Адбор і перадача проб
Сістэма апрацоўкі проб патрабуецца, калі сэнсарныя элементы анлайн-аналізатара не ўсталяваны непасрэдна ў тэхналагічны трубаправод або абсталяванне. Сістэма апрацоўкі проб - гэта сістэма, якая злучае крыніцу вадкасці і кропку зліву аднаго або некалькіх анлайн-аналітычных прыбораў. Яе функцыя заключаецца ў тым, каб аналітычны прыбор мог атрымаць прадстаўнічы ўзор за найкарацейшы час. Стан узору (тэмпература, ціск, хуткасць патоку і чысціня) адпавядае ўмовам працы аналітычнага прыбора.
Сістэма апрацоўкі ўзораў можа выконваць наступныя асноўныя функцыі: здабыванне ўзораў, перадача ўзораў, апрацоўка ўзораў, выгрузка ўзораў. Гэтыя асноўныя функцыі таксама з'яўляюцца асноўнымі кампанентамі сістэмы ўзораў і асноўным працэсам апрацоўкі ўзору ў сістэме.
Ці можна добра выкарыстоўваць анлайн-аналітычны прыбор, часта залежыць не ад самога аналізатара, а ад паўнаты і надзейнасці сістэмы апрацоўкі ўзораў. Паколькі аналізатар складаны і дакладны, дакладнасць аналізу абмежавана прадстаўнічасцю ўзору, прадукцыйнасцю ў рэжыме рэальнага часу і фізічным станам. Фактычна, праблемы страты прытомнасці ў сістэме апрацоўкі ўзораў часта перавышаюць сам аналіз, а абслугоўванне сістэмы апрацоўкі ўзораў часта перавышае сам аналізатар. Таму мы павінны надаваць вялікае значэнне ролі сістэмы апрацоўкі ўзораў, прынамсі, паставіць яе ў такое ж становішча, як і аналізатар.
Асноўныя патрабаванні да сістэмы апрацоўкі ўзораў можна абагульніць наступным чынам:
1. Узор, атрыманы аналізатарам, адпавядае складу і зместу зыходнай вадкасці ў трубаправодзе або абсталяванні.
2. Узор з мінімальнай колькасцю
3. Прастата ў эксплуатацыі і абслугоўванні
4. Доўгатэрміновая і надзейная праца
5. Структура сістэмы максімальна простая
6. Хуткія схемы для памяншэння затрымкі транспарціроўкі ўзору
Пробаадбор і зонд
Выбар пунктаў адбору проб
Пры выбары месцазнаходжання кропкі адбору проб аналізатара на тэхналагічнай лініі неабходна прытрымлівацца наступных прынцыпаў. Найлепшае месцазнаходжанне можа быць кампрамісам і кампрамісам паміж некаторымі кропкамі ў кожнай кропцы:
1. Пункты адбору проб павінны размяшчацца ў адчувальных месцах, якія могуць адлюстроўваць змены ўласцівасцей і складу тэхналагічнай вадкасці.
2. Пункт адбору проб павінен знаходзіцца ў найбольш прыдатным становішчы для кіравання працэсам, каб пазбегнуць непатрэбнай затрымкі працэсу.
3. Пункт адбору проб павінен знаходзіцца ў месцы, дзе даступны перапад ціску працэсу ўтварае хуткі цыркуляцыйны контур.
4. Пункт адбору проб павінен быць выбраны пры тэмпературы, ціску, чысціні, сухасці і іншых умовах як мага бліжэй да месца, неабходнага аналізатару, каб мінімізаваць колькасць кампанентаў для апрацоўкі проб.
5. Месца адбору проб павінна быць лёгкадаступным з эскалатара або стацыянарнай платформы.
6. Пункты адбору проб анлайн-аналізатара павінны быць устаноўлены асобна ад пунктаў лабараторнага аналізу.
Лічыцца, што адбор проб з турбулентных месцаў, дзе ў большасці газа- і вадкасных трубаправодаў адбываецца добрае змешванне, гарантуе сапраўдную прадстаўнічасць пробы. Паколькі газавую або вадкую сумесь цяжка цалкам змяшаць, калі няма турбулентнасці. Пункт адбору проб можа быць абраны ў становішчы ніжэй па плыні ад апошняга выгібу адразу пасля аднаго або некалькіх выгібаў на 90°, або ў адносна спакойным становішчы ніжэй па плыні ад дросельнага элемента (не размяшчайце яго блізка да дросельнага элемента).
Па магчымасці пазбягайце наступнага:
1. Не адбірайце пробу ніжэй па плыні ад даволі доўгай і прамой трубы, бо паток вадкасці ў гэтым месцы, як правіла, ламінарны, а градыент канцэнтрацыі ў папярочным сячэнні трубы прыводзіць да нерэпрэзентатыўнага складу пробы.
2. Пазбягайце адбору проб у месцах, дзе магчыма забруджванне, або ў мёртвых аб'ёмах, дзе могуць прысутнічаць газы, пары, вадкія вуглевадароды, вада, пыл і бруд.
3. Не свідруйце непасрэдна на сценцы трубы. Калі проба адбіраецца непасрэдна на сценцы трубы, немагчыма гарантаваць прадстаўнічасць пробы, бо вадкасць знаходзіцца не толькі ў ламінарным або турбулентным стане, але і ў турбулентным стане, што абцяжарвае гарантыю прадстаўнічасці пробы. Па-другое, з-за паглынання або адсорбцыі ўнутранай сценкай трубаправода ўзнікае эфект памяці. Пры зніжэнні фактычнай канцэнтрацыі вадкасці адбываецца дэсорбцыя і змяняецца склад пробы, асабліва пры аналізе мікракампанентаў (такіх як мікракамплекты вады, кіслароду, чаднага газу, ацэтылену і г.д.), што асабліва істотна. Таму пробу варта адбіраць з дапамогай устаўнога зонда.
Выбар тыпу зонда для адбору проб
1. Для газавых проб з утрыманнем пылу менш за 10 мг/м3 і чыстых вадкіх проб можна выкарыстоўваць прамы (адкрыты) зонд. Прамы зонд для адбору проб звычайна мае стрыжневую форму з вуглом плоскасці 45°, адтуліна якога ўстаноўлена ў кірунку патоку вадкасці, і часціцы вакол зонда аддзяляюцца ад вадкасці з выкарыстаннем прынцыпу інерцыйнага падзелу, але часціцы з меншым памерам часціц аддзяліць немагчыма. Большасць зондаў для адбору проб, якія выкарыстоўваюцца ў анлайн-аналізе, з'яўляюцца такімі зондамі.
