Μετρητές διαφράγματος για διαβρωτικές και παχύρρευστες εφαρμογές

Εισαγωγή στις εφαρμογές του διαφραγματικού μετρητή πίεσης

Στη διαδικασία της χημικής παραγωγής, η πίεση είναι μια από τις σημαντικές παραμέτρους της διεργασίας που συχνά πρέπει να μετράται. Λόγω των ποικίλων τύπων και των σύνθετων ιδιοτήτων των μέσων διεργασίας, όπως η διάβρωση, το ιξώδες, η εύκολη στερεοποίηση, η κρυστάλλωση κ.λπ., η μέτρηση της πίεσης έχει γίνει δύσκολη. Επιπλέον, λόγω των ποικίλων βαθμών δόνησης που εμφανίζονται συχνά σε ορισμένες περιοχές όπου ρέει το μέσο διεργασίας, όπως μετά την αντλία, επηρεάζει επίσης τη μέτρηση της πίεσης. Περισσότερες πληροφορίες: [ Γιατί χρειαζόμαστε στεγανοποιήσεις διαφράγματος για μανόμετρα ή πομπούς; ]


Σε αυτές τις περιπτώσεις, είναι συνήθως απαραίτητο να προστεθούν συσκευές «δεξαμενής απομόνωσης» ή «δεξαμενής αδράνειας» ή να προστεθεί μόνωση «ατμοανίχνευσης» (ή «ηλεκτρικής ανίχνευσης») ή να χρησιμοποιηθούν « μανόμετρα διαφράγματος » επιπλέον των παραπάνω μέτρων. Ωστόσο, σε πολλές περιπτώσεις, το πρόβλημα δεν μπορεί να λυθεί.

Γιατί να επιλέξετε μανόμετρα διαφράγματος;

Αυτός ο περιεκτικός οδηγός παρουσιάζει έναν τύπο μανόμετρου που ονομάζεται "μανόμετρο διαφράγματος" που προσφέρει ευρύ φάσμα προσαρμοστικότητας και μπορεί να εξαλείψει τις δυσκολίες που προκαλούνται από διάφορους παράγοντες που αναφέρθηκαν παραπάνω. Αποτελείται από ένα κανονικό μανόμετρο σωλήνα Bourdon και έναν θάλαμο διαφράγματος απομόνωσης ή μπορεί να αποτελείται από ένα κανονικό ηλεκτρικό μανόμετρο επαφής ή ένα ηλεκτρικό μανόμετρο τηλεχειριζόμενης μετάδοσης και έναν θάλαμο διαφράγματος απομόνωσης. Περισσότερες πληροφορίες:[ Σε 3 περιπτώσεις όπου χρειάζονται μανόμετρα στεγανοποίησης διαφράγματος ]

Βασικές εφαρμογές περιλαμβάνουν:

• Μέτρηση διαβρωτικών μέσων σε χημικές διεργασίες
• Παρακολούθηση ρευστών υψηλού ιξώδους στην κατασκευή
• Μέτρηση πίεσης κρυσταλλούμενης ουσίας
• Περιβάλλοντα επιρρεπή σε κραδασμούς μετά από αντλίες και συμπιεστές
• Παρακολούθηση διεργασιών υψηλής θερμοκρασίας

Κατασκευή και Αρχή Λειτουργίας

Σχεδιασμός και εξαρτήματα μετρητή πίεσης διαφράγματος
Όπως φαίνεται στο σχήμα, ο θάλαμος διαφράγματος απομόνωσης αποτελείται από δύο θαλάμους διαφράγματος σε σχήμα φλάντζας με καμπύλες επιφάνειες στο πάνω και στο κάτω μέρος. Το κάτω άκρο του κάτω θαλάμου διαφράγματος είναι εξοπλισμένο με εξωτερική σύνδεση σπειρώματος M20 × 1,5 ή M15 (δηλαδή κωνικό σπείρωμα σωλήνα 1/2"), σύνδεση σπειρώματος σωλήνα M25 (δηλαδή κωνικό σπείρωμα σωλήνα 1"), έτσι ώστε να συνδέεται απευθείας με τη βαλβίδα διεργασίας. Η εξωτερική πλευρά του άνω τμήματος αυτής της σύνδεσης είναι εξαγωνική, γεγονός που διευκολύνει τις εργασίες εγκατάστασης και αφαίρεσης.

