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1、 1 / 23流量开关应用技术网上学习班教材选用工业级产品一、民用级、工业级、军级、船级、核级产品笔者在这里对民用级、工业级、军级没有严格的定义，做为仪表选型常识在这里赘述。一些用户忽视产品的分级，主要表现在把民用级产品放在工业上用。不同级产品，首先是有不同的国家标准、行业标准，所以首先是不同应用领域应选择相应的级别。总的要求是军级最严格、标准高，而民用级标准低。不同级的产品，从设计者来讲，他们是不同行业的专家设计。民用级产品设计者根据国标和行业标准设计，设计者只对民用设备、设施的工况和工艺比较熟悉。一般民用级产品工况统一、单纯、单一，现场一般为室内，工作环境条件好，介质条件清楚，一般没有防腐
2、防爆等要求。因为民用，所以结构简单，价格低，而工业级产品，大多数应用于电厂，钢厂，石油化工等重工业场所，成本高低是第二位的，可靠性设计是主要的，这类仪表属于过程检测仪表。这一类仪表防护标准在 IP65 以上，高温，高压工作条件及温度和压力变化，介质状态变化，介质的腐蚀性都很恶劣。这类仪表服务对象（例如流量开关）都是价值高的重要设备，不允许像民用产品在发生故障时采用检修方法去克服、维修，即不允许仪表使用不安全。相比之下军级产品要求比工业级更高，即在最恶劣条件下也不允许出错，出了错误就打败仗了，无可挽回了。所以在过程生产控制中不能采用民用级，因为价格低选用民品是错误的（例如用几百元买一个流量开关应
3、用于电厂） 。军品比工业级价格高几倍至几十倍，工业级比民品高几倍是正常的。市场上还有一些产品，属于单机自动化应用产品，经常是某一单机的配套部件。这种产品的工况一般由于专用，所以设计简单，在单机中成本价格可忽略。由于专用，所以设计上没有考虑电厂、钢厂，石化等行业的特殊性，另外一方面在单机自动化配套中，也需要特殊设计。例如：如果采用热式质量流量计应用于某单机，其成本要求肯定比过程仪表低，此时需要专门的设计以适用单机的需要。同样，直接把过程仪表拿过来用于单机自动化使用也不对，除了成本因素外，不需要像过程仪表那样复杂，体积也大。但是往往由于过程仪表比其它领域仪表发展早，成熟，单机配套仪表发展慢或不全面
4、，要“借用”过程仪表，此时需要针对单机行业特征专门设计，一个是把价格降下来，一个是要适合单机自动化特定要求。目前市场上流量开关，压力开关种类繁多，用户寻找它们的差异性时，首先区分仪表的是民用级，单机自动化用仪表，还是工业级仪表，而不是从功能和技术指标上选型。例如：某民用级流量开关使用温度为-40150。某电厂需要高温 150和低温-30的使用。选用这个民用级开关是错误的。而是要根据实际工况和工艺特征选型，要针对产品的结构，材料，制造工艺等进行细致的了解。 （例如：不是所有丁腈橡胶 O 环都耐油） ，不能根据价格高低选型。上面赘述，仅供一般参改，可能有错误之处。至于船级，核级仪表，又有它行业上专
5、门标准，仪表是在特定条件下工作的。一般过程检测仪表在重要场所也不能用于船舶和核工业。二、各种原理流量开关应用领域1、单机自动化控制用活塞式，转子式2、电厂、钢厂、石化等过程控制用阀式流量开关3、空调制冷等民用场所采用靶式流量开关4、气体、特殊气体选用电子式流量开关和转子式流量开关5、大口径液体流量开关采用电子式流量开关，插入式阀式流量开关和靶式开关6、大口径气体流量开关采用电子式质量流量传感器开关7、其它类特殊工况用开关2 / 23根据报警动作特征选用流量开关三、确认报警确认报警动作的特征需要，使用者对报警动作应能够描述清楚，并且熟悉工况，工艺过程。有很多用户认为报警是一个简单的要求，要求不高
