用于差压仪表测量微压差的防波动阻尼系统的制作方法

1.本发明涉及一种用于差压仪表测量微压差的防波动阻尼系统。


背景技术：

2.目前国内的石油化工乙烯联合生产工厂中，乙烯装置是生产的龙头装置。裂解炉是乙烯生产过程中的关键设备。目前国内各超大型石化企业乙烯装置的裂解炉炉膛负压测量仪表主要用膜盒型微差压差压变送器来实现。其中，差压测量范围设计一般为0~-120.0pa，报警设定值为-10.0pa，联锁停车设定值为0.0pa。由于测量的差压值过于“微小”，而炉膛负压测量受环境影响比较大，因此经常由于测量环境中风速的变化产生测量信号的虚假波动造成生产波动。当有较大风力变化时，出现的“假信号”，经常会引起炉子联锁停车，造成乙烯装置生产的巨大波动，给安全生产带来威胁。如果为避免误跳车而采取临时将联锁摘除的措施，则不符合有关安全生产管理的要求，不能起到联锁保护作用而影响安全生产，可能造成较大的安全隐患。如果一直投用联锁系统，则可能引起炉子“假信号”跳车，造成生产大波动和较大的经济损失！为此，针对上述问题，目前对炉膛负压的联锁大多采用三取二的方式，虽然有一定的效果，但是大风来临时，往往三台仪表同时产生很大的波动，没有从根本上消除错误信号产生的原因，对石化生产装置的安全生产造成威胁。


技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种用于差压仪表测量微压差的防波动阻尼系统，其能够有效克服差压仪表测量外部环境扰动影响，提高仪表测量稳定性、可靠性和准确度。
4.本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种用于差压仪表测量微压差的防波动阻尼系统，用于与差压仪表的负压室连接，其特征在于：包括第一气阻管和第一气容腔室，所述第一气容腔室具有第一气口和第二气口，所述第一气容腔室的第一气口为分布在所述第一气容腔室的壁上的进气孔，所述第一气阻管的第一端与所述差压仪表的负压室相连通，所述第一气阻管的第二端与所述第一气容腔室的第二气口连接。
5.上述第一气容腔室可以采用诸如圆柱体形、方体型等结构，为了避免气流直接冲击影响，所述第一气容腔室为竖向设置的圆柱体，其包括环形壁、设于环形壁上部的顶壁以及设于环形壁下部的底壁，所述第二气口设于所述第一气容腔室的顶壁上，所述进气孔分布在所述第一气容腔室的底壁上。
6.为了避免雨雾天气影响，所述第一气容腔室的环形壁的下端具有向下延伸而围设在所述底壁之外的防水挡沿。当雨雾天气到来时，防水挡沿可以对仪器底部的雨水和露水进行有效的“引流”，避免了水滴堵塞底部测量小孔对仪器本身测量精度产生的影响。
7.防水挡沿的高度应做合理设计，避免高度过小而不能起到有效防水的作用，因而避免高度过高而占用空间问题，所述第一气容腔室的环形壁的高度为50-150mm，所述防水
挡沿的高度为2-8mm。
8.为了能克服更为恶劣的外部环境扰动影响，进一步提高仪表测量准确度，还包括第二气阻管以及第二气容腔室，所述第二气容腔室具有第三气口和第四气口，所述第二气容腔室的第三气口与所述第一气阻管的第二气口相连，所述第二气阻管连接所述第二气容腔室的第四气口与所述差压仪表的负压室。
9.为了防止防波动阻尼系统锈蚀而影响测量结果的准确性，所述第一气容腔室、第二气容腔室、第一气阻管以及第二气阻管均为不锈钢件。
10.为了方便加工，所述第一气容腔室、第二气容腔室、第一气阻管以及第二气阻管为一体件。当然可以想到的是，为了方便装配以及更换，从而形成不同规格的防波动阻尼装置，以应对不同外部环境条件影响，第一气容腔室、第二气容腔室、第一气阻管以及第二气阻管为独立的分体件，并采用可拆卸的结构连接。也即，第一气容腔室、第二气容腔室、第一气阻管以及第二气阻管的形状、尺寸均可具有多种规格。
