DP Трансмиттер Құрғақ және Ылғалды Аяқ Деңгейін Өлшеу: ABB 266DH және Yokogawa EJX110A Орнату Нұсқаулығы

Құрғақ аяқ пен ылғалды аяқ — Дұрыс конфигурацияны таңдау

DP таратқыштары сұйықтық деңгейін ыдыстың төменгі жағындағы гидростатикалық қысымды (HP нүктесі) жоғарғы жағындағы сілтеме қысымымен (LP нүктесі) салыстыру арқылы өлшейді. Процесс сұйықтығы конденсацияланбайтын немесе жұмыс температурасы бу нүктесінен жоғары болғанда құрғақ аяқ қолданыңыз. LP желісі буға толы болып қалады — сұйық бағанасы жиналмайды, бұл LRV/URV есептеуді жеңілдетеді.

Процесс сұйықтығы оңай конденсацияланатын, LP нүктесі бу ортасында орналасқан немесе процесс 1 МПа-дан жоғары қысымды бу қазандығы болған жағдайда ылғалды аяқ қолданыңыз. LP нүктесінде конденсат ыдысы тұрақты сұйық бағанасын ұстап тұрады. Бұл инженерлердің диапазон есептеуінде ескеруі тиіс тұрақты қысым ауытқуын енгізеді. Бұл ауытқуды елемеу бу барабаны қолданбаларында жүйелі деңгей қателіктерінің ең жиі себебі болып табылады.

LRV және URV есептеу: Құрғақ аяқ конфигурациясы

ABB 266DH HP порты ыдыстың төменгі нүктесіне қосылады. LP порты ашық импульстік желі арқылы бу кеңістігіне шығарылады. Таратқыш HP нүктесінен жоғары сұйық бағанасының таза гидростатикалық қысымын өлшейді.

Формула: DP_URV = H × SG × 9.81 кПа  |  DP_LRV = 0 кПа (HP нүктесі нөлдік деңгей дерегі ретінде)

Мысал: H = 3.0 м, SG = 0.85. DP_URV = 3.0 × 0.85 × 9.81 = 24.99 кПа. ABB 266DH конфигурациясы: LRV = 0.00 кПа (4.00 мА), URV = 24.99 кПа (20.00 мА). Yokogawa EJX110A-да калибрлеу мәзірінде H_RNG = 24.99 кПа және L_RNG = 0.00 кПа орнатыңыз.

Егер HP нүктесі нөлдік деңгей дерегінен X метр төмен орналасса, түзету енгізіңіз: LRV = X × SG × 9.81 кПа. Бұл 4.00 мА бос ыдысқа сәйкес келуін қамтамасыз етеді.

LRV және URV есептеу: Ылғалды аяқ конфигурациясы

Ылғалды аяқ конфигурациясы LP импульстік желісін сілтеме сұйықтықпен (конденсат немесе тығыздағыш сұйықтық) толтырады. Конденсат ыдысы LP бағанасын LP нүктесінен жоғары тұрақты биіктікте ұстап тұрады, бұл LP жағында тұрақты қысым тудырып, HP жағындағы гидростатикалық қысымнан азайтады. Таратқыш шығысы төмен деңгейде теріс DP бағытында ауысады — көбінесе теріс LRV конфигурациясын қажет етеді.

Айнымалылар: H_vessel = HP нүктесінен жоғары максималды деңгей (м); SG_process = процесс сұйықтығының тығыздығы; H_wet = HP нүктесінен жоғары ылғалды аяқ конденсат бағанасының биіктігі (м); SG_ref = сілтеме сұйықтығының тығыздығы (әдетте су конденсаты үшін 1.0).

• Толық ыдыс үшін DP URV: DP_URV = (H_vessel × SG_process × 9.81) − (H_wet × SG_ref × 9.81)
• Бос ыдыс үшін DP LRV: DP_LRV = 0 − (H_wet × SG_ref × 9.81) = теріс мән

Мысал (Қазандық барабаны): H_vessel = 1.2 м, SG_process = 0.74 (3 МПа қысымдағы қаныққан су), H_wet = 2.5 м, SG_ref = 1.0. DP_LRV = −24.53 кПа. DP_URV = 8.72 − 24.53 = −15.81 кПа.

