儀表管道設(shè)計

1、儀表管道設(shè)計為了了解管系中流體的狀態(tài)和控制流體而安裝儀表（壓力計、溫度、流量計和控制閥等），設(shè)置時應(yīng)考慮這些儀表的讀數(shù)、操作、檢查維修而布置。一、流量測量儀表的安裝8.5.1 流量計型式 以安裝流量計配管為對象的流量計如下：（1） 差壓流量計 （a） 孔板 （b） 文丘里管（2） 渦輪式流量計（3） 容積式流量計（4） 面積式流量計8.5.2 差壓式流量計 （1） 孔板 （a） 用孔板測定流量 在流體管道中的一部分采用節(jié)流裝置收縮截面時，則管道中的此一部分會流速增加，靜壓減少。因此，在孔板的前后產(chǎn)生靜壓差。通過測定比 ，根據(jù)伯努利定理，便可街道通過管內(nèi)流體的流量。節(jié)流裝置的前后需要一定長度的直

2、管段。加直管段的目的是因閥門及管件等產(chǎn)生的流對孔板測定流量造成的誤差減少一 。 （b ） 孔板種類 孔板按測壓差的位置不同而分下面幾種。 法蘭取壓此型用得較多，是根據(jù)節(jié)流孔板前后根據(jù)1位置的壓差來測定流量。在2B以下管子，因無實驗數(shù)據(jù)多不使用此種型式（圖812）。 圖812 法蘭式節(jié)流孔板角接取壓（圖813） 圖813取壓口相反有夾角按孔板上下流兩側(cè)的壓力差測定流量。用于采用角接取壓孔板計算規(guī)格的場合（規(guī)格中有小于1B管的實驗數(shù)據(jù)，也可用于2B以下管不能使用法蘭型的場合）。 流囊取壓通過限流孔板上流面到上流1D之點和限流孔板下流的最大縮流點的壓力差測定流量（圖814）。 圖814 流囊取壓徑距

3、孔板通過上游距銳孔板1部管徑1D點和下游距銳孔板1/2倍管徑點的壓力差，測定流量的方法（圖815）。 圖815 徑距孔板 管道取壓孔板通過孔板上游尚未受孔板影響之點和孔板下游的縮流恢復(fù)點之間的差壓，測定流量（圖816） 圖816 影響區(qū)外測壓孔板 內(nèi)藏孔板和孔板附件一起裝在一個盒里而安裝于管道上，故取此名（圖817）。一般用于1 1/2以下的干凈液體和氣體管道流量小的場合。圖817 內(nèi)基式孔板(略)（c） 安裝孔板的配管 管道上安裝孔板時，孔板的上下流設(shè)置必要的直管段。（孔板及測流嘴所需直管段的最小和長度）見（JGS220302110）。雖然管道布置可以在孔板的上下流設(shè)直管段，但管尺寸大時，因

4、需要而設(shè)較長的直段，所以管道布置初期就要考慮止問題（圖818）。 圖818 大直徑管孔板前后直管段 管道布置如果孔板的直管段長度不足，作為無辦法的辦法可采用圖819方法。 圖819 繞行增加孔板前后直管長度 立管也可裝孔板（圖820），此時孔板上下流需要的最小直管長度和水平管場合一樣，但是，應(yīng)注意流體不同對流向有限制。另外，有的地方用戶不承認立管上裝孔板，所以必須事確認。流體與流向和關(guān)系是：液體時，流體由下向上流，氣體時，流體由上向下流。 圖820 立管上設(shè)孔板（d） 孔板安裝高度為了測定壓差，在孔板安裝處設(shè)靜壓取出導(dǎo)管（孔板取壓）。為了在該孔板取壓上裝切斷閥，需要有操作臺?？装宓陌惭b高度必須

5、是安裝在由操作臺能夠操作的高度（見2.4.1項”閥門的操作：）。（e） 安裝孔板管道的管間距安裝孔板的管道與其他管道的間距、按照孔板取壓的方向，比標(biāo)準(zhǔn)間隔寬一些，在管道布置方面，應(yīng)盡量布置在對管間隔影響小的位置，即單獨布置或布置在并列管的一側(cè)。另外，應(yīng)充分注意與取壓方向障礙物間的距離，以便不妨礙孔板上導(dǎo)壓管的設(shè)置?？装迦旱姆较蛞蛄黧w不同，通常有圖821所示的幾種方向。 圖821 孔板取壓管方向孔板取壓方向，取a方式無問題，但取其他方式須擴大管道間隔。 橫 向（圖822） 圖822 橫向取壓管 斜上方方向（圖823） 圖823 斜上方取壓管 斜下方方向（圖824） 圖824 斜下方取壓管（2）