6、，只是一个无水报警，而草率购买一个经济型流量开关，这是错误的。这里要求使用者能对生产的工况和工艺很清楚，能用语言对报警状态本身描述清楚，需要做到认真，否则您没有资格使用仪表。第一种报警：现场出了事故，电机停转或某种特殊原因造成断流或流量即刻减少，表现为管路液体流动突然剧减，或无流量，简单描述为事故报警。这种现场对流量开关主要要求是届时发出开关信号，而报警点灵敏但不一这准确。第二种报警：现场由于长期运行，管道中污物逐渐增多，流阻逐渐增大，管道中流量减少有一个较长的过程，系统处于正常运行中。当流量减少到一定值时需要报警，否则设备将会受到损坏。这种流量减小，不是突发事件，此类报警属于下限流量报警；而
7、下限值大小预先可以设定，简单描述为下限报警，或称为运行报警，这种现场对流量开关的要求较高，一般要求流量开关本身是开关带流量显示甚至远传，并且现场设定方便。第三种报警：小流量报警或者说要求流量开关越灵敏越好，此种工况表现为只要有流动，设备不至于损坏，只有不流动时才报警，允许设备长期在低流量下运行，简单地描述为有水无流动报警。第四种报警：第四种报警方式又称为启动流量报警，即规定一个最小的适当流量，当管路中流量大于此值时启动设备，小于这个流量值关机保护设备。这个小的适当流量值称为启动流量，这个最小流量对系统来讲是确保的。当流动开始时，进行某一操作。另外在民用设备中，例如节水节电用流量开关是通水通电后
8、，断水断电工作方式。又例如以人身安全为目的的流量开关，即通水断电，断水通电工作方式。以上仅举出四种常遇到工况，还有一些特殊流量开关，例如：无水报警（不是不流动） ，点滴流量报警等。我们选用流量开关一定要使选用的流量开关和用户运行工况相适应，任何一种流量开关都不是万能的，决不能把一种流量开关盲目地用上，认为只要能调出来就行。四、介绍一种典型的工业级流量开关B5-5（工业级流量开关B5-5 带指示可设定流量开关）B5-5 带指示表可设定工业级流量开关，为标准工业级产品，主要适用于钢厂、电厂、石化系统等领域。在这些行业中，现场工况复杂，而被流量开关保护的重要设备价值很高。B5-5 专为重要设备安全运
9、行配套使用并且在中央控制室对仪表监控。它是设计院选型的主要型号。B5-5 流量开关为严格的工业级设计，它对众多重要设备安全运行及复杂的多种的非均匀的不稳定的流动条件都能适应，一个性能优良流量开关必须对被测环境和被测对象适应，而绝非是一个简单普通的开关动作。在这种场所，选用机械式 B5-5 型流量开关比采用其它类仪表更合理，更安全。B5-5 为止回阀结构设计，阀轴即为指针轴。在指针轴上安装指针，所以指针的指示就是阀的开度，指针轴和阀的叶片相连，控制着阀的开度，所以这种流量指示和通用的可视流量指示器一样直接反映流动状态。在浮球式和转轮式流量指示器中浮球和转轮仅是有流动时浮球浮起，转轮转动，而对流量
10、大小不能表示，而 B5-5 能做到随流而动，而且能表示流量的大小，具有流量计量的价值。B5-5 对工况条件适应性强，可以应付超过额定能力的冲击或液流浪涌及二次流的作用。这是因为在阀轴终端有一个盘状弹簧，即弹簧承载。阀的开度不仅能做到随流而动，而且对液体二次流动，冲击，浪涌不随流而动，换句话说对准流量准确动作而对高频动作阻尼。 （在靶式流量开关中靶的动作取决于动压，对脉冲、冲击、浪涌反映明显而无阻尼效应，所以工作缺乏可靠性靶式开关仅适用于较稳定的流动。 ）从这点上讲 B5-5 对被测环境适应能力强，不需要直管段安装条件。 （注：非常多的人认为管道中流动是稳定的，多支路管路中流动分配是均匀的，管路
11、中流量不会因负载等因素而变化和突然变化。而使用 B5-5 不需要担心现场，即使管3 / 23路中流动很不规则。 ）一般流量开关不能输出 4-20mA，B5-5 可以输出 4-20mA，在中央控制室也能监控管道中瞬间流量大小，便宜管理。B5-5 是真正的工业级代表。B5-5 是典型的工业级仪表，主要体现在下面 17 点，用户可以用 B5-5 工业级表现的眼光去和其它类流量开关比较，结合自己应用特征，对流量开关有一个科学的合理的工业级要求：工业级流量开关表现1、盘状弹簧承载的机械设计，可在任何位置上安装，无需要安装直管段。2、不受安装方向的影响。3、直接指示流量大小对重要的流量进行监控4、可调试开
