压力控制器防爆数显智能控制器厂家

智能压力控制器是集压力测量，显示，输出、控制于一体的智能数显压力测控产品。该产品为全电子结构，前端采用带隔离膜充油压阻式压力传感器，由高精度的A/D转换，经微处理器运算处理，现场显示，并输出一路模拟量和两路开关量。

该智能数字压力控制器使用灵活，操作简单，安全可靠。广泛应用于水电，石油，化工，机械，液压等行业，对流体介质的压力进行现场测量显示和控制。

特点：

◆100标准仪表安装

◆4位LED显示,无视值误差

◆控制点现场设定

◆两路控制点继电器输出

◆4~20mA标准信号输出（可选）

仪表尺寸：

压力控制器1：

压力控制器2：

一种隔爆型压力控制器的设计：

介绍了一种HLPK102,104,105隔爆型压力控制器的结构原理, 防爆壳体设计、测量系统和应用情况。

随着油田产业升级的不断提高, 加之对安全的不断重视, 现在多数用户对仪表的选择已由原来只注重价格, 慢慢将质量、安全转为位。为了适应石油钻井技术的不断发展, 钻井井口防喷器组升级及更新换代配套要求, 特研制开发了防爆型压力控制器, 它是油田确保安全作业, 防止发生井喷不可缺少的配套仪表之一。

华陆压力控制器按GB 3836.1、GB 3836.2和GB/T 27505三个标准设计制造的, 适用于1区和2区爆炸危险场所。

1 结构与原理

华陆防爆压力控制器主要由隔爆外壳、测量系统、电缆锁紧装置等组成。测量系统主要由接头、C形弹簧管、微动开关和接线端子等组成。

控制器在初始状态时, 通过调整微动开关的位置, 使弹簧管的自由端作用于微动开关的触点上, 触点预先产生动作, 当被测介质的压力通过接头引压孔作用于弹簧管, 使其自由端产生位移, 从而改变了弹簧管自由端与微动开关触点之间的相对位置, 致使微动开关触点接通或断开, 以达到在设定值时的控制与报警。使用时, 不用打开仪表表盖, 通过表壳侧面的设定点调节位置处, 调整微动开关的初始位置, 就可以在调整范围内按照需要调节控制的压力点, 用户调整、使用非常方便。

2 隔爆壳体的设计

防爆壳体是此产品的一个关键零部件, 隔爆壳体内会进入周围的爆炸性气体混合物, 当设备产生电火花及温度过高时, 将引燃壳体内的爆炸性气体混合物, 形成巨大的爆破力及冲击波。

根据HLPK102,104,105隔爆压力控制器的使用场所情况, 将压力控制器的防爆标志选定为:Ex dⅡB T4 Gb。隔爆型仪表的特点主要是有一个可靠的隔爆外壳, 一方面隔爆壳体应能承受内部的爆炸压力而不损坏, 另一方面隔爆壳体的接合面应能阻止火焰向壳外传播点燃周围的爆炸性气体混合物, 因此隔爆壳体应有耐爆性及隔爆性两种特性, 我们在壳体的设计上主要从以下四个方面进行保证。

2.1 壳体材质

隔爆壳体材质一般可采用铸钢、铸铝、不锈钢、塑料、陶瓷、玻璃钢及高强度复合材料等, 其性能应符合GB 3836.1—2010标准中有关外壳材料的要求。因此, 根据压力控制器的使用环境和防爆标志的等级, 将控制器的壳体材质选用铸铝ZL104, 其材质的抗拉强度不低于120MPa, 按质量百分比,镁和钛的总含量不超过7.5%。

2.2 外壳强度

当隔爆外壳内部产生爆炸时,会产生很强的爆炸压力,如果外壳强度不够,将会 整个爆炸性气体环境, 给生命和财产造成重大损失。因此, 隔爆外壳结构设计是关键,必须能承受规定的爆炸压力不损坏或不变形,即隔爆外壳要有足够的机械强度。

华陆HLPK102,104,105压力控制器选用的是铸铝材质ZL104-T6,外形为长方体结构根据长方体外壳壁厚理论计算公式:

