仪表基础知识培训(工艺人员应知培训)演示幻灯片.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,仪表基础知识培训,（仅适用于工艺新员工）,万华烟台工业园硝苯项目部 仪表工程师 占海景,1,为什么要了解仪表知识,1,、工艺控制与优化,2,、过程安全与生产管理,3,、工作的配合与沟通,2,工艺控制与优化,3,2,过程安全与生产管理,4,2,过程安全与生产管理,5,2,过程安全与生产管理,6,2,过程安全与生产管理,7,2,过程安全与生产管理,8,2,过程安全与生产管理,9,3,、工作配合与沟通,1,、工艺操作中员工之间的沟通；,2,、工艺与仪表技术人员之间工作配合和沟通；,3,、人机界面,/,人机表达（内操）；,10,仪表是工艺的五官和神经，仪表是工艺安全运行的有力保证，一个优秀的工艺技术人员一定要对仪表基本知识有所了解，以便于对工艺进行更好的控制、优化和管理。,开题总结,11,课程主要内容,仪表专业介绍,控制系统简介,现场仪表和阀门简介,12,一,.,仪表专业介绍,概述：,仪表专业准确的称谓应该是化工仪表及自动化专业，也称为自动控制或自动化。,特点：,控管结合,控制和管理,强弱并重,强电和弱电,软硬兼施,软件和硬件,13,一,.,仪表专业介绍,自动控制的基本概念：,在没有人直接参与的情况下，利用控制器（在控制系统中），使控制对象（或过程）的被控量（物理量或状态）自动的按照预定的规律运行。,控制系统：,DCS,、,SIS,、,PLC,等,被控对象：主要是动设备，如电机、阀门等,被控量：工艺参数，如流量、压力等,14,一,.,仪表专业介绍,常用的,2,种控制系统,15,一,.,仪表专业介绍,自动控制的目标：,提高劳动生产率；,提高产品质量；,改善劳动条件；,节约能源；,降低成本。,16,一,.,仪表专业介绍,控制仪表（,DCS,、,FF,、,SIS,、,FGS,、,CCS,）,现场仪表（温度、压力、液位、流量、称重）,分析仪表（气相、液相）,可燃、有毒气体报警仪,就地仪表和远传仪表,传统仪表和智能仪表,仪表分类,17,一,.,仪表专业介绍,传统仪表,18,一,.,仪表专业介绍,智能仪表,19,一,.,仪表专业介绍,人机界面,20,二,.,控制系统简介,目前万华用到的控制系统有：,控制系统（,FF/DCS,）,安全仪表系统（,SIS,）,罐区管理系统,(SCADA),仪表设备管理系统（,Asset Management System-AMS,）,设备包控制系统（,PLC,）,在线分析仪系统（,Process Analyser System-PAS,）,先进控制（,APC,）和实时优化（,RT-OPT,）,压缩机控制系统（,CCS,）,操作员培训仿真系统,(Operator Training Simulator-OTS),机组监视系统（,Machine Monitoring System,MMS,）,21,二,.,控制系统简介,控制系统（,FF/DCS,）,分散式控制系统（,Di,stributed,C,ontrol,S,ystem),分散式控制系统是随着现代大型工业生产自动化不断兴起和过程控制要求的日益复杂应运而生的综合控制系统。它是计算机技术、系统控制技术、网络通讯技术和多媒体技术相结合的产物，可提供窗口友好的人机界面和强大的通讯功能，是完成过程控制、过程管理的现代化设备。模拟量以电流（,420mA,）进行传输,基金会现场总线,FF,（,F,oundation,F,ieldbus,）,现场总线是近年来迅速发展起来的一种工业数据总线，它主要解决工业现场的智能化仪器仪表、控制器、执行机构等现场设备间的数字通信以及这些现场控制设备和高级控制系统之间的信息传递问题。,万华烟台工业园硝苯装置将采用,DCS,和现场总线混合型的控制系统（,FF,为主）,22,二,.,控制系统简介,DCS,是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统，综合了计算机,(Computer),通讯,(Communication),、显示,(CRT),和控制,(Control),等,4C,技术，其基本思想是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活、组态方便。