2. Калі вадкі ўзор утрымлівае невялікую колькасць часціц, глейкіх рэчываў, палімераў і крышталяў, гэта лёгка прывядзе да закаркавання, і яго можна адбіраць з дапамогай падключанага зонда без спынення ціску. Зонд таксама можа выкарыстоўвацца для газавых узораў, якія ўтрымліваюць невялікую колькасць лёгка закаркоўваемых рэчываў (кандэнсат, глейкія рэчывы).
Зонд для адбору проб, паказаны на малюнку 15-1, — гэта бесперапынны зонд для адбору проб, які ўстаўляецца пад ціскам і выцягваецца, таксама вядомы як здымны зонд для адбору проб, які можа выняць трубку для адбору проб з трубкі пад ціскам для ачысткі пры ўмове, што працэс не спынены. Вынаходніцтва складаецца з герметычнага злучэння і засаўкі (або шарыкавага клапана), размешчаных на праходным зондзе.
Малюнак 15 - 1 Канструкцыя зонда для адбору проб са здымным зондам
Структура герметычнага злучэння паказана на малюнку 15-2. Канструкцыю можна падзяліць на дзве часткі: адна — гэта заціскная і фіксуючая частка трубкі для адбору проб, якая мае заціскную і прыціскальную канструкцыю; другая частка — гэта злучальная частка з фланцам засаўкі, якая мае рэжым разьбовага злучэння і забяспечвае герметызацыю паміж дзвюма часткамі з дапамогай герметычнага элемента. Пры ўсталёўцы неабходна ўважліва выраўнаваць арыентацыю пазы трубкі для адбору проб з арыентацыяй стрэлкі (кірунак патоку вадкасці) на фланцы. Для палягчэння аперацыі падключэння і забеспячэння бяспекі пярэдні канец трубкі для адбору проб прывараны з выступам, каб прадухіліць выдзіманне трубкі для адбору проб пад ціскам у трубцы падчас выцягвання і тым самым выклікаць няшчасны выпадак; калі выступ дасягае канца дыска глухога фланца, засаўка можа быць зачынена, а затым герметычнае злучэнне паварочваецца, каб выняць трубку для адбору проб.
Для газавых проб з больш высокім утрыманнем пылу (>10 мг/м3) можна выкарыстоўваць фільтруючы зонд.
Малюнак 15-2 Структура герметычнага злучэння
Так званы фільтруючы зонд — гэта зонд з фільтрам, фільтруючы элемент якога ў залежнасці ад тэмпературы пробы выраблены з спечанага металу або керамікі (<800°C), карбіду крэмнію (800°C) і корунда Al2O3 (>1000°C). Пры канструкцыі зонда неабходна ўлічваць магчымасць вадкаснай эрозіі для дасягнення мэты самаачышчэння.
Фільтр, усталяваны на галоўцы зонда (унутры тэхналагічнай трубы), называецца ўбудаваным фільтруючым зондам, а фільтр, усталяваны на хвасце зонда (звонку тэхналагічнай трубы), называецца ўбудаваным фільтруючым зондам. Недахопам убудаванага фільтруючага зонда з'яўляецца тое, што фільтр няпроста выняць і ачысціць, толькі прадзьмухванне можа выконвацца ў рэжыме зваротнага прадзьмуху, і адтуліна фільтра не можа быць занадта маленькай, што прадухіляе частае забіванне пылам. Зонд падыходзіць для першаснай грубай фільтрацыі проб. Звычайна выкарыстоўваецца знешні фільтруючы зонд, і зонд можна зручна выняць для ачысткі. Калі фільтр выкарыстоўваецца для адбору проб з дымахода, паколькі фільтр размешчаны звонку дымахода, каб прадухіліць кандэнсацыю вільгаці ў высокатэмпературных дымавых газах, фільтруючая частка павінна выкарыстоўваць рэжым электрычнага нагрэву або нагрэву парай, каб падтрымліваць тэмпературу пробы дымавых газаў вышэй за тэмпературу кропкі расы. Зонд шырока выкарыстоўваецца для адбору проб дымавых газаў катлоў, награвальных печаў і інсінератораў.
Для ўзору бруднай вадкасці нельга выкарыстоўваць фільтруючы зонд, бо вільготны бруд мае моцную адгезію, і цяжка дасягнуць мэты самаачышчэння шляхам прамывання вадкасці. Звычайна для выдалення вадкасці і бруду выкарыстоўваецца прамы зонд большага дыяметра.
Для адбору проб газу крэкінгу этылену, дымавых газаў рэгенерацыі каталітычнага крэкінгу, хваставога газу рэгенерацыі серы, вугалю або цяжкай нафты і газу, хваставога газу вярчальнай печы для цэменту і іншых складаных умоў павінна выкарыстоўвацца спецыяльная канструкцыя прылады для адбору проб.
Выбар характарыстык зонда, даўжыні ўстаўкі і арыентацыі
У якасці зонда для адбору проб звычайна выкарыстоўваецца трубка з нержавеючай сталі 316. Аб'ём зонда павінен быць абмежаваны, каб максімальна паменшыць яго памер.
Тэхнічныя характарыстыкі зонда наступныя:
Трубка 6 мм або 1/4" знешнім дыяметрам - для газавых проб.
Трубка з вонкавым дыяметрам 10 мм або 3/8 цалі - для вадкіх узораў.
Трубка з вонкавым дыяметрам 3 мм або 1/8 цалі - вадкія ўзоры для газіфікацыі і транспарціроўкі.
Трубка з вонкавым дыяметрам 12 мм або 1/2 цалі — для хуткай цыркуляцыі, газавых проб з высокім утрыманнем пылу і вадкіх проб, якія называюцца бруднымі.
Даўжыня зонда ў асноўным вызначаецца даўжынёй устаўкі. Каб забяспечыць прадстаўнічасць узору, звычайна лічыцца, што даўжыня ўстаўкі складае не менш за 1/3 унутранага дыяметра трубы. Рэкамендаваная даўжыня ўстаўкі EEMVA для стандарту № 138 складае:
Мінімальная даўжыня: 30 мм.