Yokogawa EJX110A конфигурациясы: L_RNG = −24.53 кПа (4.00 мА = бос барабан); H_RNG = −15.81 кПа (20.00 мА = толық барабан). Екі мән де теріс. Көптеген инженерлер оң мәндерді қате енгізеді, бұл кері шығысқа әкеледі. Процесс деңгейін арттырып, таратқыш шығысының 20.00 мА-ға жақындауын тексеру арқылы дұрыс тағайындауды растаңыз.

HART іске қосу процедурасы

• 1-қадам: HART коммуникаторын 4–20 мА тізбегіне қосыңыз. Сериялы түрде 250 омдық резистор орнатыңыз. Таратқыш терминалдарындағы тізбек кернеуін тексеріңіз — 250 омдық жүктеме астында кемінде 12 В тұрақты ток қажет.
• 2-қадам: Ағымдағы PV мәнін оқыңыз. ABB 266DH-де Configure → Basic Setup → Sensor → Range мәзіріне өтіңіз. Yokogawa EJX110A-де Device Setup → Output Setting → Range бөліміне кіріңіз.
• 3-қадам: Есептелген LRV мәнін бірінші енгізіңіз. Ылғалды аяқ конфигурациясында теріс мәнді қабылдайтынын растаңыз. Кейбір таратқыштардың бағдарламалық жасақтамасы диапазонды дұрыс есептеу үшін LRV-ны URV-дан бұрын енгізуді талап етеді.
• 4-қадам: URV мәнін енгізіңіз. Таратқыш автоматты түрде диапазонды есептейді (Диапазон = URV − LRV). Есептелген диапазон қолмен есептеумен ±0.1 кПа шегінде сәйкес келетінін тексеріңіз.
• 5-қадам: Портативті өлшеуіш немесе қысым калибраторы арқылы 4 мА және 20 мА шектерін симуляциялаңыз. HP портына LRV қысымын қолданып, 4.00 мА ±0.02 мА сәйкестігін растаңыз. URV қысымын қолданып, 20.00 мА ±0.02 мА сәйкестігін тексеріңіз.
• 6-қадам: HART командасы 22 (Write Long Tag) арқылы таратқыш жадында тізбек белгісін, инженерлік бірлікті және процесс қосылым деректерін жазыңыз. Бұл сыртқы жазбаларға тәуелді болмай, конфигурацияның ізделуін қамтамасыз етеді.

Импульстік желі жобалау ережелері

Құрғақ аяқ орнатулар үшін: HP импульстік желісін процесс нүктесінен таратқыш HP портына дейін үздіксіз төмен қарай еңкейтіңіз, көлденең қашықтықтың әр метріне кемінде 1:12 (83 мм төмендеу) еңкіштікті сақтаңыз. Бұл HP желісінде конденсаттың жиналуын болдырмайды. 12 мм сыртқы диаметрлі тот баспайтын болат құбырды Swagelok қысу фитингтерімен қолданыңыз. Қуыстарды, иілу нүктелерін немесе 0.5 м-ден ұзын көлденең бөліктерді жеткілікті еңкіштіксіз болдырмаңыз.

Ылғалды аяқ орнатулар үшін: LP импульстік желісін таратқыш LP портынан конденсат ыдысына дейін үздіксіз жоғары қарай еңкейтіңіз. Конденсат ыдысын ыдыстағы LP нүктесінен кемінде 300 мм жоғары орнатыңыз. Жоғары температуралы қолданбаларда сілтеме сұйықтығын буланудан қорғау үшін LP желісін оқшаулаңыз.