,控制系统硬件组成：,控制站、操作站、工程师站和过程控制网络,23,二,.,控制系统简介,2.1,控制站是系统的核心部件，它负责直接处理现场的,I/O,信号、信息交换、控制算法、逻辑控制，以及实现工业过程的实时控制功能。控制站任一组成部分都能根据用户的要求实现冗余配置。,2.2,操作站是一套由,PC,机、,CRT,显示器、键盘、鼠标、打印机等组成的人机界面。它使得操作者能够完成对生产过程的监控和管理。高性能的工业,PC,、友好的工艺画面、多窗口图形显示，更好的实现控制过程的集中显示、操作和管理。,24,二,.,控制系统简介,2.3,工程师站是专门为专业工程师设计的，安装了组态软件和系统维护工具，对系统进行组态和维护。,2.4,过程控制网是实现工程师站、控制站、操作站的连接，完成信息、控制指令的传输，可采用双重化冗余化配置，使得信息传输更加安全、高速。,25,二,.,控制系统简介,26,二,.,控制系统简介,27,二,.,控制系统简介,安全仪表系统（,SIS,）,安全仪表系统（,Safety instrumentation System,）又称为安全联锁系统（,Safety interlocking System,），简称,SIS,；或者称为紧急停车系统（,ESD,，,Emergency Shutdown Device),。主要用于工厂控制系统中报警和联锁部分，对控制系统中检测的结果实施报警动作或调节或停机控制，是工厂企业自动控制中的重要组成部分。它的安全等级高于,DCS,，要独立于,DCS,单独设置。,一般用于易引起重大事故的生产装置或工序。如：光气化、煤造气、硝基苯等,28,二,.,控制系统简介,罐区数据采集与监视系统,(SCADA),SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition),系统，用于储罐、运销库、炼油厂及输油管道的管理和控制。它可以将各种罐区用物位和流量仪表集成在一个系统中。操作人员可以活的罐区内所有测量及计算出的参数，并可根据不同设置显示。图形化界面，直观、易懂。,SCADA,可以用最少的硬件将泵、阀门及,PLCs,等集成起来。强大的网络功能可在任何一个连接点获得管理和统计所需的实时数据。,适合于大规模罐区，一般的化工厂罐区可由,DCS,实现。,宁波万华,MDI,一期罐区采用了一套,29,二,.,控制系统简介,仪表设备管理系统,Asset Management System-AMS,）,在,AMS,站安装仪表设备管理软件通过,HART,或者,FF,通讯，可实时采集现场设备的诊断信息，也可在上位机直接对现场设备进行组态修改。在软件上可以看到设备的所有诊断信息和参数。可以及时发现仪表的故障，减少现场人员的巡检强度。,设备包控制系统（,PLC,）,Programmable Logic Controller,全称可编程控制器，主要用于开关量控制比较多的设备或者装置，如煤仓、污水处理等小型工艺装置。,在线分析仪系统（,Process Analyser System-PAS,）,主要用于在线分析仪表的选型和设计,先进控制（,APC,）和实时优化（,RT-OPT,）,通过先进控制在改进控制品质，优化生产操作，提高生产能力、产品质量和产品收率，减少能耗，实现装置经济效益最大化,30,二,.,控制系统简介,压缩机控制系统（,CCS,）,集成透平压缩机控制系统,(integrated turbine&compressor control system,），简称为,ITCC,。压缩机控制系统根据生产装置的需要进行设置，完成透平,/,压缩机组的调速控制、防喘振控制、负荷控制及安全联锁保护等功能，并与装置的,FF/DCS,进行通信使操作人员能够在,FF/DCS,上对机组进行监视和控制。一般采用,SIS,系统完成，也有的供应商采用,PLC,完成。,烟台万华工业园要求统一由,SIS,系统完成。