Максімальная даўжыня: (0,56d+10) мм (d — унутраны дыяметр трубы).
Пазіцыя ўстаўкі пробыГарызантальная труба: пры адборы пробы газу зонд павінен быць устаўлены зверху трубы, каб пазбегнуць магчымага траплення вадкасцей або кропель; пры адборы пробы вадкасці зонд павінен быць устаўлены з бакавой сценкі трубы, каб пазбегнуць пары і бурбалак, якія могуць знаходзіцца ў верхняй частцы трубы, а таксама рэшткаў і асадка, якія могуць знаходзіцца ў ніжняй частцы трубы.
Вертыкальная труба: Калі вадкасць уводзіцца з бакавой сценкі трубы, вадкасць выводзіцца з секцыі трубы, якая цячэ знізу ўверх, каб пазбегнуць змешвання газаў пры анамальным патоку вадкасці.
Меркаванні па праектаванні і вырабе зондаў
Варта адзначыць наступныя праблемы.
Зонд варта разглядаць наступным чынам:
1. Зонд для адбору проб павінен быць замацаваны з дапамогай кароткага Т-вобразнага злучэння трубы з фланцам.
2. Улічваецца выкарыстоўваны матэрыял, частка Т-вобразнага злучэння, а запорны клапан пераважна ўяўляе сабой засаўку або шарыкавы кран. Калі ўзор - гэта газ пад высокім ціскам, можна разгледзець сістэму падвойных запорных клапанаў, якая з'яўляецца дадатковай ахоўнай мерай падвойнай ізаляцыі.
3. Запорны клапан для адбору проб павінен разглядацца як частка зборкі зонда, і запорны клапан павінен быць засаўкай або шарыкавым клапанам. Калі проба ўяўляе сабой газ пад высокім ціскам, можна разгледзець сістэму падвойных запорных клапанаў, якая з'яўляецца дадатковай ахоўнай мерай падвойнай ізаляцыі.
4. Зонд для адбору проб павінен мець дастатковую механічную трываласць, каб падтрымліваць жорсткую фіксацыю ў тэхналагічнай вадкасці. Калі хуткасць вадкасці высокая, а сіла патоку вялікая, калі зонд тонкі, яго можна абараніць у армавальную трубку.
5. Палажэнне зонда і кірунак патоку ў трубаправодзе павінны быць пазначаны на фланцы.
6. Пры праектаванні зонда варта ўлічваць, што прадухіляецца разрыў з-за рэзананснага эфекту.
перадача ўзору
Асноўныя патрабаванні да перадачы ўзору:
1. Час затрымкі перадачы не павінен перавышаць 60 секунд, што патрабуе як мага карацейшай адлегласці паміж аналізатарам і кропкай адбору пробы, як мага меншага аб'ёму сістэмы перадачы і як мага большай хуткасці патоку пробы (дапушчальна 1,5~35 м/с).
2. Калі пасля дазволенага аналізатарам патоку прайшло больш за 60 секунд, варта выкарыстоўваць сістэму хуткага цыкла.
3. Лінія перадачы пераважна павінна быць прамой да аналізатара, з мінімальнай колькасцю выгібаў і кутоў.
4. Няма мёртвай галіны і мёртвага аб'ёму
5. Для газавых проб, якія змяшчаюць кандэнсат, лінія перадачы павінна мець пэўны нахіл уніз, самая нізкая кропка павінна знаходзіцца блізка да аналізатара і быць абсталявана рэзервуарам для збору кандэнсату. Каэфіцыент нахілу складае 1:12, а глейкасць кандэнсату можна павялічыць да 1:5.
6. Фазавы зрух прадухіляецца, гэта значыць, падчас працэсу перадачы газавая проба цалкам захоўваецца ў газападобным стане, а вадкая проба цалкам захоўваецца ў вадкім стане.
7. Трубаправод для адбору пробы павінен пазбягаць праходжання праз зону экстрэмальных перападаў тэмператур, што прывядзе да некантралюемай змены стану пробы.
8. Сістэма перадачы ўзораў не павінна мець уцечак, каб пазбегнуць уцечкі ўзораў або пранікнення паветра навакольнага асяроддзя.
Хуткі контур — гэта трубаправод, які паскарае паток пробы, каб скараціць час затрымкі перадачы пробы. Хуткі контур звычайна складаецца з двух тыпаў, а менавіта: контур хуткай цыркуляцыі, які вяртаецца ў прыладу, і контур хуткага байпасу, які вядзе да адходаў.
Хуткі цыкл вяртання да прылады
Хуткацыркуляцыйны контур прылады вяртання інструмента называецца хуткацыркуляцыйным контурам, які выкарыстоўвае розніцу ціску ў тэхналагічнай лініі і злучае трубаправод паміж верхнім і ніжнім участкамі, проба адбіраецца з працэсу і вяртаецца ў сістэму цыркуляцыі працэсу, проба, неабходная аналізатару, адбіраецца з контуру, блізкага да кропкі аналізатара, гл. малюнак 15-3.
Хуткія схемы байпасу звычайна выкарыстоўваюцца ў наступных сітуацыях:
1. Калі скід пробы не выклікае небяспекі для навакольнага асяроддзя і забруджвання.
2. Калі працэс вяртання ўзору нерэалістычны, напрыклад, газ пасля дэкампрэсіі, пара пасля газіфікацыі вадкасці і г.д.
3. Калі кошт аднаўлення ўзору перавышае яго кошт, працэс вяртання ўзору неэканамічны.
4. Вяртанне ўзораў у працэс, які можа прывесці да забруджвання або дэградацыі, напрыклад, змешаныя ўзоры, вымераныя па некалькіх шляхах патоку і г.д.
Прыклад лініі перадачы
Трубы і фітынгі
Трубы і фітынгі, якія выкарыстоўваюцца для трубаправодаў для перадачы проб, павінны адпавядаць наступным патрабаванням:
У лініі перадачы ўзору варта аддаваць перавагу бясшвовым трубам з нержавеючай сталі 316. Трубы павінны быць адпаленыя. Перавагі:
Нержавеючая сталь 316 не рэагуе з кампанентамі ў шляху патоку ўзору і мае выдатную каразійную ўстойлівасць.
Вынікі паказваюць, што ўнутраная сценка бясшвовай сталёвай трубы гладкая, адсорбцыя на ўзоры малая, а клас устойлівасці да ціску высокі.