Екі конфигурация үшін де: импульстік желінің ұзындығын 15 м-ден аспаңыз. Ашық ауада орнатуларда жоғары тұтқырлық сұйықтықтарды тасымалдайтын импульстік желілерді жылытқышпен жабдықтаңыз — 4°C-та парафин кристалдануы суық ауа райында 12 мм импульстік түтікті 12 сағат ішінде толық бітеп тастауы мүмкін.

Төрт ақау диагностикалық матрицасы

• Ақау 1 — Импульстік желінің жартылай бітелуі: Белгі: деңгей төмен көрсетеді және баяу жауап береді. Диагностика: таратқыштағы HP импульстік желіні ажыратып, калибрленген қысым өлшегішпен статикалық қысымды өлшеңіз. 2 кПа-дан артық айырмашылық бітелуді растайды. Әрекет: бітелген желіні тазалау немесе ыстық сумен жуу. Болашақ техникалық қызмет үшін жуу қосылымы бар түбірлік клапанды орнатыңыз.
• Ақау 2 — Ылғалды аяқ конденсатының жоғалуы: Белгі: деңгей тренді бірнеше күн немесе апта бойы біртіндеп төмендейді, бірақ нақты деңгей өзгермейді. Диагностика: конденсат ыдысының көзілдірік терезесін тексеріңіз. Ыдыстың бос болуы LP жағындағы қысымды төмендетіп, таратқыштың деңгейді қате жоғары көрсетуіне әкеледі. Конденсат ыдысын деионизацияланған сумен толтырыңыз және түпкі себепті анықтаңыз.
• Ақау 3 — Процесс сұйықтығының тығыздығының өзгеруі: Белгі: процесс өзгергеннен кейін деңгей толық диапазонда тұрақты түрде жоғары немесе төмен көрсетеді. Диагностика: процесс сұйықтығының ағымдағы зертханалық үлгісін алыңыз. Егер тығыздық жобалық мәннен 0.02-ден артық айырмашылықта болса, URV-ны қайта есептеп, таратқыш конфигурациясын жаңартыңыз. Yokogawa EJX110A үшін тығыздық компенсация параметрін жетілдірілген конфигурация мәзірінде жаңартыңыз.
• Ақау 4 — HP импульстік желісіндегі газ қуысы (құрғақ аяқ): Белгі: деңгей нақтыдан төмен көрсетеді, әдетте деңгейге қарамастан тұрақты ауытқу болады. Диагностика: HP түбірлік клапанын оқшаулап, таратқыштың ауа шығару клапанында HP импульстік желіні желдетіңіз. Егер газ көпіршіктері сұйықтықтан бұрын шықса, газ қуысы бар. Әрекет: газ жиналатын төмен нүктені жою үшін импульстік желінің еңкіштігін қайта жобалаңыз.

Қорытынды және іс-әрекет кеңестері

DP таратқышымен деңгей өлшеу процесс зауыттарында ең үнемді және сенімді технологиялардың бірі болып қала береді — егер орнату механикасы мен инженерлік есептеулер дұрыс орындалса. Сәтті орнату мен тұрақты калибрлеу мәселесінің арасындағы айырмашылық көбінесе LRV/URV есептеуде (әсіресе теріс диапазонды ылғалды аяқ конфигурацияларында) және импульстік желінің еңкіштігінде болады.

ABB 266DH қолданбалары үшін HART іске қосу алдында кемінде 12 В тұрақты ток терминал кернеуін тексеріңіз. Yokogawa EJX110A үшін конфигурацияны қабылдамас бұрын H_RNG және L_RNG полярлығын ылғалды аяқ арифметикасына сәйкестендіріңіз. Әр DP деңгей тізбегі үшін зауытта бір беттен тұратын есеп парағын құрыңыз — онда H_vessel, H_wet, SG_process және SG_ref мәндері, сондай-ақ конфигурацияланған LRV және URV көрсетілсін. Бұл парақ келесі іске қосу кезінде диагностиканы жартылай қысқартады.

Автор: Чжан Хуа — PLC, DCS және басқару жүйелері саласында 10 жылдан астам тәжірибесі бар өнеркәсіптік автоматтандыру инженері.