,操作员培训仿真系统,(Operator Training Simulator-OTS),操作工的,DCS,培训用，一般采用,DCS,系统供应商的系统,机组监视系统（,Machine Monitoring System,MMS,）,MMS,系统用于主要透平机、压缩机和泵等转动设备参数的在线监视，同时对转动设备的性能进行分析和诊断，对转动设备的故障预测维护进行有力的支持。重要转动设备的主要运行参数，包括轴振动、轴位移、转速等直接传送至,MMS,系统。,31,三,.,现场仪表和阀门,现场仪表,分类：流量,(flow),、液位（,level,）、压力（,pressure,）、温度（,temperature,）、分析（,analysis,）等,阀门,仪表阀门主要由压缩空气进行驱动。少量的由电驱动和油压驱动（日常维护不是由仪表负责）,仪表阀门主要包括气动调节阀和气动切断阀。,32,三,.,现场仪表和阀门,流量计,流量计种类：,差压式流量计,质量流量计（,mass,、,coriolis,）,涡街流量计（,vortex,）,电磁流量计（,magnetic,）,转子流量计 （,rotary,）,超声波流量计（,ultrasonic),旋进漩涡流量计（,precession Votex,）,33,三,.,现场仪表和阀门,差压式流量计,差压式流量计是根据安装于管道中流量检测件产生的差压，已知的液体条件和检测件与管道的几何尺寸而测量的仪表。如孔板流量计、楔式流量计、文丘里管流量计、,V,锥流量计、阿牛巴流量计等。差压流量计的精度在很大程度上决定于现场的使用条件。主要是流体的物性参数及和流体流动特性。整套流量计的精度还决定于差压变送器和流量显示仪的精度。因此，差压流量计是一种从设计、制造到安装使用要求很严格的仪表，在任何的环节失误都会产生很大的误差。另外，差压流量计输出信号与流量为平方关系，是非线性仪表，范围度较窄。压力损失大也是它的弱点之一。在安装条件方面，要求有较长的直管段。,34,三,.,现场仪表和阀门,孔板流量计（,orifice,）一体化孔板,优点：,标准节流件全世界通用，得到了国际标准组织的认可，无需实流校准，即可投用；,结构易于复制，简单、牢固、性能稳定可靠；,应用范围广，包括全部单相流体（液、气、蒸汽）、部分混相流；,缺点：,众多因素的影响错综复杂，精确度难于提高；,范围度窄，一般范围度仅,31,41,；,有较长的直管段长度要求，一般难于满足，（,30D,，,10D,）；压力损失大；,对腐蚀、磨损、结垢、脏污敏感，长期使用精度难以保证，需每年拆下强检一次；,维护量大。,35,V,锥流量计（,V-Cone),：高精度（,0.5%,）、高分辨率、宽量程比（,15,：,1-20,：,1,）；前后直管段要求不高,(5D,，,2D),；可以适应液体、气体、蒸汽、湿气等一切 流体的测量；,楔式流量计（,Wedge,）：可用于粘滞性流体的流量测量,粘度可高达,500mPa.s2.,适用于含悬浮颗粒的液固混合物,.,直管段要求高,三,.,现场仪表和阀门,36,文丘里流量计（,Venturi tube,）：对流体产生的阻力小；压差大，精度高；稳定性好；使用范围宽；前后直管段短,阿牛巴流量计,(Annubar),：安装简便、压损小、强度高、不受磨损影响、无泄漏；直管段要求不高。,10D,5D,三,.,现场仪表和阀门,37,三,.,现场仪表和阀门,质量流量计,科氏力质量流量计,气体热式质量流量计,38,三,.,现场仪表和阀门,1.E+H,39,三,.,现场仪表和阀门,2.EMERSON,一体式,分体传感器部分,变送器,40,三,.,现场仪表和阀门,科氏力质量流量计,测量原理：,测量系统根据科氏力原理测量介质的质量流量。科氏力是物体在旋转系统中做直线运动时所受的力。,密度测量,:,测量管连续地以其共振频率振动，振动频率随介质质量、振动系统密度（包括测量管和被测介质）的变化而变化。,温度测量,:,对测量管的温度进行测量，可作为流量测量的温度补偿，且该温度信号与介质温度相对应，也可以作为输出信号。,适用场合,:,不能用于蒸汽和介质较脏的场合。,不受直管段限制，设计时要考虑一定的直管段。