Трубка злучаецца прэсавым злучэннем і мае добрую герметычнасць і малы мёртвы аб'ём.
Трубка, атрыманая пасля адпалу, мае высокую гнуткасць, што зручна для гнуткіх канструкцый і прэсавых злучэнняў.
Злучэнне труб павінна выконвацца метадам прэсавага злучэння, неабходна выкарыстоўваць прэсавае злучэнне з падвойнай гільзай, матэрыял і спецыфікацыя фітынгаў (злучэнняў і клапанаў) павінны быць такімі ж, як і труба, і адпавядаць ім.
Пазбягайце выкарыстання неметалічных труб і фітынгаў, калі толькі іх фізічныя і хімічныя ўласцівасці не маюць відавочных пераваг і не дазволены карыстальнікам.
Медныя трубы і фітынгі можна выкарыстоўваць толькі ў пнеўматычных і цеплаапрацоўчых сістэмах, а не для перадачы ўзораў.
Вызначэнне дыяметра трубы
Паколькі хуткасць патоку сістэмы адбору проб вельмі малая ў параўнанні з лагістыкай працэсу, з-за абмежавання часу затрымкі перадачы дыяметр трубы вішнёвай свідравіны можа быць зменшаны. Дыяметр трубы можна вызначыць з вопыту.
Трубка з вонкавым дыяметрам 6 мм або 1/4" для пробы газу
Вадкі ўзор - гэта трубка дыяметрам 10 мм або 3/8 цалі
Для хуткай цыркуляцыі або забруджанага ўзору выкарыстоўваецца трубка дыяметрам 12 мм або 1/2 цалі.
Вызначэнне таўшчыні сценкі
Ціск, які вытрымлівае труба, залежыць ад таўшчыні сценкі і абмяжоўваецца тэмпературай. Патрабаванні да таўшчыні сценкі трубаправода ў агульным інжынерным праекце наступныя:
∮3×0,7 або 1/8"×0,028
∮6×1,0 або 1/4"×0,035
∮10×1,0 або 3/8"×0,035
∮12×1,5 або 1/2"×0,049
Абсталяванне для мыйных устаноў
У наступных выпадках. Трубаправоды і кампаненты для адбору проб павінны быць абсталяваны прамыўнымі сродкамі:
1. Калі кінематычная глейкасць узору вышэйшая за 500 сСт (1 сСт = 1 мм2/с) (пры 38°C)
2. Магчымае зацвярдзенне або крышталізацыя ўзораў
3. Каразійныя або таксічныя ўзоры
4.Іншыя выпадкі для карыстальнікаў
Прамыўным асяроддзем можа быць азот або пара, якія павінны паступаць з ніжэйшага па плыні, прылеглага да кропкі адбору проб, з асаблівай увагай на прамыўку дадатковых незалежных кампанентаў сістэмы (напрыклад, паралельных падвойных фільтраў і г.д.).
Трубная труба і фітынгі
Розніца паміж трубой і трубой
Трубы і трубкі - гэта два тыпы труб з рознымі дыяметрамі, спосабамі злучэння, спосабамі прадстаўлення і дыяпазонам прымянення.
1. Трубаправодная труба — гэта труба вялікага дыяметра. Дыяметр трубы складае ад 15 да 1500 мм (1/2 да 60 цаляў). Існуюць таксама трубы меншага або большага дыяметра, але выкарыстоўваюць мала. Трубаправодная труба — гэта труба малога дыяметра, дыяметр якой складае ад 1/8 да 1/2 цалі (3 да 12 мм).
2. Труба мае тры віды злучэння: фланцавае, разьбовае і зварачнае. У большасці выпадкаў выкарыстоўваецца фланцавае злучэнне, і разьбовае злучэнне дапускаецца пры нізкім ціску. Аднак, паколькі сценка трубы вельмі тонкая, разьба не павінна пакрываць яе пасля адпалу, выкарыстоўваецца спосаб хамутнога злучэння, таксама вядомы як злучэнне пад ціскам.
3. Труба ўяўляе сабой спецыфікацыю дыяметра трубы з намінальным дыяметрам DN. Намінальны дыяметр не роўны вонкаваму дыяметру трубы або ўнутранаму дыяметру трубы, які з'яўляецца лічбай памеру, якая звычайна выкарыстоўваецца для ўсіх кампанентаў (у тым ліку труб, фланцаў, клапанаў, злучэнняў і г.д.) у трубаправоднай сістэме, і трубы, фланцы, клапаны, злучэнні з аднолькавым намінальным дыяметрам могуць быць злучаны адзін з адным, незалежна ад таго, ці аднолькавыя іншыя памеры (вонкавы дыяметр, унутраны дыяметр, таўшчыня сценкі і г.д.). Проста кажучы, намінальны дыяметр дазваляе спрасціць і ўніфікаваць злучэнне паміж трубой і трубой, таму ў трубе выкарыстоўваецца DN для абазначэння дыяметра трубы.
Трубка пазначае дыяметр трубы з вонкавым дыяметрам, напрыклад, 1/4 цалі для трубкі з вонкавым дыяметрам 1/4 цалі. Паколькі трубка злучаецца з дапамогай гільзы, гэты спосаб злучэння тычыцца вонкавага дыяметра, трубка з такім жа вонкавым дыяметрам і частка трубкі могуць быць злучаны з дапамогай гільзы, таму ў трубцы выкарыстоўваецца вонкавы дыяметр для выражэння дыяметра трубкі.
4. Таўшчыня сценкі трубы з'яўляецца стандартнай. Звычайна яна выражаецца серыйным нумарам таўшчыні сценкі (скарочана Sch.NO. — Schedule Number), Sch.No. таксама называецца нумарам узроўню ціску, ад Sch.No.5 да Sch.No.160. Трубы рознага дыяметра або матэрыялу маюць свае стандартныя серыі таўшчыні сценкі. Або Sch.No. Фактычная таўшчыня сценкі трубы аднолькавага дыяметра або матэрыялу адрозніваецца.
Таўшчыня сценкі трубы прадстаўлена фактычным памерам таўшчыні (у цалях або мм)
5. Труба шырока выкарыстоўваецца як у тэхналагічных трубах, так і ў трубах грамадскіх інжынерных сетак. Труба выкарыстоўваецца толькі ў вымяральным трубаправодзе прыборнай сістэмы, трубаправодзе пнеўматычнага сігналу і ўзоры аналізатара ў рэжыме рэальнага часу.