Βασικά Στοιχεία:

• Άνω και Κάτω Φλάντζες (6, 8): Η άκρη του εσωτερικού κύκλου που έρχεται σε επαφή με το διάφραγμα (7) πρέπει να είναι στρογγυλεμένη για να αποτραπεί η κοπή της μεμβράνης από την αιχμηρή άκρη της φλάντζας.
• Άνω Διεπαφή (12): Υπάρχει μια διεπαφή εσωτερικού σπειρώματος M20 × 1,5 στο άνω άκρο του θαλάμου διαφράγματος, με εξαγωνικό σχήμα στην εξωτερική πλευρά, που χρησιμοποιείται για τη σύνδεση του μανόμετρου (15). Υπάρχει μια φλάντζα στεγανοποίησης (10) στο κάτω μέρος της διεπαφής.
• Σωλήνας σταθερού στομίου (11): Ένα τμήμα εσωτερικού σπειρώματος (13) τρυπιέται στην είσοδο πίεσης του μανόμετρου χρησιμοποιώντας μια κωνική σπείρα M4 × 0,7, προκειμένου να βιδωθεί ένας σωλήνας σταθερού στομίου που χρησιμοποιείται για την εξάλειψη των κραδασμών του μέσου διεργασίας. Ο σωλήνας σταθερού στομίου κατασκευάζεται με βίδες M4 × 10 με μια μικρή οπή εσωτερικής διαμέτρου 1,0 mm.

Αρχή λειτουργίας του μετρητή πίεσης διαφράγματος
Ο χώρος πάνω από το διάφραγμα μόνωσης γεμίζει με υγρό μετάδοσης πίεσης και η πίεση του μετρούμενου μέσου φτάνει στο μανόμετρο του σωλήνα Bourdon μέσω του διαφράγματος και του υγρού μετάδοσης.

Η μεμβράνη απομόνωσης (χημική σφράγιση) μπορεί να κατασκευαστεί από:

• Ανθεκτικό στη διάβρωση μεταλλικό φύλλο
• Μεταλλικό φύλλο επικαλυμμένο με αντιδιαβρωτική στρώση
• Πλαστική μεμβράνη
• Ελαστική μεμβράνη

Για να αποφευχθεί η ρήξη της μεμβράνης λόγω συμπίεσης, το μέγεθός της θα πρέπει να είναι αρκετά μεγάλο ώστε να αντισταθμίζει τη συνολική μεταβολή όγκου του σωλήνα Bourdon του μετρητή πίεσης και την μεταβολή όγκου του συμπιεσμένου αερίου στον σωλήνα που προκαλείται από την παραμόρφωση συμπίεσης.

Τυπικές διαστάσεις
Για την ευκολία επιλογής υλικού, το μέγεθος του θαλάμου διαφράγματος που επιλέξαμε είναι το μέγεθος του εξαρτήματος σωλήνα με διάμετρο 50 χιλιοστά (δηλαδή 2"), επομένως η διάμετρος του διαφράγματος είναι 78 χιλιοστά και η ενεργός διάμετρος εργασίας είναι 62 χιλιοστά. Η φλάντζα στεγανοποίησης πάνω και κάτω από το διάφραγμα είναι μια φλάντζα εξαρτήματος σωλήνα με διάμετρο 50 χιλιοστά.