,量程比，大于,1000,：,1,41,三,.,现场仪表和阀门,热式气体质量流量计,42,三,.,现场仪表和阀门,热式气体质量流量计,测量原理,:,热式测量原理是通过监控经由热交换器（热电阻PT100）的气流的冷却效应来实现的,。,温度原理,:,气体温度也可作为测量系统的输出量。,适用场合：,测量单一气体且状态稳定的质量流量；,热式流量传感器的安装位置应尽可能远离一切干扰；,要有一定的直管段保证其测量精度。宽量程比，可达,100,：,1,；,43,三,.,现场仪表和阀门,涡街流量计,44,三,.,现场仪表和阀门,涡街流量计,卡门涡街原理：当流体流经挡体时，挡体两边会交替出现旋转方向相反的旋涡。旋涡列产生压力，传感器记录压力波动并转换成电脉冲，旋涡列在流量计允许的测量范围内有规则地产生，因此，旋涡频率正比于流体的体积流量,测量范围：,流体温度范围,-200400C,压力等级可达,PN250/Class 1500,应用场合：,用于测量气体、蒸汽和液体的体积流量。,直管段要求很高。,45,三,.,现场仪表和阀门,电磁流量计,46,三,.,现场仪表和阀门,特殊口径应用要求电磁流量计,47,三,.,现场仪表和阀门,Ue=B L v,Q=A v,Ue,为感应电势,B,为磁场强度,L,为电极距离,v,为流速,Q,为体积流量,A,为管道横截面,测量原理：,法拉弟电磁感应定律，采用电磁测量原理，流体就是运动中的导体。感应电势相对于流速成正比并被两个测量电极所检测，然后变送器将它进行放大，根据管道横截面积计算出体积流量。恒定的磁场由极性交替变化的开关直流电流所产生。,特点：,PFA,高温型,最高温度,180.,测量精度高,应用场合：,酸和碱,涂料油漆,浆料，泥浆,水废水等,48,三,.,现场仪表和阀门,金属转子流量计,磁耦合结构,测量管,浮子,顶部浮子固定器,底部浮子固定器,49,三,.,现场仪表和阀门,玻璃管转子流量计,50,三,.,现场仪表和阀门,测量原理：,当流体自下而上流过锥管时，转子因受到流体的冲击而向上运动。随着转子的上移，转子与锥形管之间的环形流通面积增大，流体流速减低，冲击作用减弱，直到流体作用在转子上向上的推力与转子在流体中的重力相平衡。此时，转子停留在锥形管中某一高度上，如果流体的流量再增大，则平衡时转子所处的位置更高，反之则相反。因此，根据转子悬浮的高低就可测知流体流量的大小。因此，根据转子悬浮的高低就可测知流体流量的大小。,特点：,压损小，检测范围大（量程比,10:1,）,适用场合：,液体，气体以及蒸汽的流量；,特别适宜低流速小流量的介质流量测量。,51,三,.,现场仪表和阀门,超声波流量计,适用于饮用水、废水及过程水等标准应用场合中的流量测量,52,三,.,现场仪表和阀门,测量原理：,超声波流量计是基于时差法原理工作的。声波信号可顺流体方向和逆流体方向同时从一个传感器传输至另一个传感器，信号在逆流时的传输速度低于顺流时的传输速度，由此产生声波运行时间差。该差值与被测介质的流速成正比。,超声波流量计根据管道的截面积和声波运行时间差计算介质的流量,。,应用场合：,水、污水；低电导率的超纯水；酸和碱；油漆；石油等。,53,三,.,现场仪表和阀门,旋进流量计,压电传感器,起旋器,二次旋涡,整流器,旋进漩涡流量计,54,三,.,现场仪表和阀门,原理：,流量传感器的流通剖面类似文丘里管的型线。在入口侧安放一组螺旋型导流叶片，当流体进入流量传感器时，导流叶片迫使流体产生剧烈的旋涡流。当流体进入扩散段时，旋涡流受到回流的作用，开始作二次旋转，形成陀螺式的涡流进动现象。该进动频率与流量大水成正比。,特点：,前后直管段要求低,高精度,:0.5%,示值（气体或者液体）,测量范围宽，量程比,1:25,可测高粘度流体，最大可达,30mPas,同口径仪表可测更低流量,55,三,.,现场仪表和阀门,物位仪表（液位计）,雷达液位计（,Radar,）,导波雷达液位计（,Guided Radar,）,超声波液位计（,Ultrasonic,）,浮筒液位计（,Displacer,）,差压液位计 （,differential pressure,）,磁翻板液位计（,Magnetic flap,）,56,雷达液位计,用于连续、非接触式物位测量的智能变送器,用于测量参考点（过程连接）与物料表面间的距离。