儀表管道設(shè)計(jì)

1、儀表管道設(shè)計(jì)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(jì)、溫度、流量計(jì)和控制閥等），設(shè)置時(shí)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(cè)量?jī)x表的安裝8.5.1 流量計(jì)型式 以安裝流量計(jì)配管為對(duì)象的流量計(jì)如下：（1） 差壓流量計(jì) （a） 孔板 （b） 文丘里管（2） 渦輪式流量計(jì)（3） 容積式流量計(jì)（4） 面積式流量計(jì)8.5.2 差壓式流量計(jì) （1） 孔板 （a） 用孔板測(cè)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(shí)，則管道中的此一部分會(huì)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(cè)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(zhǎng)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(duì)孔板測(cè)定流量造成的誤差減少一 。 （b ） 孔板種類 孔板按測(cè)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(cè)定流量。在2B以下管子，因無實(shí)驗(yàn)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(cè)定流量。用于采用角接取壓孔板計(jì)算規(guī)格的場(chǎng)合（規(guī)格中有小于1B管的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，也可用于2B以下管不能使用法蘭型的場(chǎng)合）。 流囊取壓通過限流孔板上流面到上流1D之點(diǎn)和限流孔板下流的最大縮流點(diǎn)的壓力差測(cè)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(diǎn)和下游距銳孔板1/2倍管徑點(diǎn)的壓力差，測(cè)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(diǎn)和孔板下游的縮流恢復(fù)點(diǎn)之間的差壓，測(cè)定流量（圖816） 圖816 影響區(qū)外測(cè)壓孔板 內(nèi)藏孔板和孔板附件一起裝在一個(gè)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(chǎng)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(shí)，孔板的上下流設(shè)置必要的直管段。（孔板及測(cè)流嘴所需直管段的最小和長(zhǎng)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(shí)，因

4、需要而設(shè)較長(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)度 立管也可裝孔板（圖820），此時(shí)孔板上下流需要的最小直管長(zhǎng)度和水平管場(chǎng)合一樣，但是，應(yīng)注意流體不同對(duì)流向有限制。另外，有的地方用戶不承認(rèn)立管上裝孔板，所以必須事確認(rèn)。流體與流向和關(guān)系是：液體時(shí)，流體由下向上流，氣體時(shí)，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(cè)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(tái)。孔板的安裝高度必須

5、是安裝在由操作臺(tái)能夠操作的高度（見2.4.1項(xiàng)”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(duì)管間隔影響小的位置，即單獨(dú)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(kuò)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(cè)壓而測(cè)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(chǎng)合所需的直管段相同，采用最小尺寸的直管段（見8.5.2項(xiàng)（1）之（C）“安裝孔板的配管”）采用圓錐型文丘里場(chǎng)合，與儀表設(shè)計(jì)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(xiàng)（1）之（d）“孔板高度”（d） 安裝文丘里管道的管間距與孔板場(chǎng)合相同。見8.5.2 項(xiàng)（1）之（e）“安裝孔板管道的管間距”8.5.3 渦輪

7、流量計(jì)渦輪流量計(jì)是把軸流渦輪機(jī)的葉輪放在流體中，按其轉(zhuǎn)數(shù)測(cè)定其流量的流量計(jì)（圖826）。 圖826 渦輪流量計(jì)（1） 渦輪流量計(jì)的組裝渦輪流量計(jì)，通常是在上流安裝過濾器和整流柵，形成一個(gè)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(jì)組（2） 安裝渦輪流量計(jì)的配管（a）渦輪流量計(jì)上下游用直管段（圖828） 圖828 渦輪流量計(jì)前后上下游直管長(zhǎng)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(jì)者提供。（b） 渦輪流量計(jì)裝配的管道配置渦輪流量計(jì)多設(shè)在地面，有時(shí)也設(shè)在平臺(tái)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(jì)的布置（

8、3） 渦流流量計(jì)的設(shè)置場(chǎng)所渦流流量計(jì)必須在流量計(jì)前后設(shè)直管段，所以上流到下流是細(xì)長(zhǎng)的組合配管。裝置內(nèi)多布置在與管廊長(zhǎng)度方向平行且靠柱設(shè)置（圖830）。 圖830 渦輪流量計(jì)的平面位置布置在輔助設(shè)備區(qū)時(shí)，應(yīng)盡量集中在一個(gè)地方布置（圖831） 圖831 集中布置渦輪流量計(jì)8.5.4 容積式流量計(jì)（1） 該型流量計(jì)構(gòu)造由丙個(gè)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(jì)（2） 管道布置從功能上看，容積式流量計(jì)用于產(chǎn)品累積計(jì)算，一般設(shè)置在地面或平臺(tái)上。平面布置一般如圖833。 圖833 容積式流量計(jì)的布置8.5.5 面積式流