Υλικά διαφράγματος και οδηγός επιλογής

Πλήρης Πίνακας Ιδιοτήτων Υλικών

Ο παρακάτω πίνακας παραθέτει τις ιδιότητες ορισμένων υλικών διαφράγματος και το πάχος της μεμβράνης για αναφορά:

Συστάσεις επιλογής υλικού

Χρησιμοποιούμε ένα ή δύο στρώματα μεμβράνης PTFE με πάχος 0,2 χιλιοστών ή τρία στρώματα μεμβράνης PTFE με πάχος 0,02 χιλιοστών ως διάφραγμα. Το μανόμετρο διαφράγματος που συναρμολογείται από αυτήν τη μεμβράνη εγκαθίσταται στον πύργο απόσταξης, την αντλία πρώτης ύλης και την αντλία αναρροής για τη μέτρηση της πίεσης. Η μεμβράνη σπάνια σπάει και το σφάλμα του μανόμετρου παραμένει εντός του αρχικού επιπέδου ακρίβειας.

Απαιτήσεις υγρού κιβωτίου ταχυτήτων με πίεση

Κριτήρια Επιλογής Κρίσιμων Σημείων

Το σημείο βρασμού του υγρού μετάδοσης πίεσης πρέπει να είναι υψηλότερο από τη θερμοκρασία του μετρούμενου μέσου και πρέπει να είναι καθαρό και να μην έχει διαβρωτική επαφή με το μανόμετρο. Εάν το σημείο βρασμού του υγρού μετάδοσης πίεσης είναι χαμηλότερο από τη θερμοκρασία διεργασίας, κατά τη διάρκεια της διεργασίας μέτρησης πίεσης, η τάση κορεσμένων ατμών που παράγεται από το υγρό μετάδοσης σε σφραγισμένη κατάσταση γίνεται μια πρόσθετη πίεση. Όταν η πίεση του μέσου διεργασίας πέσει λόγω διακυμάνσεων, η μεμβράνη απομόνωσης θα επηρεαστεί από αυτήν την πρόσθετη πίεση και θα σπάσει.

Συνιστώμενα υγρά κιβωτίου ταχυτήτων

Χρησιμοποιούμε τα ακόλουθα υγρά μεταφοράς πίεσης σε πρακτικές εφαρμογές:

• Γλυκερόλη με σημείο βρασμού 290°C
• Υγρή παραφίνη με σημείο βρασμού 340°C

Αυτά τα υγρά μπορούν να επιτύχουν ικανοποιητικά αποτελέσματα όταν εφαρμόζονται σε θερμοκρασίες μέσου που κυμαίνονται από 90°C έως 270°C. Από αυτό, μπορεί να φανεί ότι το ιξώδες του υγρού μετάδοσης πίεσης δεν χρειάζεται να λαμβάνεται υπόψη ως κρίσιμος παράγοντας.

Προδιαγραφές σωλήνα σταθερού στομίου

Το άνοιγμα του σωλήνα σταθερού στομίου πρέπει να είναι όσο το δυνατόν μικρότερο, με την αρχή να μην έχει αποτέλεσμα μείωσης της πίεσης. Χρησιμοποιούμε σωλήνα σταθερού στομίου με άνοιγμα 1,0 mm, ο οποίος έχει καλή αντικραδασμική ικανότητα.

Αρχικά, υπήρχαν αρκετά μανόμετρα που υποβάλλονταν σε ισχυρές δονήσεις από το μέσο διεργασίας, και οι βελόνες του μετρητή ταλαντεύονταν γρήγορα και σημαντικά σε σημείο που οι δείκτες ήταν δύσκολο να διαβαστούν με γυμνό μάτι. Όταν προστέθηκαν σωλήνες με σταθερά στόμια, οι μετρήσεις σταθεροποιήθηκαν.

Εάν η πίεση του μέσου διεργασίας παρουσιάζει μόνο ελαφρές δονήσεις ή αργές αλλαγές, όπως η πίεση σε ορισμένα δοχεία ή πύργους απόσταξης, ενδέχεται να μην είναι απαραίτητοι σωλήνες σταθερού ανοίγματος.