,三,.,现场仪表和阀门,测量原理：,天线发射微波脉冲信号，在被测物料表面产生反射，且反射的回波信号又被雷达系统所接收。,57,三,.,现场仪表和阀门,E,空罐高度（测量零点）,F,满罐高度（满量程值）,D,测量高度（实际高度）,L,液面高度（实际液位）,参考点至物料表面间的距离与脉冲信号的运行时间成正比：,D=c t/2,（,c,为光速）,58,三,.,现场仪表和阀门,导波雷达液位计,用于测量连续液位的智能型物位仪表，接触式（比雷达液位计经济）,测量原理：,与雷达液位计相同，但探头发出高频脉冲并沿缆绳传播。当脉冲遇到物料表面时反射回来被仪表内的电子接收器接收，并将距离信号转化成物位信号,59,三,.,现场仪表和阀门,E,空罐高度（测量零点）,F,满罐高度（满量程值）,D,测量高度（实际高度）,L,液面高度（实际液位）,LN,探头长度,E,小于等于,LN,参考点至物料表面间的距离与脉冲信号的运行时间成正比：,D=c t/2,（,c,为光速）,60,三,.,现场仪表和阀门,超声波液位计,非接触式物位测量的一体化变送器,适用于液体、浆料和固体,高温高压情况下不适用,测量原理：,传感器向物料表面发射超声波，物料反射回波并被传感器接收。测算出脉冲传送与接收时间，再用声速计算出探头和物料表面的距离。,61,三,.,现场仪表和阀门,E,空罐高度（测量零点）,F,满罐高度（满量程值）,D,测量高度（实际高度）,L,液面高度（实际液位）,BD,测量盲区,参考点至物料表面间的距离与脉冲信号的运行时间成正比：,D=c t/2,（,c,为声速）,62,三,.,现场仪表和阀门,浮筒液位计,其变送器由浮筒室、浮筒和扭管系统组成的传感部分、变送器的转换部分组成。,适用于比重稳定、介质不易结晶和粘附的场合,测量原理,:,阿基米德定律，当浮筒室内液体的液位升降变化时，引起由沉浸在液体中的浮筒受到浮力变化。在浮力的作用下，扭管扭转一定角度，因液位不同，浮力也随之变化，扭管转角也随之变化，从而使液体与扭转角成比例关系。,测量范围（量程）为浮筒长度,63,三,.,现场仪表和阀门,差压液位计,利用压差计算液位，用于比重稳定的场合,常用单法兰和双法兰和双法兰液位计,单法兰用于常压容器,双法兰用于密封容器,64,三,.,现场仪表和阀门,h,p1,p2,双法兰的液位计算方法：,P=p1-p2,P=,gh,则,h=p/,g=kp,65,三,.,现场仪表和阀门,单法兰的液位计算方法：,P=p1-p0,P=,gh,则,h=p/,g=kp,p1,p0,h,66,三,.,现场仪表和阀门,磁翻板液位计,用于各种塔、罐、槽、球型容器、锅炉等设备的介质液位检测。该系列的液位计可以做到高 密封，防泄漏和适用于高温、高压、耐腐蚀的场合。,根据浮力原理和磁性耦合作用研制而成。当被测容器 中的液位升降时，液位计本体管中的磁性浮子也随之升降，浮子 内的永久磁钢通过磁耦合传递到磁翻柱指示器，驱动红、白翻柱 翻转,180,，当液位上升时翻柱由白色转变为红色，当液位下降时 翻柱由红色转变为白色，指示器的红白交界处为容器内部液位的实 际高度，从而实现液位清晰的指示。,67,三,.,现场仪表和阀门,压力测量,压力分为相对压力和绝对压力,大气层压力近似等于,0.1MPa,（每平方厘米,1,千克，也称,1,公斤压力，,1Bar,）。,表压就是以一个大气压下为,0,开始计量压力。绝压是绝对压力计,量，以真空下为,0,开始计量压力，在大气环境中绝压显示是,0.1MPa,绝压,=,表压,+0.1MPa,表压,=,绝对压力,大气压（一个标准大气压）,68,三,.,现场仪表和阀门,压力测量,差压变送器,单法兰差压变送器,双法兰差压变送器,绝压变送器,69,三,.,现场仪表和阀门,压力测量：,PG,压力表,70,三,.,现场仪表和阀门,PG,表,71,三,.,现场仪表和阀门,72,三,.,现场仪表和阀门,温度测量,热电阻,（,200,500,）,Pt100,利用物质在温度变化时，其电阻也随着发生变化的特征来测量温度的。不同的物质其阻值与温度有不同的对应关系。已知某种材质与温度的对应关系，测得其电阻值就可求出温度值。,热电偶,（,0,1000,）,热电偶的电极由两根不同导体材质组成。