11.为了保证进风口的阻尼效果，每个所述进气孔的直径为2-4mm。优选为3mm。
12.与现有技术相比，本发明的优点：本发明防波动阻尼系统是将第一气阻管和第一气容腔室组合形成“阻容联合体”结构，达到有效阻尼作用，其能够有效的过滤天气变化产生的波动，避免了仪表的误动作，保证仪表的精准测量，为安全生产提供了保障。尤其是，分布在第一气容腔室的壁上的进气孔的设置，可实现较好的初步阻尼作用，滤除测量仪表外部扰动的效果明显，有效地避免了因仪表误动作造成的联锁停车而产生的损失。在优选方案中，配合增设的第二气阻管和第二气容腔室，可在外部环境至差压仪表的负压室之间的路径中，形成三段气阻和两段气容相间布置的结构，其能产生有效阻尼作用，能够有效克服差压仪表测量外部环境扰动影响，极大地提高仪表测量准确度。
附图说明
13.图1为本发明实施例的立体结构示意图；图2为本发明实施例的竖向剖视图；图3为本发明实施例的差压仪表测量微压差的防波动阻尼系统在应用到裂解炉前、后的炉膛负压测量趋势曲线图；图4为本发明实施例的差压仪表测量微压差的防波动阻尼系统在应用到1号裂解炉后炉膛负压测量趋势曲线图；图5为本发明实施例的差压仪表测量微压差的防波动阻尼系统在应用到2号裂解炉后炉膛负压测量趋势曲线图；图6为本发明实施例的差压仪表测量微压差的防波动阻尼系统在应用到3号裂解炉后炉膛负压测量趋势曲线图；图7为本发明实施例的差压仪表测量微压差的防波动阻尼系统在应用到4号裂解炉后炉膛负压测量趋势曲线图；图8为本发明实施例的差压仪表测量微压差的防波动阻尼系统在应用到5号裂解炉后炉膛负压测量趋势曲线图。
具体实施方式
14.以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
15.参见图1-图8，一种用于差压仪表测量微压差的防波动阻尼系统用于与差压仪表的负压室连接。比如，国内各超大型石化企业乙烯装置的裂解炉炉膛负压测量仪表一般都安装有微差压差压变送器，本实施例的防波动阻尼系统与微差压差压变送器连接。
16.参见图1，本实施例的用于差压仪表测量微压差的防波动阻尼系统包括第一气阻管10、第一气容腔室20、第二气阻管30以及第二气容腔室40，其中，对应的气阻管的管径是明显小于对应气容腔室的内腔尺寸，气阻管可起到阻滞气压变化和限流作用。气容腔室可在气路中起着缓冲，防止振荡的作用。
17.参见图2，第一气容腔室20和第二气容腔室40在上下方向上依次布置，其中，第一气容腔室20位于第二气容腔室40的下方。第一气容腔室20具有第一气口21和第二气口22，第二气容腔室40具有第三气口41和第四气口42。第一气容腔室20的第一气口21为分布在第一气容腔室20的壁上的进气孔210。第一气阻管10的第一端与第一气容腔室20的第二气口22连接，第一气阻管10的第二端与第二气容腔室40的第三气口41连接，第二气阻管30连接第二气容腔室40的第四气口42与差压仪表的负压室。在外部环境至差压仪表的负压室之间的路径中，本实施例的第一气容腔室20、第一气阻管10、第二气容腔室40以及第二气阻管30依次相连，从而形成了三段气阻和两段气容相间布置的结构，其能产生有效阻尼作用，能够有效克服差压仪表测量外部环境扰动影响，极大地提高仪表测量准确度。
18.本实施例的第一气容腔室、第二气容腔室、第一气阻管10以及第二气阻管30均为不锈钢件，以保证防波动阻尼系统装置的整体强度和防锈蚀引起测量孔的“阻尼”变化，第一气容腔室、第二气容腔室的壁厚可采用2-3mm。再具体地，上述第一气容腔室、第二气容腔室、第一气阻管10以及第二气阻管30为一体件。