Οδηγίες εγκατάστασης και συναρμολόγησης

Διαδικασία Συναρμολόγησης Βήμα προς Βήμα

Κατά τη συναρμολόγηση του μετρητή πίεσης διαφράγματος, ακολουθήστε τα παρακάτω κρίσιμα βήματα:
1. Πρώτα στερεώστε τον θάλαμο διαφράγματος στη μέγγενη για προ-συναρμολόγηση και μην σφίξετε τις βίδες στερέωσης
2. Εγχύστε υγρό μεταφοράς πίεσης στον θάλαμο του διαφράγματος για να κάνετε τη στάθμη του υγρού να ευθυγραμμιστεί με την εσωτερική διεπαφή σπειρώματος
3. Στη συνέχεια, βιδώστε το μανόμετρο του σωλήνα Bourdon. Αυτή τη στιγμή, το διάφραγμα θα ολισθήσει προς τα κάτω σε σχήμα κοίλου τόξου.
4. Σφίξτε ξανά όλες τις βίδες. Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας σύσφιξης, οι δύο βίδες που είναι στραμμένες η μία προς την άλλη πρέπει να σφίγγονται μαζί, όχι κατά μήκος της μίας πλευράς διαδοχικά, διαφορετικά θα εισέλθει αέρας στον θάλαμο του διαφράγματος και το διάφραγμα είναι επιρρεπές σε ρήξη.
5. Ο άνω θάλαμος διαφράγματος πρέπει να είναι ερμητικά σφραγισμένος για να αποφευχθεί το σπάσιμο της μεμβράνης λόγω διαρροής

Σκέψεις εγκατάστασης για ειδικές εφαρμογές

Μέσα υψηλού σημείου πήξης
Για μέσα με υψηλό σημείο πήξης, προκειμένου να αποφευχθεί η απόφραξη συμπύκνωσης στη συσκευή μέτρησης πίεσης, σύμφωνα με την αρχή της συναγωγικής ανταλλαγής θερμότητας, κατά την εγκατάσταση ενός μετρητή πίεσης διαφράγματος, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ένας σωλήνας σύνδεσης με διάμετρο 15 χιλιοστών (1/2") ή 25 χιλιοστών (1") για τη μέτρηση της πίεσης σε ανοδική γωνία 45 μοιρών ή κάθετα προς τα πάνω.
Το μανόμετρο που έχει εγκατασταθεί με αυτόν τον τρόπο δεν απαιτεί άλλα μέτρα μόνωσης για το μέσο διεργασίας με σημείο στερεοποίησης σχεδόν 80°C σε εσωτερικό περιβάλλον 20°C και δεν υπάρχει απόφραξη συμπύκνωσης στη γραμμή πίεσης. Στις σκληρές χειμερινές συνθήκες των μείον 16°C σε εξωτερικούς χώρους, χρησιμοποιείται μόνο μόνωση από ορυκτοβάμβακα και το μανόμετρο λειτουργεί κανονικά.

Υψηλό ιξώδες και μολυσμένα μέσα

Για τη μέτρηση πίεσης σε μέσα υψηλού ιξώδους και σοβαρά μολυσμένα, απλώς αυξήστε το μέγεθος του σωλήνα σύνδεσης του κάτω θαλάμου διαφράγματος και του σωλήνα σύνδεσης της συσκευής μέτρησης πίεσης.

Εξαιρετικά διαβρωτικά μέσα
Για τη μέτρηση πίεσης υλικών διεργασίας με υψηλή διαβρωτικότητα, είναι απαραίτητο μόνο τα υλικά του κάτω θαλάμου διαφράγματος και της μεμβράνης μόνωσης να πληρούν τις απαιτήσεις για αντιδιαβρωτική επαφή. Λόγω του απλού σχήματος και της ευκολίας παραγωγής του, ο κάτω θάλαμος διαφράγματος έχει ένα ευρύ φάσμα προσαρμοστικότητας όσον αφορά τις αντιδιαβρωτικές απαιτήσεις.

Εφαρμογές για απαιτητικά μέσα διεργασιών

Λόγω της σταθερής διάταξης απόσβεσης του σωλήνα στομίου του μετρητή πίεσης διαφράγματος, μπορεί να εξαλείψει την επίδραση των ισχυρών κραδασμών του μέσου διεργασίας στη μέτρηση της πίεσης.