当测量端与参比端存在温差时，就会产生热电势。可根据测得的热电势转化成温度值。,73,三,.,现场仪表和阀门,双金属温度计,双金属温度计的测温元件由两种不同膨胀系数彼此牢固结合的金属片制成的。它是一种适合中、低温现场检测的仪表。可直接测量气体或液体的温度。,精度等级较低：,1.0,、,1.5,、,2.5,，主要用于现场指示。,其中电接点双金属温度计是带有报警输出的。,74,三,.,现场仪表和阀门,铂电阻是铂丝制成的测温元件。它是利用铂金属的电阻值变化而变化的特性来测量温度的。常用的分度号为,PT100,。,PT100,即表示热电阻在,0,时的阻值：,R,为,100,PT100,的测量范围及精度,测量范围：,-200-+850,，适用于,500,以内温度的测量。,（另有,Cu50,和,PT1000,）,75,三,.,现场仪表和阀门,76,三,.,现场仪表和阀门,热电偶,热电偶是利用两种不同材料相接触而产生的热电势随温度变化的特性来测量温度的。由于热电偶具有结构简单、使用方便、测量范围宽、便于远距离传送和集中检测等特点，因而在工业生产中得以广泛使用。热电偶的热电特性由电极材料的化学成分和物理性能所决定，热电势的大小与组成热电偶的材料及两端温度有关，与热电偶的粗细无关。,77,三,.,现场仪表和阀门,热电偶,类别,分,度,号,无差等级,I,II,误差值,测量范围,误差值,测量范围,镍铬,-,镍硅（镍铝）,K,1.5,或,0.4,T,-40-1000,2.5,或,0.75,T,-40-1200,镍铬,-,铜镍（康铜）,E,-40-800,-40-900,铁,-,铜镍（康铜）,J,-40-750,-40-750,铜,-,铜镍（康铜）,T,0.5,或,0.4,T,-40-350,1,或,0.75,T,-40-350,铂铑,10,-,铂,S,1,或,1+0.003,（,T-1000,）,0-1600,1.5,或,0.25,T,0-1600,铂铑,13,-,铂,R,0-1600,0-1600,铂铑,30,-,铂铑,6,B,-,600-1700,78,三,.,现场仪表和阀门,分析仪表,分析仪表是用以测量物质成分和含量及某些物理特性的一类仪器的总称,.,用于实验室的叫实验室分析仪表,用于生产过程中的称为在线自动分析仪表,.,在线自动分析仪表组成,采样、预处理及进样系统,分析器,显示及数据处理系统,电源,常用的分析仪有：,PH,、溶解氧、电导、,COD,、浊度、氢气、氧气、氯气等,79,三,.,现场仪表和阀门,分析仪表,1,、氧含量：顺磁式氧量分析仪、氧化锆氧量分析仪；,2,、,H2,、,CO,、,CO2,：红外分析仪；,3,、烃含量组成：色普仪；,4,、水质分析：,PH,、电导、溶氧、硅；,5,、粉尘含量：粉尘检测仪；,6,、组分软测量技术：由温度、压力反映某种组分的含量。如蒸馏系统。,80,三,.,现场仪表和阀门,宁波硝酸装置现场分析仪表柜,81,三,.,现场仪表和阀门,阀门分类：,单座阀,(singe seat),双座阀,(double seat),套筒阀,(sleeve),角型阀,(angle),三通阀,(three way),隔膜阀（,diaphragm,）,蝶阀,(butterfly),偏心旋转阀,(eccentric),球阀（,ball,）含,V,型球阀,(V-ball),前,6,种为,直行程,，后,3,种为,角行程,控制阀门：,控制阀，它是过程控制系统中用动力操作去改变流量的装置。过程控制是由成百甚至上千个控制回路被连接成网络以生产可供销售的产品，每一个控制回路都经过设计以保证需要的过程变量，如压力、流量、液位、温度等不超出要求的工作范围，这样可以确保最终产品的质量，调节阀作为终端控制元件，控制调节流动的流体，如气体、蒸汽、水或化学混合物，补偿负载扰动并使得被控制的过程变量尽可能的靠近需要的设定点,.,控制阀分为切断和调节,气开（,FC),和气关,(FO),两种作用形式。