Тыпы, характарыстыкі і звязаныя з імі параметры звычайнай трубы
Існуе некалькі тыпаў труб, якія часта выкарыстоўваюцца: у залежнасці ад матэрыялу, у асноўным гэта нержавеючая сталь 316 і нержавеючая сталь 304. У залежнасці ад працэсу фармавання, існуе два віды бясшвовых сталёвых труб (гарачакатаных перад халодным валачэннем) і зварных сталёвых труб (звараных з паласы сталі). У сістэме вымяральных вузлоў існуе два тыпы цалевых труб і метражных труб у залежнасці ад вонкавага дыяметра і таўшчыні сценкі.
Знешні дыяметр і таўшчыня сценкі найбольш распаўсюджаных труб, максімальна дапушчальны працоўны ціск і іх каэфіцыенты тэмпературнай дэградацыі паказаны ў табліцах 15-1–15-5.
Табліца 15-1 Тэхнічныя характарыстыкі і максімальна дапушчальны працоўны ціск (бар) для звычайных труб, вырабленых з рысу (матэрыял 316SS або 6Mo)
Заўвага: 1. Для сістэмы працоўнага ціску ASTM A-269, вымеранай у табліцы, каэфіцыент бяспекі складае 4:1 [каэфіцыент бяспекі = ціск пашырэння (разрыву): працоўны ціск]
2. Працоўны ціск, паказаны ў табліцы, дзейнічае ў дыяпазоне тэмператур трубкі ад -20 да +100°C. Пры павышэнні тэмпературы каэфіцыент зніжэння тэмпературы неабходна памножыць. Глядзіце табліцу 15-2.
Табліца 15-2 Каэфіцыент тэмпературнай дэградацыі трубчастага лічыльніка
ЗАЎВАГА: Напрыклад, бясшвоўная труба з нержавеючай сталі 316SS з вонкавым дыяметрам 12 мм × 1,00 таўшчыня сценкі мае рабочы ціск 245 бар пры пакаёвай тэмпературы (гл. табліцу 15-1). Пры працы пры тэмпературы 800°F (427°C) з каэфіцыентам зніжэння тэмпературы 0,80 (гл. табліцу 15-2) максімальна дапушчальны рабочы ціск пры гэтай тэмпературы складае 245 бар × 0,80 = 196 бар.
Табліца 15-3 Агульныя спецыфікацыі цалевых труб Максімальна дапушчальны рабочы ціск (psi, lbs/in2) (бясшвовыя сталёвыя трубы 316 або 304)
Табліца 15-4 Тэхнічныя характарыстыкі і максімальна дапушчальны працоўны ціск (psi) для звычайнай цалевай трубы (зварныя сталёвыя трубы 316 або 304)
ЗАЎВАГА: 1. Дадзеныя ў табліцах 15-3 і 15-4 адпавядаюць стандартам ASME/ANSI B31.3 «Трубаправоды для хімічных заводаў і нафтаперапрацоўчых заводаў» (версія 1987 г.)
2. Значэнні рабочага ціску — гэта значэнні ціску пры тэмпературы навакольнага асяроддзя (72°F або 22°C), а каэфіцыенты зніжэння тэмпературы паказаны ў табліцы 15-5.
3. каэфіцыент бяспекі ціску складае 4:1
4. Пераўтварэнне адзінак вымярэння лін = 25,4 мм, 1 фунт/кв. дюйм = 6,89 кПа ≈ 0,07 бар.
Табліца 15-5 Каэфіцыент тэмпературнай дэградацыі цалевай трубкі
Заўвага: Напрыклад, бясшвоўная труба з нержавеючай сталі 316SS з вонкавым дыяметрам 1/2 цалі х таўшчынёй сценкі 0,049 (вонкавы дыяметр каля 12,7 мм х таўшчыня сценкі 1,25 мм) мае рабочы ціск 3500 фунтаў на квадратны дюйм (каля 245 бар) пры пакаёвай тэмпературы. Пры эксплуатацыі пры тэмпературы 800°F (427°C) яе каэфіцыент тэмпературнай дэградацыі складае 0,80, пры якой максімальна дапушчальны рабочы ціск складае 3500 фунтаў на квадратны дюйм х 0,80 = 2800 фунтаў на квадратны дюйм (каля 196 бар).
Фітынгі для труб
Існуе мноства тыпаў фітынгаў, якія выкарыстоўваюцца для труб, але іх можна коратка апісаць наступным чынам.
Для злучэння трубы з трубой выкарыстоўваецца сярэдняе злучэнне (муфта) або злучэнне, абодва бакі якога злучаны муфтай. Існуюць наступныя асноўныя тыпы:
Прамы сярэдні раз'ём Union
Трохбаковы цэнтральны злучальны тройнік Union Tee
Чатырохкантактны прамежкавы раз'ём Union Cross
Сагнуты сярэдні сустаў Union Elbow
(Выгіб 90° і 45°)
Скразны раз'ём пласціны Пераборка Злучэнне
Вынаходніцтва выкарыстоўваецца для злучэння труб з рознымі дыяметрамі, якое звычайна называюць вялікай галоўкай, а таксама з'яўляецца сярэднім злучэннем.
Клеммны раз'ём выкарыстоўваецца для падлучэння труб і лічыльнікаў, дапаможных прылад і г.д. Раз'ём злучаецца з трубкай з дапамогай хамута, такім чынам раз'ём злучаецца з лічыльнікам, дапаможным абсталяваннем і г.д. і з'яўляецца раз'ёмам на канцы трубкі, таму раз'ём называецца клемным раз'ёмам. Існуе толькі адзін з наступных варыянтаў:
Праходны раз'ём клеммы Раз'ём
Трохкантактны раз'ём, раз'ём-трайнік
Выгнуты раз'ём кантакту Калена раз'ёма
Скразное пласціністае клемнае злучэнне Пераборны раз'ём
Раздым манометра выкарыстоўваецца для злучэння трубкі і манометра, а таксама з'яўляецца клемным раздымам. Існуе два асноўных тыпы: Pass Connect і Pass Connect Te.
Іншыя, такія як кароткія фітынгі (перахаднік), заглушкі для труб (заглушка), каўпачкі для труб (капачка) і г.д., не з'яўляюцца непатрэбнымі або непатрэбнымі.