Εφαρμογές Χημικής Επεξεργασίας
Τυπικές εφαρμογές περιλαμβάνουν:

• Παρακολούθηση πίεσης πύργου απόσταξης
• Μέτρηση πίεσης αντλίας πρώτων υλών
• Παρακολούθηση συστήματος αντλίας αναρροής
• Έλεγχος πίεσης δοχείου αντιδραστήρα
• Διαβρωτικές χημικές γραμμές μεταφοράς

Εφαρμογές εύρους θερμοκρασίας
Το σύστημα μανόμετρου διαφράγματος μπορεί να χειριστεί:

• Κρυογονικές εφαρμογές έως -20°C
• Διαδικασίες υψηλής θερμοκρασίας έως 290°C
• Συνθήκες θερμικού σοκ με σωστή επιλογή υγρού
• Κρυσταλλικά μέσα που θα μπορούσαν να φράξουν τους συμβατικούς μετρητές

Πλεονεκτήματα και οφέλη

Βασικά οφέλη της τεχνολογίας διαφραγματικού μετρητή πίεσης

Λόγω του γεγονότος ότι το μανόμετρο διαφράγματος αποτελείται από ένα ελαφρώς τροποποιημένο μανόμετρο σωλήνα Bourdon και έναν θάλαμο διαφράγματος απομόνωσης, προσφέρει πολλά βασικά πλεονεκτήματα:


Οικονομικά αποδοτικά όργανα μέτρησης πίεσης

Οικονομική αποδοτικότητα

• Εύκολα στην προμήθεια υλικών και απλή στην κατασκευή
• Ο θάλαμος διαφράγματος μόνωσης μπορεί να κατασκευαστεί χρησιμοποιώντας διαδικασίες μαζικής παραγωγής ακριβείας με χαμηλό κόστος
• Το διάφραγμα δεν σπάει εύκολα και καταναλώνει πολύ λίγο υλικό

Ευρεία εφαρμογή

• Ευρέως εφαρμόσιμο - εφόσον επιλέγονται οι κατάλληλοι θάλαμοι κάτω διαφράγματος και οι μεμβράνες απομόνωσης, μπορεί να καλύψει ευρέως τις απαιτήσεις μέτρησης πίεσης για διάφορα μέσα διεργασίας.
• Δεν χρειάζεται να εγκαταστήσετε «δεξαμενές απομόνωσης», «δεξαμενές αδράνειας» ή να λάβετε μέτρα όπως «ιχνηλάτηση ατμού» (ή «ηλεκτρική ιχνηλάτηση»)
• Η εγκατάσταση και η συντήρηση είναι απλές

Αξιοπιστία και Απόδοση

• Εξαλείφει τις επιπτώσεις των κραδασμών μέσω της σταθερής απόσβεσης του σωλήνα στομίου
• Διατηρεί τα αρχικά επίπεδα ακρίβειας του βασικού μετρητή πίεσης
• Παρέχει εξαιρετική χημική συμβατότητα μέσω της σωστής επιλογής υλικού
• Αντιμετωπίζει ακραίες θερμοκρασίες με κατάλληλα υγρά κιβωτίου ταχυτήτων

Οδηγός Επιλογής για την Αίτησή σας

Πώς να επιλέξετε τη σωστή διαμόρφωση του μετρητή πίεσης διαφράγματος

Όταν επιλέγετε ένα μανόμετρο διαφράγματος για εφαρμογές χημικής επεξεργασίας, λάβετε υπόψη αυτούς τους κρίσιμους παράγοντες:

Χαρακτηριστικά μέσων διεργασίας

• Απαιτήσεις χημικής συμβατότητας (οξέα, βάσεις, διαλύτες)
• Εύρος θερμοκρασίας λειτουργίας (κρυογονική έως υψηλή θερμοκρασία)
• Επίπεδα ιξώδους (από αραιά υγρά έως βαριά έλαια)
• Τάσεις κρυστάλλωσης (δυναμικό στερεοποίησης)
• Επίπεδα μόλυνσης (από καθαρό έως πολύ μολυσμένο)