19.本实施例的第一气容腔室20为竖向设置的圆柱体，该第一气容腔室20包括环形壁23、设于环形壁23上部的顶壁24以及设于环形壁23下部的底壁25，其中，第二气口22设于第一气容腔室20的顶壁24上，而进气孔210分布在第一气容腔室20的底壁25上。具体地，第一气容腔室20的环形壁23的高度h为50-150mm，优选为100mm。为了保证进风口的阻尼效果，每个进气孔的直径为2-4mm，优选为3mm。本实施例的第二气容腔室40也可采用竖向设置的圆柱体结构。
20.为了避免雨雾天气影响，第一气容腔室20的环形壁23的下端具有向下延伸的防水挡沿26，该防水挡沿26围设在底壁25之外，具体地，防水挡沿26的高度h1为2-8mm，优选为5mm。当雨雾天气到来时，防水挡沿26可以对仪器底部的雨水进行有效的“引流”，避免了对仪器本身测量精度产生的影响。
21.本实施例的防波动阻尼系统是将第一气阻管10和第一气容腔室20组合形成“阻容联合体”结构，达到有效阻尼作用，其能够有效的过滤天气变化产生的波动，避免了仪表的误动作，保证仪表的精准测量，为安全生产提供了保障。尤其是，分布在第一气容腔室20的壁上的进气孔210的设置，可实现较好的初步阻尼作用，滤除测量仪表外部扰动的效果明显，有效地避免了因仪表误动作造成的联锁停车而产生的损失。在优选方案中，配合增设的第二气阻管30和第二气容腔室40，可在外部环境至差压仪表的负压室之间的路径中，形成三段气阻和两段气容相间布置的结构，其能产生有效阻尼作用，能够有效克服差压仪表测
量外部环境扰动影响，极大地提高仪表测量准确度。
22.图3为本发明实施例的差压仪表测量微压差的防波动阻尼系统在应用到裂解炉后炉膛负压测量趋势曲线，从图3可以看出，在应用该防波动阻尼系统之前，检测到的炉膛负压波动较大（见图表中左侧部分），而在应用防波动阻尼系统后，检测到的炉膛负压的波动明显趋于稳定（见图表中右侧部分）。
23.以下结合实际台风天气情况，对本实施例的用于差压仪表测量微压差的防波动阻尼系统实际运行情况进行说明，具体如下：2021年第6号台风“烟花”（强台风级）于2021年7月25日在浙江北部沿海附近登陆，本技术人厂区所在位置进入12级台风圈，最大风力11-13级，本技术人厂区内五台裂解炉炉膛负压在安装了防波动阻尼系统之后的情况如下：2-4号裂解炉在台风期间都处于正常运行状态，从炉膛负压测量趋势曲线监测情况得知，在外部风力最大时（25日凌晨）也只是轻微波动，其中，2号裂解炉炉膛负压值最高为-2.28pa（详见图5），3号裂解炉炉膛负压-12.2pa（详见图6），4号裂解炉炉膛负压-14.58pa（详见图7），三台裂解炉炉膛负压均未达到高联锁值0pa。5号裂解炉处于停炉状态，台风期间测量值也一直处于负压值，最高值-12.7pa（详见图8）。
24.从以上记录曲线和分析结果可以看出：在之前未安装防波动阻尼系统时，尤其是在停炉的状态下，日常的微风影响，就会产生频繁的报警和联锁动作，在开炉的时候，炉膛负压也会频繁出现报警，甚至超出测量范围频繁出现离线报警。而在安装防波动阻尼系统后，即使在台风天气影响下，炉膛负压的测量值仍然很稳定。最后，1号裂解炉位于北面，最靠近海边，也是五台裂解炉中最容易受大风影响的一个，从监测结果得知，炉膛负压测量值跑向负压达到低报警值（详见图4）。这种情况比照其他几台裂解炉的情况分析可得，记录到的炉膛差压值的变化由差压表本身受到台风的影响引起的变化的可能性较小，而由于裂解炉本身受大风“抽动”的原因，引起炉膛负压增大的可能性较大，因此，可以说是记录曲线反映出了设备本身受台风影响的实际变化值。总体来看，裂解炉炉膛负压差压仪表防波动阻尼系统安装使用以后，测量值波动明显减小，尤其是在台风天气或大风天气下的使用效果明显。