Калі вы аддзелены ад мацавання, фітынг, які выкарыстоўваецца трубной трубой, мае два рэжымы мацавання.
Падключэнне разеткі
Злучэнне муфтавым тыпам выкарыстоўваецца для злучэння злучэння і трубы, якая злучаецца і герметызуецца сілай прыціску круглага абруча, таму злучэнне муфтавым тыпам таксама называецца прыціскным. Круглы абруч мае два тыпы абруча (адзінарны абруч, адзінарны абруч) і падвойны абруч (падвойны абруч, двайны абруч).
разьбовае злучэнне
Разьбовае злучэнне выкарыстоўваецца для злучэння злучэння, інструмента, дапаможнага абсталявання і гэтак далей. Існуе два тыпы агульнай разьбы.
1. Канічная трубная разьба Існуе два тыпы разьбы NPT (вугал зубца 60°) і разьбы BSPT (вугал зубца 55°). Кут канічнасці складае 1°47'. Чым мацней канічнасць, тым большая дэфармацыя можа выконваць герметычную ролю, таму яе таксама называюць «трубавай разьбой, герметызаванай разьбой». На практыцы звычайна дадаюць герметык, напрыклад, стужку PTFE, герметык з кампазітнай трубкі і г.д., каб прадухіліць уцечку.
2. Цыліндрычная трубная разьба. Існуе прамая разьба (вугал 60°) і разьба BSPT (вугал 55°). Цыліндрычная трубная разьба без канічнай формы — гэта прамая трубная разьба, якая не мае герметычнага эфекту, таму яе таксама называюць «неразьбовай герметычнай трубнай разьбой». Пракладка (пракладка) выкарыстоўваецца для герметызацыі злучэння.
Акрамя таго, разьба на вонкавай паверхні злучэння называецца станоўчай разьбой і пазначаецца M (Mel); разьба на ўнутранай паверхні злучэння называецца ўнутранай разьбой і пазначаецца F (File). Разьба, якая круціцца па гадзіннікавай стрэлцы, называецца правай разьбой, разьба, якая круціцца супраць гадзіннікавай стрэлкі, называецца левай разьбой, мадэль левай разьбы пазначаецца LH, правая разьба не пазначаецца.
Большая частка разьбы, якая выкарыстоўваецца ў трубаправодных фітынгах, — гэта канічная трубная разьба NPT, некаторыя паветраныя цыліндры маюць левую разьбу, а ў іншых выпадках — правую.
З-за разнастайнасці фітынгаў, якія выкарыстоўваюцца ў трубах, і неадпаведнасці метадаў мадэлявання і спецыфікацыі вытворцаў фітынгаў, гэта кіраўніцтва больш не змяшчае інфармацыі па гэтым пытанні. Фактычна, у залежнасці ад памеру, тыпу і спосабу падключэння фітынга, фітынг можна зручна выбраць у адпаведнасці з узорам прадукту.
Злучэнне труб тыпу муфты
Трубныя фітынгі — гэта фітынгі для злучэння труб (як відаць з іх назвы ў англійскай мове). Яны злучаюцца і герметызуюцца сілай прыціскання круглага абруча, таму іх таксама называюць прэсавымі злучэннямі. Існуе два тыпы ўтулкавых фітынгаў: з адной абцякальнай муфтай і з падвойнай абцякальнай муфтай. На малюнку 15-5 паказаны канструкцыя і прынцып працы падвойнай утулкі.
Малюнак 15.5 Канструкцыя і прынцып працы злучэння труб з падвойнай гільзай для картачнай трубы
Два заціскі прыводзяцца ў рух да корпуса злучэння пад уздзеяннем цягі, якая ўзнікае пры кручэнні гайкі па гадзіннікавай стрэлцы; пад узаемным экструзійным дзеяннем канічнага адтуліны корпуса, пярэдняга і задняга заціскаў канічная паверхня трубы прыціскаецца на працягу двух гадзін, і злучэнне і герметызацыя ажыццяўляюцца сілай прыціскання паміж двума канічнымі паверхнямі пярэдняга і задняга заціскаў і трубкай.
Пры злучэнні з дапамогай муфты варта ўлічваць наступныя моманты:
1. Перад падключэннем трубка павінна быць круглай, канец трубкі не павінен мець задзірын, паверхня не павінна мець відавочных дэфектаў
2. Устаўце трубку ў раз'ём і пераканайцеся, што труба ў клетцы ўстаўлена на месца, і зацягніце гайку ўручную. Рэкамендуецца правесці лінію паміж шасціграннікам гайкі і корпусам злучэння ў якасці базавай кропкі пачатку кручэння гайкі.
3. Неабавязкова выкарыстоўваць ціскі для заціскання трубы ў стыку, яны пакінуць след або драпіну на трубе, нават зробяць трубу эліпсам, праз які лёгка працякае.
4. Зацягвайце гайку па гадзіннікавай стрэлцы з дапамогай ключа, пры гэтым злучэнне ≥1/4 цалі (6 мм) трэба павярнуць на 1,5 разы; для раздыма <1/4 цалі (6 мм) патрабуецца 3/4 абароту, як паказана на малюнку 15-6.
5. Калі вам трэба адлучыць і зноў падключыць, звярніце ўвагу на першапачатковае становішча зацяжкі і выкарыстоўвайце гаечны ключ для адлучэння злучэння. Пасля зборкі зацягніце гайку ў першапачатковае становішча, а затым акуратна зацягніце ключ, пакуль крутоўны момант трохі не павялічыцца.
Цеплаправоднасць пары
Цеплаізаляцыя і абаграванне
Цеплавое абаграванне азначае выкарыстанне паравых цеплавых трубак і электрычных цеплавых трубак для нагрэву трубаправода для адбору ўзору, каб кампенсаваць страты цяпла ў працэсе перадачы, каб падтрымліваць тэмпературу ўзору ў пэўным дыяпазоне. Цеплаізаляцыя азначае пакрыццё вонкавай паверхні трубаправода для адбору ўзору, каб паменшыць цеплааддачу ў навакольнае асяроддзе або паглынуць цяпло з навакольнага асяроддзя падчас працэсу перадачы, а таксама ізаляцыйныя меры, якія прымаюцца для таго, каб узоры не падвяргаліся ўздзеянню навакольнай тэмпературы падчас працэсу перадачы.