Περιβαλλοντικές συνθήκες

• Επίπεδα κραδασμών (ήπια έως έντονα)
• Προσανατολισμός εγκατάστασης (κάθετος, οριζόντιος, γωνιακός)
• Θερμοκρασία περιβάλλοντος (εσωτερικές/εξωτερικές συνθήκες)
• Ταξινόμηση επικίνδυνης περιοχής (απαιτήσεις αντιεκρηκτικής προστασίας)

Απαιτήσεις απόδοσης

• Προδιαγραφές ακρίβειας (από πρότυπο έως ακρίβεια)
• Εύρος πίεσης (χαμηλή έως υψηλή πίεση)
• Χρόνος απόκρισης (γρήγορη έναντι απόσβεσης)
• Ανάγκες εξόδου σήματος (τοπική ένδειξη έναντι απομακρυσμένης μετάδοσης)

Πίνακας επιλογής υλικού

Application Type	Recommended Diaphragm Material	Transmission Fluid	Temperature Range
Strong Acids/Bases	PTFE or Fluororubber	Glycerol or Liquid Paraffin	Up to 250°C
High Temperature	PEEK or Metal with PTFE coating	Liquid Paraffin	Up to 290°C
Cryogenic	Stainless Steel or PTFE	Glycerol	Down to -20°C
Oil & Petrochemical	Nitrile Rubber or Fluororubber	Liquid Paraffin	Up to 200°C
General Chemical	Polypropylene or PTFE	Glycerol	Up to 150°C

Χρειάζεστε καθοδήγηση από ειδικούς για την επιλογή του μανόμετρου διαφράγματος;

Η επιλογή της βέλτιστης διαμόρφωσης του μετρητή πίεσης διαφράγματος απαιτεί προσεκτική ανάλυση των συγκεκριμένων συνθηκών της διεργασίας σας, των απαιτήσεων χημικής συμβατότητας και των προδιαγραφών απόδοσης. Με πολλαπλές επιλογές υλικών και δυνατότητες διαμόρφωσης, η διαδικασία επιλογής μπορεί να είναι πολύπλοκη και κρίσιμη για την ασφάλεια και την αξιοπιστία της διεργασίας σας.

Οι ειδικοί μας στη μέτρηση πίεσης έχουν εκτεταμένη εμπειρία σε εφαρμογές μετρητών πίεσης με διάφραγμα σε ποικίλα περιβάλλοντα χημικής επεξεργασίας και μπορούν να σας βοηθήσουν:

✅ Αναλύστε τα χαρακτηριστικά των μέσων διεργασίας σας και προτείνετε συμβατά υλικά διαφράγματος
✅ Αξιολογήστε τις απαιτήσεις θερμοκρασίας και πίεσης για να επιλέξετε τα κατάλληλα υγρά κιβωτίου ταχυτήτων
✅ Σχεδιάστε προσαρμοσμένες διαμορφώσεις θαλάμου διαφράγματος για απαιτητικές συνθήκες εγκατάστασης
✅ Παρέχετε λεπτομερείς προδιαγραφές για τη συμβατότητα των υλικών και την αντοχή στη διάβρωση
✅ Προσφέρετε καθοδήγηση εγκατάστασης και τεχνική υποστήριξη καθ' όλη τη διάρκεια ζωής του έργου σας

Μην διακινδυνεύετε να χάσετε χρόνο λειτουργίας ή να αντιμετωπίσετε προβλήματα ασφαλείας με την ακατάλληλη επιλογή μανόμετρου. Επικοινωνήστε με τους τεχνικούς μας ειδικούς σήμερα για μια ολοκληρωμένη αξιολόγηση των απαιτήσεών σας σε μανόμετρο διαφράγματος.

Επικοινωνήστε με τους ειδικούς μας στη μέτρηση πίεσης σήμερα για μια δωρεάν συμβουλευτική συνεδρία και μια εξατομικευμένη πρόταση για την συγκεκριμένη εφαρμογή χημικής επεξεργασίας που σας ενδιαφέρει.

[Λάβετε τη συμβουλή ενός ειδικού →]