摘要:智能渦街流量計(jì)只要造型正確,應(yīng)用到發(fā)酵行業(yè)是可以滿足要求的,它可借助MODBVS協(xié)議,可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程網(wǎng)組。
1前言
在發(fā)酵過(guò)程中,為維持菌體的生理代謝作用，需要不斷地從發(fā)酵液中攝取溶解氧。發(fā)酵液中溶解氧是采用通風(fēng)與攪拌作用形成的。對(duì)于發(fā)酵的風(fēng)量管理,根據(jù)發(fā)酵所處于不同階段,人工調(diào)節(jié)閥門使轉(zhuǎn)子流量計(jì)顯示一個(gè)給定值，以基本滿足菌體生長(zhǎng)繁殖要求,達(dá)到提高產(chǎn)酸、提高轉(zhuǎn)化率的目的。但是隨著發(fā)酵罐的大型化,工藝過(guò)程控制的精細(xì)化、計(jì)量工作的科學(xué)化,不得不將轉(zhuǎn)子流量計(jì)用智能渦街流量計(jì)來(lái)替換，它不僅能顯示瞬時(shí)流量，還有累計(jì)流量和記憶流量，這樣的原始數(shù)據(jù)可以幫助工程技術(shù)人員分析,以利提高發(fā)酵水平。僅一家發(fā)酵廠就應(yīng)用智能渦街流量計(jì)42臺(tái),分布在發(fā)酵罐空氣系統(tǒng)、蒸汽及生產(chǎn)給水進(jìn)行計(jì)量;多臺(tái)電磁流量計(jì)對(duì)發(fā)酵物料、營(yíng)養(yǎng)劑及廢水進(jìn)行計(jì)量。
2渦街流量計(jì)原理
渦街流量計(jì)是根據(jù)“卡門渦街”原理研制成的一種流體振蕩型表。當(dāng)在流體流動(dòng)的管道中安放一個(gè)旋渦發(fā)生體時(shí)，流體在發(fā)生體下游的兩側(cè)就交替地分離釋出旋渦，旋渦分離的頻率與流量成正比，旋渦信號(hào)被轉(zhuǎn)換成檢測(cè)元件的交變電荷信號(hào),交變電荷信號(hào)經(jīng)放大處理后,以電壓脈沖信號(hào)輸出或直接顯示流量，或輸出與流量成比例的420mA標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)，或輸出累計(jì)量脈沖信號(hào)。
3渦街流量計(jì)使用注意事項(xiàng)
3.1根據(jù)工藝設(shè)計(jì)資料和實(shí)際情況確認(rèn)使用流量范圍，在計(jì)算基礎(chǔ)上確定流量計(jì)的口徑。若流量計(jì)選型過(guò)大，管道內(nèi)介質(zhì)的流速低于流量計(jì)工作的下限值,就會(huì)產(chǎn)生小流量時(shí)輸出信號(hào)不穩(wěn)定,大流量時(shí)輸出信號(hào)穩(wěn)定。
3.2流量計(jì)附近有大功率的電機(jī)或強(qiáng)電場(chǎng)時(shí),容易引起干擾信號(hào),有可能管道內(nèi)無(wú)介質(zhì)流通,但僅表有流量顯示。動(dòng)力線同流量計(jì)信號(hào)輸出線并排走向靠近時(shí),有可能使流量計(jì)輸出信號(hào)偏小。管道內(nèi)有正常流量,但傳感器輸出頻率偏小很多。33流量計(jì)應(yīng)單獨(dú)接地,若接地不良,或管道振動(dòng).大,而引入干擾信號(hào)就會(huì)產(chǎn)生管道內(nèi)無(wú)流量,但傳感器有輸出信號(hào)。
3.3流量計(jì)應(yīng)單獨(dú)接地,若接地不良,或管道振動(dòng).大,而引入干擾信號(hào)就會(huì)產(chǎn)生管道內(nèi)無(wú)流量,但傳感器有輸出信號(hào)。
3.4流量計(jì)調(diào)節(jié)閥門應(yīng)裝在流量計(jì)下游，若閥門裝在流量計(jì)上游,在小流量時(shí)產(chǎn)生射流,會(huì)引起流量值的偏差和穩(wěn)定性。
3.5介質(zhì)溫度小于150℃時(shí)選一體型,高于150℃時(shí)或環(huán)境溫度、溫度都比較高時(shí),應(yīng)選用分體型。
3.6流量計(jì)投用前,對(duì)管道應(yīng)進(jìn)行清洗,以沖掉管道內(nèi)的鐵銹、焊渣等雜物,防止擊壞儀表。
4應(yīng)用實(shí)例
渦街流量計(jì)應(yīng)用在發(fā)酵系統(tǒng),各企業(yè)安裝位置如圖1)有A、B.C三處不同位置,現(xiàn)作淺述。
A處位置:壓縮空氣壓力一般穩(wěn)定在表壓0.21MPa以上，空氣流速較慢,介質(zhì)密度均勻,無(wú)機(jī)械振動(dòng)和沖擊，介質(zhì)溫度低，多數(shù)控制在3545C,一般離大功率電機(jī)較遠(yuǎn),但工藝參數(shù)要按標(biāo).準(zhǔn)工況進(jìn)行換算和調(diào)整，流量值精度高，穩(wěn)定性好。
B處位置:流速較慢,介質(zhì)密度均勻,伴隨發(fā)酵罐振動(dòng)而振動(dòng)，工藝控制參數(shù)要按標(biāo)準(zhǔn)工況進(jìn)行換算和調(diào)整。
C處位置:發(fā)酵罐罐壓一般控制在0.05MPa排氣流速快,介質(zhì)密度均質(zhì)性差,特別當(dāng)跑液時(shí)，氣液混合,流量偏差大、穩(wěn)定性差,管道振動(dòng)較大，但工藝參數(shù)與轉(zhuǎn)子流量計(jì)一致，工藝參數(shù)不要進(jìn)行換算。
從以上淺述可知，流量計(jì)安裝在A處位置，最符合渦街流量計(jì)技術(shù)要求。不會(huì)產(chǎn)生由于安裝.不當(dāng)所發(fā)生的不良故障，使用起來(lái)儀表穩(wěn)定、可靠、精度高。
一些企業(yè)將數(shù)臺(tái)流量?jī)x表與計(jì)算機(jī)之間以RS-485總線為信號(hào)傳輸媒質(zhì)，以MODBUS協(xié)議作為系統(tǒng)通信協(xié)議，系統(tǒng)構(gòu)成及原理圖如圖2所示，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)內(nèi)部各單元的可靠通訊及系統(tǒng)與其他使用MODBUS協(xié)議的智能儀表間的進(jìn)行互連與組網(wǎng),建立了整個(gè)自動(dòng)化管理網(wǎng)絡(luò)。
5結(jié)論
智能渦街流量計(jì)應(yīng)用到發(fā)酵行業(yè)，并以MODBUS協(xié)議作為系統(tǒng)通訊協(xié)議,實(shí)現(xiàn)了整個(gè)流量自動(dòng)化管理網(wǎng)絡(luò)。運(yùn)行實(shí)踐表明,只要流量計(jì)選型正確,安裝符合技術(shù)要求,做到精心維護(hù)和正確使用，采用MODBUS協(xié)議的可靠性和通用性,就保證了系統(tǒng)的可靠工作及與其他自動(dòng)設(shè)備或網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)各單元是能滿足使用要求的。
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