Лінія перадачы ўзору часта патрабуе награвання або цеплаізаляцыі, каб фазавы стан і склад узору не змяняліся пры змене тэмпературы. Значнай крыніцай змены тэмпературы ў працэсе перадачы ўзору з'яўляецца змена надвор'я, бо Кітай знаходзіцца ў кантынентальным поясе мусонаў, розніца паміж экстрэмальнымі тэмпературамі зімой і летам часта перавышае 60°C. Акрамя таго, неабходна ўлічваць награвальны эфект прамога сонечнага выпраменьвання, і тэмпература паверхні трубаправода для перадачы ўзору часам можа дасягаць 80~90°C пад уздзеяннем сонца летам. Такім чынам, пры праектаванні перадачы ўзору варта ўлічваць уплыў тэмпературы навакольнага асяроддзя на фазавы стан і склад узору.
Газавая проба змяшчае кампаненты, якія лёгка кандэнсуюцца, і павінна суправаджацца награваннем, каб падтрымліваць тэмпературу вышэй за кропку расы; вадкая проба змяшчае кампаненты, якія лёгка газіфікуюцца, і вадкую пробу трэба ізаляваць і ізаляваць ніжэй за тэмпературу выпарэння або падтрымліваць ціск вышэй за ціск пары. Слядовыя аналізы проб (асабліва слядоў вады і слядоў кіслароду) павінны транспартавацца з награваннем, таму што эфект адсарбцыі сценкай трубкі павялічваецца са зніжэннем тэмпературы, у той час як эфект дэсорбцыі процілеглы. Узоры, якія лёгка кандэнсуюцца і крышталізуюцца, таксама павінны суправаджацца цеплаперадачай. Карацей кажучы, у залежнасці ад умоў і складу пробы, у залежнасці ад змены тэмпературы навакольнага асяроддзя, выбірайце адпаведны спосаб ізаляцыі, вызначайце тэмпературу ізаляцыі.
There are two kinds of heat-preservation methods: steam heat-preservation and electric heat-preservation.
The advantages and disadvantages of steam heating
The advantages of steam heat-accompanying are: The temperature is high and the heat is large, so the sample can be heated quickly and kept at a higher temperature. The disadvantages are as follows:
1.Because of the thin diameter of the steam pipe, the air pressure can not be too high and the height of the vertical pipe changes, the effective length of heat conduction is greatly limited, so that when the sample pipeline is long or heavy load heat conduction, the method of sectional heat conduction must be adopted. According to the foreign data, the maximum effective heat conduction length of steam is 100ft(30.48m). Therefore, for the 60m long sample pipeline, it is usually divided into two stages.
2.The fluctuation of steam pressure will lead to a large change of temperature, and the insufficient supply of gas or even short-term interruption of gas is sometimes occurred. It is difficult to meet the requirements of equilibrium and stability of the temperature associated with the heat of the sample pipeline.
3.It is very difficult to control the associated temperature when the sample pipeline is heated by steam, or it is not controllable (the sample processing box can be controlled by temperature control valve).
Thermal vapor and thermal insulation material
There are two kinds of steam accompanied with heat, ie low-pressure superheated steam and low-pressure saturated steam.
Table 15-6 Main physical properties of saturated steam(SH 3126—2001)
Aluminum silicate insulation rope, silicate products and so on are commonly used as insulation materials for sample pipelines. The thermal insulation materials commonly used in the sample processing box or the analysis thermal insulation box are polyurethane foam, polystyrene foam, etc. The selection of the associated steam pressure and the thickness of the insulation layer can be found in Table 15-7.
Table 15-7 Thickness of thermal insulation layer at different atmospheric temperatures (SH 3126-2001)
Aluminum silicate insulation rope, silicate products and so on are commonly used as insulation materials for sample pipelines. The thermal insulation materials commonly used in the sample processing box or the analysis thermal insulation box are polyurethane foam, polystyrene foam, etc. The selection of the associated steam pressure and the thickness of the insulation layer can be found in Table 15-7.
Table 15-7 Thickness of thermal insulation layer at different atmospheric temperatures (SH 3126-2001)
Figure 15-7 Structure of heavy and light heat tracing
When the sample is easy to condense, freeze and crystallize, heavy heat may be used; When the heavy heat accompanying the sample may cause polymerization, decomposition reaction or gasification of the liquid sample, the light heat accompanying the sample should be used.
Water trap for steam heat-treatment system
The hydrophobic device is also called a hydrophobic valve, and its function is to regularly discharge condensate in the steam heat-accompanying system, prevent the leakage of steam, and save energy. A water trap should be installed separately in each of the heat-associated systems.
According to its working principle and structure, the water repeller has many kinds. Currently, the commonly used water repeller in the instrument thermal insulation system is a thermal power type water repeller, and also a temperature-regulated water repeller which utilizes the principle of thermal expansion and cold contraction of temperature sensitive elements to drain water automatically. and a combination of temperature-regulated and thermo-dynamic water repellents. The water repeller is not in the work scope of online analytical instrument maintenance, and this book does not introduce.
Electrical Companion
Advantages and Disadvantages of Electric Heating
At present, most domestic industrial enterprises use steam-assisted heat treatment, the main reason is that the steam boiler already existed in the plant can be used, but the heat-assisted efficiency and the maintenance and consumption in the future operation are far less than the use of electric-assisted heat treatment economy. In addition, the material of the steam supply pipe network and the water return pipeline, the heat preservation installation and the future maintenance cost, and the purification cost of the steam water are also considerable.
Compared with steam heat-accompanying, electric heat-accompanying has the following advantages:
1.The electric heating system is a relatively simple heating system. It does not need a complex steam pipe network and water return pipeline as the steam heating system, and the required power supply and distribution facilities can be shared with other electrical lines.
2.The scope of heat loss and the operating and maintenance expenses of the electric heat accompanying the heat shall be limited to the heat accompanying the line
3.Electric heat is a very easy-to-control heat-accompanying system, its temperature control can be very accurate, this is the steam heat-accompanying system can not reach
4.No noise, no pollution, steam tracing has "run, run, drip, leak" phenomenon, electric heat tracing does not
5.The electric heat belt has a service life of 25 years or more, which is difficult to achieve with steam
6.Easy installation, use and maintenance
Many developed countries have widely adopted electric heating technology in the industrial field. At present, the electric heating has been adopted in the instrument system of large-scale petrochemical projects. Compared with the steam heat, the main disadvantage of electric heat is low temperature and low heat. The temperature range of the electric heating is usually lower than 250°C, and the steam heating range is up to 450°C. Some liquid samples still need to be gasified by steam heating.
