仪表风缓冲罐是用于稳定仪表风压力和流量的设备,以下是其相关介绍:
主要作用
- 稳定压力:防止因空压机输出压力波动或管网压力变化,导致仪表风压力不稳定影响仪表正常工作。
- 储存气体:在设备启动、停机或故障时作为临时气源,为关键仪表提供不间断气体供应,避免生产中断。
- 减少脉冲冲击:吸收压缩机或管网中气流脉冲,减轻对仪表的损害,延长使用寿命。
- 气液分离:分离仪表风中的液态水和杂质,防止进入仪表造成堵塞、腐蚀等问题,提高仪表工作可靠性.
工作原理
仪表风缓冲罐利用气体可压缩性实现缓冲功能。当进气压力高于罐内压力时,气体进入罐内压缩储存;当进气压力降低或用气设备需求增加时,罐内压缩气体膨胀释放,补充气流,保持输出压力和流量相对稳定 。
结构特点
- 罐体:通常为碳钢或不锈钢材质,根据使用压力和容积要求设计,有立式和卧式两种,内部光滑,减少气流阻力和杂质积聚。
- 进气口和出气口:进气口连接仪表风供应管网,出气口连接用气仪表或设备,位置和连接方式考虑气流均匀性和稳定性,减少涡流和压力损失。
- 安全阀和压力表:安全阀防止罐内压力过高发生危险,压力超过设定值自动开启排气降压;压力表实时显示罐内压力,便于监测和操作。
- 排污口:位于罐体底部,定期排出积累的液态水和杂质,保持罐内清洁。
应用领域
广泛应用于石油、化工、电力、制药、食品等行业的自动化控制系统,如为气动调节阀、气动变送器、气动开关等仪表提供稳定气源 。
安装与维护
- 安装:安装在干燥、通风、阴凉处,远离热源和火源,基础牢固平整,进出口管道连接牢固无泄漏,安装安全阀、压力表等附件并确保正常工作。
- 维护:定期检查罐体外观有无腐蚀、变形、泄漏,检查安全阀和压力表是否正常,定期清理排污口,按规定进行压力测试和检验 。
容积与时间关系
- 仪表风缓冲罐的最低维持时间可根据缓冲罐的容积、仪表风的流量以及用气设备的耗气量等因素来换算,以下是具体步骤:
确定相关参数
- 缓冲罐容积:可从缓冲罐的技术规格说明书中获取,单位通常为立方米(m³)或升(L)。
- 仪表风流量:一般在仪表风系统的设计文件或设备说明书中有标明,单位为立方米每小时(m³/h)或标准立方米每小时(Nm³/h)等。
- 用气设备耗气量:不同的用气设备有各自的耗气量,需要根据具体设备的技术参数和实际运行情况确定,单位与仪表风流量相同。
计算可用气量
- 首先将缓冲罐的容积换算为在工作压力下的气体体积。根据理想气体状态方程PV=nRT,在温度不变的情况下,压力变化时气体体积与压力成反比。如果已知缓冲罐的额定工作压力P1和标准大气压P0,缓冲罐的几何容积为V0,则在工作压力下的气体体积V1可通过公式V1 = V0*P0/P1计算得出。
- 然后,考虑到实际使用中缓冲罐不能完全排空,一般会预留一定的安全余量,通常取缓冲罐有效容积的80%左右作为实际可用气量V{可用},即V_{可用}=V1*80%。
计算维持时间
- 计算出系统中所有用气设备的总耗气量Q{总},单位为立方米每小时(m³/h)。
- 最后,根据公式t = V{可用}/Q{总},即可计算出仪表风缓冲罐的最低维持时间t,单位为小时(h)。
例如,一个仪表风缓冲罐的几何容积为3m³,额定工作压力为0.8MPa(表压),标准大气压取0.1MPa,系统中所有用气设备的总耗气量为0.5m³/h。首先计算在工作压力下的气体体积V1 = 3*{0.1/0.8+0.1}=0.333m³实际可用气量V{可用}=0.333*80%=0.2664m³,则可以计算出来最低维持时间t=0.2664/0.5=0.5328h,即约32分钟。