,FC:failure close,；,FO,：,failure open,自力式调节阀（,PCV,）,旋塞阀,plug,、闸阀,Gate,82,三,.,现场仪表和阀门,连接方式：法兰连接，焊接，螺纹连接，对夹,压力等级：,150,300,600,900,1500,LBS,动作形式：直线行程，角行程,（功能）作用形式：调节，（泄压）保护（开关）,结构形式：球阀，蝶阀，角阀，笼式阀，球心阀,驱动形式：气动，液压，电动,使用环境：高温，常温，低温,控制阀分类,83,三,.,现场仪表和阀门,调节阀构成,:,执行机构,阀体,阀门定位器,过滤减压装置,手轮,(,选配,),切断阀构成,:,执行机构,阀体,电磁阀,过滤减压装置,手轮,(,选配,),84,三,.,现场仪表和阀门,I/P,定位器,气源,控制信号,输出,电磁阀,气源,控制信号,输出,调节阀,切断阀,阀体,阀体,过滤减压装置,过滤减压装置,85,三,.,现场仪表和阀门,流通能力：在规定条件下通过阀门的额定流量。,流量特性：当百分比额定行程从,0,变化到,100%,时，流经阀门的流量与百分比额定行程之间的关系。,流量系数（,Cv,值）：用,4060,的水，保持阀门两端压差为,1,磅，阀门全开状态下每分钟流经的水的美加仑数。,调节阀的流量特性有线性特性，等百分比特性及抛物线特性三种：,等百分比特性（对数）：,流量变化的百分比是相等的，流量小时，流量变化 小，流量大时，则流量变化大。,线性特性（线性）：,线性特性的相对行程和相对流量成直线关系，流量大时，流量相对值变化小，流量小时，则流量相对值变化大。,抛物线特性：,流量按行程的二方成比例变化，大体具有线性和等百分比特性的中间特性。,以上,3,中特性可根据情况设计为快开,调节阀的计算术语,86,三,.,现场仪表和阀门,单座阀,结 构,阀体内只有一个阀芯和阀座，容易保证密封，泄漏小。,特,点,由于只有一个阀芯，容易保证密封，泄漏量小，适用于要求泄漏量小，压差小的场合，当进一步设计后，可作为切断阀使用。,适用于压差较小的场合,防气蚀和噪音措施,(,套筒）,87,三,.,现场仪表和阀门,单座调节阀阀体内有一个阀,芯和一个阀座，具有泄漏量,小的特点。该阀不平衡力大，,其允许压差较双座阀小，在,高压差、大口径时，最好配,上阀门定位器。公称通径,25mm,的阀为双导向结构，,只要改变阀杆与阀芯的连,接位置就可实现气开或气闭。,88,三,.,现场仪表和阀门,双座阀,结 构,阀体内只有两个阀芯和阀座，密封性不如单座阀，泄漏大。,特,点,允许使用差压大，比同口径的单座阀流通能力大，泄露量大。适用于对泄露量要求和差压较大的场合。可以减少气蚀的发生，降低噪音,现场一般不选用，特殊工况下选用,89,三,.,现场仪表和阀门,与单座调节阀相比，双座阀,具有额定流量系数大，不平,衡力小等优点，只要改变阀,杆与阀芯的连接位置就可实,现气开或气闭，,因而被广泛,应用，但泄漏量大。,90,三,.,现场仪表和阀门,套筒阀：,由套筒阀塞节流代替单双阀座的阀芯、阀座节流。阀芯为筒状，顶部开孔，介质从阀芯上的孔进入阀座，阀座上开有一圈窗口（随流量特性的不同窗口形状不同），阀芯随开度变化遮挡窗口面积也变化，从而改变流量，这种结构对阀前后差压的要求较低，适用于较高差压的条件下。,其特点如下：,1.,稳定性好。不容易引起阀芯的振荡。,2.,降低噪音，减小共振的功能。,3.,泄露量大，许用压差也大。,4.,维修方便。,5.,阀塞自导向，流路复杂，更易堵塞。,6.,过于笨重,一般用于高压蒸汽调节,91,三,.,现场仪表和阀门,92,三,.,现场仪表和阀门,角阀,角阀是一个底进侧出的阀门结构形式。主要用于高压差，高流速的工况。其主要功能是抗闪蒸，出口成喇叭状，让介质过阀芯后压力迅速下降，由于高压差产生的气泡迅速得到释放，以减少气泡爆破对阀门的冲击。主要用于液氨，制冷等行业。,93,三,.,现场仪表和阀门,三通阀,三通阀按流体作用方式分为合流阀和分流阀，合流阀有两个入口，合流后从一个出口流出。分流阀有一个流体入口，经分流后由两个流体出口流出。,三通阀有两个阀芯和阀座结构与双座阀类似，但在三通阀中，一个阀芯与阀座间的流通面积增加时，另一个阀芯与阀座间的流通面积减少。而在双座阀中两个阀芯与阀座间的流通面积是同时增加或同时减少的。,例如一路流体需要经过换热器换热，另一路流体不需要经过换热器换热，当三通阀安装在换热器前时采用分流三通阀，当三通阀安装在换热器后时采用合流三通阀。