式中h—壳体厚度, cm

y—短边长度, cm

k—安全系数

C4—应力系数;见表1

P—爆炸压力, MPa

σT—材料的屈服极限, MPa

对受力较大的外壳大侧面 (后底板) 的厚度进行理论计算。已知条件:x=16cm, y=14cm, k=1.5, C4=0.17, p=1 MPa, σT=222 MPa, 通过公式 (1) 计算h≥0.475 cm。考虑砂型铸造成型工艺的实际情况, 根据理论计算和实际的设计经验, 我们选取外壳铸件的壁厚小处为8 mm。

表盖采用平面法兰式, 与表壳之间采用螺栓固定。当隔爆壳体内腔可燃气体爆炸, 产生的高温高压气体必须要从表壳和表盖之间的隔爆接合面泄出, 表盖与表壳一样,承受同样的爆炸压力,另外,还须考虑在实际使用过程中,表盖的隔爆面容易遭受机械损伤如划痕、碰撞产生凹坑等,需要对隔爆面进行修复方可使用, 因此,表盖在厚度上必须留有一定的维修余量, 因此,表盖的实际厚度设计为10mm。

按照GB3836.2—2010中过压试验要求,为了验证外壳强度的可靠性,进行水压试验,给隔爆外壳内部施加4倍参考压力(即4MPa) ,外壳没有出现变形及破坏,通过此试验,生产制造时不需要对每只外壳进行例行试验。

2.3 外壳结构

隔爆外壳由于制造、安装、维护等原因,不可能是一个密不可透的整体,它是由许多零部件组成,而零部件之间连接的间隙会成为壳内爆炸产物所通过的路径, 会引燃壳外爆炸性气体混合物。因此, 对隔爆面的设计也是不容忽视的。

外壳整体采用长方体结构, 主要由表壳和表盖组成, 表盖和表壳之间采用平面接合面, 测量部分与表壳之间采用圆筒形接合面, 设定值调节处与表壳之间采用螺纹接合面, 电缆引入装置与表壳之间采用螺纹接合面。接合面的长度、宽度、间隙、螺纹接合面等均按GB 3836.2—2010标准中表1、表3、表4的要求设计, 其表壳和表盖具体结构如图1、图2所示。

为了使用户在现场方便使用, 采用了电缆引入装置, 电缆出线口允许使用的电缆蕞小外径为φ6, 与表壳之间采用螺纹隔爆面连接, 其结构如图3所示。

2.4 螺栓的选取

表壳和表盖的连接采取螺栓固紧, 选用12个螺栓, 表盖的长度x=16 cm, 宽度y=14 cm, 内腔压力p=1 MPa, 因此, 每个螺栓承受的拉力根据公式:计算出约为1 867 N, 选取安全系数为1.5, 则每个螺栓需要承受的载荷要大于2801 N, 则选4.8级M6的紧固螺栓完全能满足要求。

3 测量系统

测量系统选用“C型”弹簧管作为弹性敏感元件, 感受压力的变化, 再通过微动开关将压力值转变为开关量进行控制。微动开关选用切换差可调的开关, 触点容量大、开关频次高, 质量可靠, 即可使用于单点压力控制, 也可用于双点压力控制。测量系统的结构示意见图4, 接线示意图见图5。

4 应用情况

此HLPK102,104,105压力控制器主要用于石油机械产品—防喷器上, 主要是对防喷器上介质的压力参数进行自动控制与报警, 当系统的压力值高于设定的压力值时, 控制器输出一个开关量, 使系统中的电机停止工作, 然后系统中的压力值下降, 当压力降低到某一设定值时, 控制器又输出一个开关量, 使系统中的电机启动, 开始工作, 这样就实现了自动控制电机的启动和停止。

华陆防爆压力控制器现已广泛地应用于国内各大石油机械厂生产的防喷器上, 经过现场的运行、测试, 性能稳定。

5 分析和结论

随着油田对安全生产的要求越来越高, 用于防喷器上的防爆压力控制器也承载着重要的职责, 使其控制系统由原来的手动控制变为自动控制, 且产品采用可靠的隔爆外壳, 满足油田工况环境, 使用方便、可靠。