12、关准确地提供警报。5、1%精度，开关设定点重复性好确保操作循环的准确和可靠。6、可在运行中进行调整。7、不需要考虑现场的各种工况，可以应付超过其额定能力的冲击或液流、浪涌及二次流（因为是差压决定流量开关开度，而不是像靶式开关依靠动量产生位移）8、内部动力部件和密封件均以各种不同的材料制成以便满足广泛的应用，和您的应用相兼容的材料请向工厂咨询。9、可以用不同单位表示刻度。10、高开关额定功率 10 至 15A/工业级微动开关。11、可以做止回阀使用。12、流通量设计最小的压力损失。13、止回阀式结构，阀轴即为指针轴，所以仪表表针偏转角度就是阀的开度，直接（不经转换）表示管道中流动状态即流量可视（
13、代替可视流量指示器） ，使人直接观察到流动情况。14、防护等级：IP65 全密封结构。15、高级阀式开关具有 4-20mA 输出或电阻输出。16、微动开关防爆等级：dIIBT617、在“0”点附近也能准确报警。CA DB E F止回阀式流量开关阀片关闭状态图一 B5-5 带指示可设定流量开关示意图A指针轴 B阀片 C指针 D阀片的密封圈 E承载弹簧 F扳手 注： 在现场，即使有流动仍可 以利用扳手 F 人为转动阀 片到报警开度，然后移动 微动开关，设定报警。 4 / 23CA BDEF止回阀式流量开关阀片打开状态图二 B5-5 带指示可设定流量开关示意图五、介绍第二种工业级流量开关B5-4（B
14、5-4 流动静止流量开关）（一）B5-4-I 垂直安装，止回阀原理，法兰结构B5-4 用于 DN25 以上口径，监控管道中液体是否流动和小流量报警任何种类流量开关的传感部份必须 吸收能量，才会使可动部件移动，推动微动开关动作。在靶式流量开关中，流体的动能必须 克服复位弹簧，微动开关中簧片，转轴的摩擦力才能使微动开关动作，所以靶式开关对微小流量动作不灵敏，因此可靠性也差。要设计成对不流动敏感的报警流量开关，机械式微动开关和弹簧不应被采用。B5-4 型流量开关，采用止回阀式结构，它采用阀片自身重量复位和干簧管做开关元件，适合于不流动报警或小信号报警。在图三中，当没有流动时，阀处在关闭状态。在图四中
15、当有流动时，流动产生的动能克服阀片自身重量使阀片打开。阀片开启的大小，随流量增大而增大，当流动停止时，由于阀片自身重量使阀片落下，同时断流也会帮助阀片复位。阀片由厚度 0.5-1mm 不锈钢制成，打开阀需要很小的力，配上一定质量的配重，可以控制流量的开关点。当流量很大时，止回阀全开，总是处在全开的“饱和”状态。所以区别流动还是静止流体工况状态，采用止回阀结构比靶式合理，科学。在阀片上装有磁元件，当阀片动作时，通过磁耦合使流量开关仪表外的干簧管动作。干簧管插入深度可调，以设定一定量值下的流量报警。A指针轴 B阀片 C指针 D阀片的密封圈 E承载弹簧 F扳手 注： 1.指针安装在指针轴上。阀片在流
16、体作用下转动。阀片固定在指针轴上，阀片带动轴转动，转动时受到承载弹簧的承载和阻尼，同时指针指示阀片的开度。 2. A、B、C、D、E 同步动作。5 / 23重量 阀片轴阀密封面传感器垂直安装微小流量报警关闭状态止回阀式流量开关图三 固定开关点流量开关关闭状态阀片 自 高温磁芯重 内置干簧管做的为开关传感器 轴阀密封面A垂直安装微小流量报警打开状态止回阀式流量开关图四 固定开关点流量开关打开状态注：左图所示为流体自下而上，此状态为无流体流动。阀片依靠重量压住阀的密封面。注：1、A 为水流方向。2、可动部件为阀芯， （由阀片和磁芯等部件组成） 。当有水流动时，阀芯抬起，经磁耦合使干簧管动作。当水不流动时阀芯依靠自身重量压在阀密封面上。阀处于关闭状态。3、这是一种止回阀结构，无弹簧力，所以能测很小的流量，适合有水不流动报
