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纸浆与造纸(P&P)工业使用大量动力和蒸汽进行驱动、干燥和加热。二者均由常常属于公司内部的发电厂生产,需要准确测量进入燃烧机的空气流量,以及进入涡轮机的蒸汽流量。在两种情况下都会遇到测量方面的挑战,而ABB多变量变送器已经在Borregaard所属的发电厂中克服了这些困难。 ABB提供的仪器设备产品和自动化系统,用于纸浆与造纸流程的各个阶段。 为了控制发电厂中的燃烧效率,进入燃烧机的气流必须得到准确测量空气流经大型管道,使其速度降低,从而造成低达2至3mbar的压差(dp)。ABB为Borregaard提供了这一应用市场中真正的通风范围多变量变送器(压差范围10mbar)。这确保了出色的性能和效率控制,最终为客户节省成本。 Borregaard所用的蒸汽温度超过400°C,从而无法使用哪怕是高温型号的涡流变送器。如温度超过400°C和/或静态压力超过250巴,能够准确测量蒸汽的方法是使用一种传感器(如孔板、喷嘴、文氏管或导管)与压差、压力及温度测量相结合。这些测量是必要的,用于温度补偿流量或质量流量。
1 已安装的多变量变送器
质量流量的测量 凭借其多传感器技术,ABB的267/269C多变量变送器能够同时测量三种不同的流程变量。这样能动态计算补偿后的、气体、蒸汽及液体的质量流速或体积流速。一台已安装的多变量变送器如1所示。它用一个传感器测量差压及绝压,并用标准100欧姆电阻温度探测器(RTD)来测量流程温度。 267/269C变送器包括用于过热蒸汽、饱和蒸汽、气体及液体的流量方程。其补偿方式经过改进,精度远远优于“老方法”,后者采用三台不同的变送器(压差、绝压与温度)把数值报告给控制系统或流量计算机,并一般在计算机中按照下式考虑温度及压力的变化: 267/269C型的动态质量流量补偿基于AGA3和EN ISO5167,这是两种更为的质量流量计算标准:
Qm=质量流速 排放系数
V=速度 气体膨胀因子 对于喷嘴: β比
而β比则取决于孔径和管道直径,二者均是温度的函数。流程管道及流量传感器的材料会随流体中所测温度的变化而膨胀或收缩。热膨胀系数取决于管道及流量元件的材料,并用于计算直径变化。 流体密度
直接测量质量流量
采用现场总线通信技术,多变量变送器不仅可以测量介质流量,还可单独测量全部三种流程数据(dp,p,T)。在可行的情况下,所有报警及诊断参数都会被发送给系统。ABB是世界上提供具有HART,PROFIBUS,Foundation Fieldbus与Modbus通信协议的多变量变送器生产厂家。于2000年在安装了PROFIBUS多变量应用后,ABB骄傲地实现与Borregaard在2004年合作,实现了Foundation Fieldbus应用。 Borregaard发现了这些优点,并在其新建的P&P厂中广泛采用。Borregaard与ABB一起安装了一台Foundation Fieldbus多变量变送器。可以确信还会有更多。 |