,94,三,.,现场仪表和阀门,旋塞阀,旋塞阀是一个,1/4,旋转的阀门，它使用一个圆柱形或圆锥形的旋塞使直线通过的物流流过阀体。旋塞上有一个直线通过的开口。作为全开口结构，此开口面积和阀门进出口面积相同。阀芯可设计成具有各种各样的流动面积、形状和功能流动出入孔。,95,三,.,现场仪表和阀门,96,三,.,现场仪表和阀门,隔膜阀,依靠柔软的橡胶模或塑料膜来控制流体运动。,控制阀门很少采用隔膜阀。,特点：,（,1,）流体阻力小。,（,2,）能用于含硬质悬浮物的介质；由于介质只与阀体和隔膜接触，所以无需填料函，不存在填料函泄漏问题，对阀杆部分无腐蚀可能。,（,3,）适用于有腐蚀性、粘性、浆液介质。,（,4,）不能用于压力较高的场合。,97,三,.,现场仪表和阀门,98,三,.,现场仪表和阀门,蝶阀,一、单偏心蝶阀,为解决同心蝶阀的蝶板与阀座的挤压问题、由此产生了单偏心蝶阀、其结构特征为阀杆轴心偏离了蝶板中心、从而使蝶板上下端不再成为回转轴心、分散、减轻了蝶板上下端与阀座的过度挤压。,二、双偏心蝶阀,目前应用最广泛的双偏心蝶阀。其结构特征为在阀杆轴心既偏离蝶板中心、也偏离本体中心。双偏心的效果使阀门被开启后蝶板能迅即脱离阀座、大幅度地消除了蝶板与阀座的不必要的过度挤压、刮擦现象、减轻了开启阻距、降低了磨损、提高了阀座寿命。三、三偏心蝶阀,蝶阀第三次偏心就是密封面的形状不是正锥,而是斜锥,.,在大口径方面,具有零泄漏的优势。,99,三,.,现场仪表和阀门,蝶阀又称 翻板阀,优点是流通能力大，约为同口径的双座阀的,1.5-2,倍，价格便宜，阻力损失小，沉淀物不易积存，缺点是操作转矩大，泄漏量大，可调范围小,100,三,.,现场仪表和阀门,三偏心蝶阀,101,三,.,现场仪表和阀门,球阀,:,O,形球阀：其球体上开有一个直径与管道直径相等的通孔，球体可在密封座中旋转。其特点是结构简单，维修方便，密封可靠，流通能力大，流体进入阀门没有方向性。,O,型球阀一般用做切断阀用。,V,形球阀：它的球体上开有一个,V,形口，随着球的旋转，开口面积发生变化，但开口面形状始终保持为三角形，流量特性近似等百分比，可调比大。一般在浆状介质中用,V,型阀多一些，它类似于凸轮绕曲阀，比,O,型阀好得多,.V,型球阀用做调节阀，如要求介质不干净、流量系数低、泄漏等级高等场合。,102,三,.,现场仪表和阀门,偏心旋转阀亦称挠曲阀，其工作原理就是一个偏心转动的扇形球阀，利用偏心球冠与阀座相切，打开时，球芯脱离阀座；关闭时，球芯逐步接触阀座，使球对阀座产生压紧力其特点,1.,球面压紧阀座，容易把结晶结巴物破坏，适用于结晶、结巴及不干净介质场合。,2.,流路简单，,Kv,值大，自洁性能好。,3.,体积小，重量轻。,偏心旋转阀,103,三,.,现场仪表和阀门,偏心旋转阀,104,三,.,现场仪表和阀门,自力式调节阀（,PCV,、,TCV),自力式压力调节阀是一种无需外加能源，利用被控介质自身能量当动力源、引入执行膜室产生推力，控制节流元件运动达到自动调节。具有测量、执行、控制的综合功能。可在无气、无电的场所。广泛应用于石油、化工自控系统中各种设备气体、液体及蒸汽介质的减速压、稳压（用于阀后压力调节）泄压、稳压（用于阀前压力调节）的自动控制,。,氮封阀是用于储罐安全的保护装置，当储罐液位发生变化时，氮封阀可以维持液面上方恒定的氮气压力，通过惰性气体实现介质与外界的隔绝，保障储罐设定压力,.,105,三,.,现场仪表和阀门,1,、转速、振动、位移传感器：,2,、可燃、有毒气体报警仪：,3,、重量、火焰、厚度检测,4,、电量变送器：电压、电流、功率等,5,、火灾报警：,其他测量仪表,106,三,.,现场仪表和阀门,107,三,.,现场仪表和阀门,108,常见现场仪表参数,防爆等级：,Ex(ia)C T4,，,d/e,防护等级：,IP65,通讯,:AI/AO/DI/DO,信号：,F/H,109,仪表专业是一个涉及到控制、微机、网络、信号通讯、传感、变送、材料、和安全等多领域交叉的专业。,石化日常生产中，仪表永远和工艺缠绵在一起。,希望大家保持积极的学习心态,110,结 束,提问环节,hjzhan,111,