6、文丘里和孔板一樣，是通過節(jié)流部分前后的差壓而測壓而測定流量的一種方法。（a） 文丘里的種類文丘里有噴嘴型文且里和圓錐型文丘里，通常用圓錐型（圖825）。 圖825 文丘里的類型（b） 安裝文丘里用的配管 必要的直管段采用噴嘴型文丘里，和孔板法蘭取壓場合所需的直管段相同，采用最小尺寸的直管段（見8.5.2項（1）之（C）“安裝孔板的配管”）采用圓錐型文丘里場合，與儀表設(shè)計者協(xié)商，取得必要的最小尺寸。 (c）文丘里安裝高度與孔板的安裝高度相同。見8.5.2項（1）之（d）“孔板高度”（d） 安裝文丘里管道的管間距與孔板場合相同。見8.5.2 項（1）之（e）“安裝孔板管道的管間距”8.5.3 渦輪

7、流量計渦輪流量計是把軸流渦輪機的葉輪放在流體中，按其轉(zhuǎn)數(shù)測定其流量的流量計（圖826）。 圖826 渦輪流量計（1） 渦輪流量計的組裝渦輪流量計，通常是在上流安裝過濾器和整流柵，形成一個整體組件。除此之外，也有在上流裝配氣體分離器。 圖827 渦輪流量計組（2） 安裝渦輪流量計的配管（a）渦輪流量計上下游用直管段（圖828） 圖828 渦輪流量計前后上下游直管長度圖中L1、L2、L3各尺寸是必須設(shè)的直 段，這些數(shù)據(jù)由儀表設(shè)計者提供。（b） 渦輪流量計裝配的管道配置渦輪流量計多設(shè)在地面，有時也設(shè)在平臺架上。應(yīng)根據(jù)前后配管及周圍狀況決定其配管形狀。布置舉例見圖829。 圖829 渦輪流量計的布置（

8、3） 渦流流量計的設(shè)置場所渦流流量計必須在流量計前后設(shè)直管段，所以上流到下流是細長的組合配管。裝置內(nèi)多布置在與管廊長度方向平行且靠柱設(shè)置（圖830）。 圖830 渦輪流量計的平面位置布置在輔助設(shè)備區(qū)時，應(yīng)盡量集中在一個地方布置（圖831） 圖831 集中布置渦輪流量計8.5.4 容積式流量計（1） 該型流量計構(gòu)造由丙個齒輪組成，靠流體壓力產(chǎn)生旋罷力。利用轉(zhuǎn)速和流量成比例之關(guān)系，其典型型式有橢圓型和羅茨型（圖832）。 圖832 容積式流量計（2） 管道布置從功能上看，容積式流量計用于產(chǎn)品累積計算，一般設(shè)置在地面或平臺上。平面布置一般如圖833。 圖833 容積式流量計的布置8.5.5 面積式流

9、量計（Variable Aree tipe flow meter）（1） 此種型式的流量計，多用于高粘度、小流量場合，它不同于差壓式流量計，而是儀器內(nèi)直接通過流體測定其流量。缺點是測定范圍不易變更。其結(jié)構(gòu)原理如圖834所示，圓錐管中有浮子，浮子靠流體動壓向上推移，流體流過的面積大。上升到某點后動壓和浮子自重成平衡狀態(tài)，停止上浮，依據(jù)浮子位置便知其流量。 圖834 面積式流量計（2） 面積式流量計管道布置例（圖835） 圖835 面積式流量計的布置二、過程分析儀表的選用三、壓力測量儀表1、壓力測量儀表的分類和特點2、壓力測量儀表的選用3、壓力測量儀表的安裝要求（1）水平管（圖81）圖81 水平管

10、上的壓力計（2）垂直管道（圖82） 圖82 垂直管上的壓力計（3）安裝高度1） 壓力計切斷閥高度應(yīng)在2.4.2項（2）“閥設(shè)置高度”的高度值以內(nèi)。2） 壓力計指示儀的高度應(yīng)操作臺以上2000mm以內(nèi)的高度。 圖83 壓力計切斷閥在平臺上方的高度（2） 橫向（圖84） 圖84 壓力計距平臺邊的距離四、溫度測量儀表8.3.1 溫度計連接方式 根據(jù)與配管的連接方法，溫度計分下面兩種型式。（1） 法蘭型溫度計（2） 螺紋型溫度計8.3.2 安裝溫度計用的配管 安裝溫度計用的配管應(yīng)按儀表提供的接口件選用。8.3.3 溫度計安裝位置 （1） 現(xiàn)場指示型溫度計 指示表顯示的方向一般應(yīng)與安裝溫度計的管嘴方向一

