用力導(dǎo)致刀片來回?fù)u動, 從而產(chǎn)生周期性的信號。產(chǎn)生的值通過變送設(shè)備轉(zhuǎn)換成四至 二十毫安的電信號并自動輸出。濃度計價格由于價格低廉一般被安裝在比較細(xì)的管路。其變送器設(shè)備主要安裝離泵房較遠(yuǎn)的位置, 這樣能避免造紙漿料 對旋轉(zhuǎn)刀片產(chǎn)生難以承受的力量導(dǎo)致刀片損壞,人們在一般用電焊的方式來安裝變送設(shè)備,通過三線制二十四伏供電設(shè)備傳輸信號。旋轉(zhuǎn)式濃度變送器是根據(jù)測量切割力的大小來測量紙漿的濃度。這種變送設(shè)備是依據(jù)紙漿對測量部件產(chǎn)生的反向作用力與濃度之間的比值來得出相關(guān)測量值, 傳感部件在測量原料的過程中進(jìn)行轉(zhuǎn)動，這個轉(zhuǎn)動產(chǎn)生了一個反向轉(zhuǎn)速, 它對測量濃度的部件與驅(qū)動部件之間產(chǎn)生一個反作用力。而

9、這個產(chǎn)生反作用的力被變送設(shè)備探測到,被轉(zhuǎn)換后產(chǎn)生一個回饋的力量,對相對穩(wěn)定原料所產(chǎn)生一定的反向速度,兩個設(shè)備的轉(zhuǎn)速和角度通過反饋系統(tǒng)形成一個固定值 , 然后這個固定值被轉(zhuǎn)換為四至二十毫安的能被顯示的信號，這個信號被送入數(shù)據(jù)采集板塊。旋轉(zhuǎn)式設(shè)備價格比市面上同類的設(shè)備要貴, 但它的性能也更加好。但是這種設(shè)備對紙漿濃度變化的測量所產(chǎn)生的反應(yīng)比較遲鈍。在安裝旋轉(zhuǎn)式設(shè)備的過程中可以將變送設(shè)備連接測量區(qū)域, 通過二十四伏的電信號進(jìn)行傳送。變送設(shè)備可以安裝在輸送管道旁邊的水平方向 ,同時變送設(shè)備的輔助設(shè)施應(yīng)該處于水平狀態(tài)，并且在變送器下面安裝電機(jī)。5結(jié)語在造紙工業(yè)生產(chǎn)中要測量很多設(shè)備的多種參數(shù), 因此測量儀表的表現(xiàn)好壞與否直接關(guān)系到造紙生產(chǎn)的工作，測量儀表的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性是穩(wěn)定生產(chǎn)的前提。在進(jìn)行儀表的選型與安裝時,需要抓住關(guān)鍵點(diǎn)、反復(fù)分析，積累并分享經(jīng)驗，為造紙業(yè)的生產(chǎn)做好堅實(shí)的保障。參考文獻(xiàn)：1黃光明.epc制漿造紙生產(chǎn)線的儀表安裝和調(diào)試j.中華紙業(yè),2020,41(06):46-50.2汪波.制漿造紙過程中的儀表綜合接線箱設(shè)計及應(yīng)用j.自動化應(yīng)用,2019(08):22-25.3王明生,王峰,嚴(yán)國祥.制漿造紙中的儀表自動化控制j.湖北造紙,2012(z1):90-91.4沙亞紅.造紙行業(yè)常用儀表的選型與安裝j.工業(yè)儀表與自動化裝置,