9、量計(jì)（Variable Aree tipe flow meter）（1） 此種型式的流量計(jì)，多用于高粘度、小流量場(chǎng)合，它不同于差壓式流量計(jì)，而是儀器內(nèi)直接通過流體測(cè)定其流量。缺點(diǎn)是測(cè)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(dòng)壓向上推移，流體流過的面積大。上升到某點(diǎn)后動(dòng)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(jì)（2） 面積式流量計(jì)管道布置例（圖835） 圖835 面積式流量計(jì)的布置二、過程分析儀表的選用三、壓力測(cè)量?jī)x表1、壓力測(cè)量?jī)x表的分類和特點(diǎn)2、壓力測(cè)量?jī)x表的選用3、壓力測(cè)量?jī)x表的安裝要求（1）水平管（圖81）圖81 水平管

10、上的壓力計(jì)（2）垂直管道（圖82） 圖82 垂直管上的壓力計(jì)（3）安裝高度1） 壓力計(jì)切斷閥高度應(yīng)在2.4.2項(xiàng)（2）“閥設(shè)置高度”的高度值以內(nèi)。2） 壓力計(jì)指示儀的高度應(yīng)操作臺(tái)以上2000mm以內(nèi)的高度。 圖83 壓力計(jì)切斷閥在平臺(tái)上方的高度（2） 橫向（圖84） 圖84 壓力計(jì)距平臺(tái)邊的距離四、溫度測(cè)量?jī)x表8.3.1 溫度計(jì)連接方式 根據(jù)與配管的連接方法，溫度計(jì)分下面兩種型式。（1） 法蘭型溫度計(jì)（2） 螺紋型溫度計(jì)8.3.2 安裝溫度計(jì)用的配管 安裝溫度計(jì)用的配管應(yīng)按儀表提供的接口件選用。8.3.3 溫度計(jì)安裝位置 （1） 現(xiàn)場(chǎng)指示型溫度計(jì) 指示表顯示的方向一般應(yīng)與安裝溫度計(jì)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(jì)的安裝高度區(qū)分使用指示表的顯示方向。 圖85 溫度計(jì)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(huì)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(jì)在平臺(tái)上的高度（b） 橫向的范圍（圖88） 圖88 溫度計(jì)在平臺(tái)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(shí)，為了看到溫度指示及拆下溫度計(jì)，應(yīng)確保溫度計(jì)端部起有600mm的空間（圖89） 圖89 溫度計(jì)端的最小空間（2） 在控

12、制室儀表盤上指示的溫度計(jì)它不同于現(xiàn)場(chǎng)溫度計(jì)，不需要在現(xiàn)場(chǎng)看溫度計(jì)的讀數(shù)，也沒必要安裝在（1）的場(chǎng)合范圍。但要考慮溫度計(jì)檢修、檢查、拆卸，以及法蘭型場(chǎng)合熱緊螺栓、換墊片所需要空間，最好是安裝在從地上、平臺(tái)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(dòng)臺(tái)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(jì)的空間，應(yīng)確保從溫度計(jì)安裝管啃算起有600mm以上的距離（圖810） 圖810 溫度計(jì)管嘴端最小空間五、物位測(cè)量?jī)x表液面計(jì)及液面調(diào)節(jié)器 （1） 液面計(jì)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(kuò)徑型（低溫用）液面計(jì)，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(shí)，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(dòng)調(diào)節(jié)閥的安裝裝置自動(dòng)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(duì)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(dá)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(dòng)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(dú)設(shè)置的，但多數(shù)場(chǎng)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(hào)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(shí)，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(shí)，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(jì)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(shí)，可直接設(shè)排液口 當(dāng)縮小切斷閥及旁通閥尺寸時(shí)，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(shí)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(tái)上的配管形狀（上下 各管道在平臺(tái)下調(diào)節(jié)閥組設(shè)置在平臺(tái)上（圖840） 圖840 平臺(tái)上的調(diào)節(jié)閥組（c） 地面或平臺(tái)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(gè)分支管組合（e） 避免旁通閥過高不能操作時(shí)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(diǎn)調(diào)節(jié)閥組的設(shè)置場(chǎng)所，在充分研究下列事項(xiàng)的