11、致。但也有影響指示方向與管嘴方向直角安裝的（圖85，86） 按溫度計的安裝高度區(qū)分使用指示表的顯示方向。 圖85 溫度計管嘴與顯示方向一致（注）：看到指示表的方向與的方向即使一致，如果在水平管的上方安裝，也會由于指示表的表面有積水和積塵而看不清，所以應(yīng)盡量避免向上安裝。 圖86 避免顯示方向向上（a） 安裝高度（圖87） 圖87 溫度計在平臺上的高度（b） 橫向的范圍（圖88） 圖88 溫度計在平臺外的距離（c）安裝位置的限制在按（a）、（b）的安裝高度及橫向限制范圍安裝的同時，為了看到溫度指示及拆下溫度計，應(yīng)確保溫度計端部起有600mm的空間（圖89） 圖89 溫度計端的最小空間（2） 在控

12、制室儀表盤上指示的溫度計它不同于現(xiàn)場溫度計，不需要在現(xiàn)場看溫度計的讀數(shù)，也沒必要安裝在（1）的場合范圍。但要考慮溫度計檢修、檢查、拆卸，以及法蘭型場合熱緊螺栓、換墊片所需要空間，最好是安裝在從地上、平臺上或固定架上手能接觸到范圍，最差亦應(yīng)安裝在能從移動臺上、構(gòu)架的梁及管道上手能接觸到位置。另外。作為拆卸溫度計的空間，應(yīng)確保從溫度計安裝管啃算起有600mm以上的距離（圖810） 圖810 溫度計管嘴端最小空間五、物位測量儀表液面計及液面調(diào)節(jié)器 （1） 液面計及液面調(diào)節(jié)器的安裝方法根據(jù)儀表資料。 （2） 液面調(diào)節(jié)器的變送器應(yīng)安裝地易操作的位置。 （3） 擴徑型（低溫用）液面計，其型式和尺寸都不同，

13、必須參考制造圖制圖（見圖811）。（注）:1、LC、LG的安裝高度，以設(shè)備管嘴為基標(biāo)，用尺寸線表示。 2、與設(shè)備配管一塊制圖，當(dāng)復(fù)雜時，抽出來用圖表示 3、如果能在平面圖上表示出LC、LG的安裝方向，用側(cè)面圖就可以而不必繪立體圖。六、氣動調(diào)節(jié)閥的安裝裝置自動控制系統(tǒng)中，調(diào)節(jié)閥的作用很重要，其布置及周圍配管布局對操作及檢修相當(dāng)重要。調(diào)節(jié)閥的使用目的如下。（1） 調(diào)節(jié)流體流量達到控制工藝變量（流量、液面、壓力、溫度等）（2） 切斷、打開流體的流動或切換流體。（3） 兩種流體的合流或一種流體兩向分流。8.6.1 調(diào)節(jié)閥的組裝調(diào)節(jié)閥按其在工藝上的作用有單獨設(shè)置的，但多數(shù)場合是伴有切斷閥、旁通閥及排凝等

14、而作為控制閥組而設(shè)置。圖836 是最具代表性的組裝例。 圖836 調(diào)節(jié)閥組8.6.2 調(diào)節(jié)閥組配管形狀（1） 配管形狀因管路、設(shè)置位置和調(diào)節(jié)閥的型號不同而異，最基本的配管形狀如下（圖837） 死區(qū)或排液為使氣袋、液囊更小, 圖中取最小尺寸 為確保調(diào)節(jié)閥檢修用空間，最小確保200，旁通閥上有保溫時，到保溫面至少有200(mm)。 圖837 調(diào)節(jié)閥組的配管形狀 調(diào)節(jié)閥檢修用空間最低確保200mm，切斷閥有保溫時，到保溫面距離至少有100mm。 盡量取小尺寸。 通常取500或600，但調(diào)節(jié)閥的下部為法蘭，與儀表設(shè)計者商量，定出必要的檢修尺寸。 除角閥外，一般裝置在水平管上。 大尺寸的一端是6B以上的

15、異徑管時，可直接設(shè)排液口 當(dāng)縮小切斷閥及旁通閥尺寸時，如圖838布置。 圖 838 縮小旁通閥和切斷閥的方法（2） 其他主要配管形狀（a） 由上向下的管路設(shè)調(diào)節(jié)閥時的配管形狀（流向亦可由下向上）（圖839） 圖839 上下流向調(diào)節(jié)閥組（b） 平臺上的配管形狀（上下 各管道在平臺下調(diào)節(jié)閥組設(shè)置在平臺上（圖840） 圖840 平臺上的調(diào)節(jié)閥組（c） 地面或平臺架上低位布置的調(diào)節(jié)閥組的配管形狀。（圖841） 圖841 低位安裝的調(diào)節(jié)閥組（d） 為便于操作支管上的閥門而低設(shè)的配管形狀（圖842） 圖842 調(diào)節(jié)閥與多個分支管組合（e） 避免旁通閥過高不能操作時的配管形狀（圖843） 圖843 旁通閥繞行的布置（f） 角型調(diào)節(jié)閥的配管形狀（圖844） 圖844 角式調(diào)節(jié)閥的布置調(diào)節(jié)閥組的設(shè)置地點調(diào)節(jié)閥組的設(shè)置場所，在充分研究下列事項的