Electric heating cable
There are several kinds of electric heating cable in the electric associated heat system:(1) Self-regulation of the electric heating cable; (2) Constant power electric heating cable; (3) power-limited electri heating cable; (4) Series-connected electric heating cable
The first three are all parallel type electric heating cable, which are composed of parallel electric heating elements between two parallel power supply. At present, most of the electrical heat of the sample transmission line is selected as self-regulation electrical heating cable, and generally does not need temperature controller. When the sample temperature is higher (such as the high temperature flue gas sample of CEMS system), the power-limited electric belt can be adopted.
The advantages of the constant power electric belt are low cost, and the disadvantage is that the electric belt has no self-temperature adjusting function, and is easy to overheat. The invention is mainly used for the heating of the process pipelines and equipment, and a temperature control system must be arranged when the sample pipelines are used for the heating.
The series-type electric associated belt is a associated belt which takes the cable core line as the heating body, namely, the core line with certain resistance is connected with current, the core line generates heat, the heating core line has two types, namely single core and multi-core, which are mainly used for the heat associated with long-distance pipelines.
Fig. 15-8 Structure of self-regulating and electric belt 1-nickel-plated copper power supply bus; 2 - Conductive plastics; 3-Fluoropolymer insulation; 4-tin-plated copper wire braided layer; 5-polyolefin sheath (suitable for general environment); 6-Fluoropolymer Sheath (for corrosive environments)
self-regulating electric belt
Self-regulating Electric Accompanying Band, also known as Power Self-regulating Electric Accompanying Band, is a kind of parallel electric accompanying band with positive temperature characteristic and self-regulating. Figure 15-8 is the structure of the self-regulating electric belt.
The self-regulation electric heating belt consists of two power supply and conductive plastic connected in parallel between the two power supply. The so-called conductive plastic is made by introducing a cross-linked semiconductor matrix into the plastic, which is a heating element in an electric heating belt. When the temperature of the heated material increases, the conductive plastic expands, the resistance increases and the output power decreases. When the temperature of the material is lowered, the conductive plastic contracts, the resistance is reduced, and the output power is increased, that is, different heat will be generated at different ambient temperatures, and the conductive plastic has the function of self-regulating the temperature. It can be cut or lengthened arbitrarily, and it is very convenient to use.
The electric heating belt is suitable for the situation of low maintenance temperature, especially the situation of difficult calculation of heat loss. Its output power (10°C) is 10W/m, 16W/m, 26W/m, 33W/m, 39W/m and so on, and its maximum maintaining temperature is 65°C and 121°C. The so-called highest maintenance temperature means that the electric heating system can continuously maintain the highest temperature of the object.
Most of the electrical heat associated with the sample transmission line in on line analysis are self-regulated electrical heating belt. In general, there is no need for temperature controller, and the starting current is about 3-5 times of the normal value. The selection of components and wires in the power supply circuit should meet the requirements of starting current.
Limited power electric companion
Power-limited electric heating cable is also a parallel type of electric heating belt, its structure is the same as the constant power electric heating belt, see figure 15-9, the difference is that it uses resistance alloy heating wire, this kind of heating element has the positive temperature coefficient characteristic, when the temperature of the heating material increases, can reduce the power output of the heating belt. Compared with the self-regulation electric belt, the regulation range is small, the main function is to limit the output power in a certain range to prevent overheating.
Figure 15-9 Limited power supply with electric heating belt 1-Copper Power Supply Bus Bar; 2,4-Fluoropolymer insulation; 3-resistance alloy electric heating wire; 5-Tin-plated copper wire braided layer; 6-Fluoropolymer sheath
This kind of electric heating belt is suitable for the situation of high maintaining temperature, its output power (10°C) has several kinds such as 16W/m, 33W/m, 49W/m, 66W/m, etc., the highest maintaining temperature has two kinds of 149°C and 204°C. The invention is mainly used for the sampling pipeline of the CEMS system, which is used for heat preservation of the high-temperature flue gas samples, so as to prevent the moisture in the flue gas from condensing and separating out during the transmission process.
Electric Trace Tubing
Electrical Trace Tubing is a combination of a sample transport tube, an electrical trace tropical, a moisture retention layer, and a sheath layer.
Figure 15-10 is the structure of self-regulating electric heat pipe cable. The cable is suitable for the situation of low maintenance temperature, the highest maintenance temperature is 65°C and 121°C, and the number of the sample tubes is single and double following.
Figure 15-10 Self-regulating electric heat pipe cable structure
Left—single sample pipe cable; right—double sample tube cables; Structure (from outside to inside): Sheath - Black PVC Plastics
moisture retention layer-non-hygroscopic glass fiber; Thermal reflection belt—aluminum copper polyester belt; Electric heating belt—self-regulation type;
Sample tube—Tube of various sizes and materials
In addition to the electric heat pipe cable, there is also a steam trace tube cable, which is the same structure as the electric heat pipe cable, except the steam heat pipe replaced the electric heat pipe. It has two types of heavy and light heat accompanying, and the number of single and double heat accompanying sample tubes. The heat pipe cable is convenient to use, which saves the trouble of on-site coating and heat preservation construction. The invention has good water proof, moisture proof and corrosion resistance, and is reliable and durable, which is worthy of recommendation.
The cable can be selected according to the type selection sample provided by the manufacturer, and it also needs to be verified and confirmed through calculation. Figure 15-11 The working curve of the self-regulation electric heat pipe cable. The sample tube is a single 1/4in Tube tube, the left longitudinal coordinate is electric heat power, unit W/ft; The vertical coordinate on the right is ambient temperature, unit°F; The lower horizontal coordinate is the temperature of the sample tube, unit°F. The required thermal power can be identified by the intersection of temperature and ambient temperature that the sample tube needs to maintain. The rough line in the middle of the figure is the working curve of different specifications of electric heating belt, for example, the rough line is the working curve of self-regulation electric heating belt with power 3W/ft (10W/m at 10°C), according to the change of the curve, we can find out the change of the temperature of the sample tube under different environmental temperature when using the adjoint thermal.
