III. Сценарии и примеры промышленного применения
3.1 Нефтехимическая промышленность: измерение расхода в трубопроводах с высоким перепадом давления
Сценарий применения:Установка гидрокрекинга на нефтеперерабатывающем заводе требовала измерения перепада давления в потоках сырья реактора и продуктов. Рабочее давление достигало 16 МПа, при этом наблюдались частые гидроудары, вызванные циклами запуска и остановки.
Болевые точки традиционных решений:При использовании диффузионных кремниевых датчиков перепада давления разрыв диафрагмы и дрейф нуля происходили неоднократно после ударов гидроудара, что приводило к сбоям в измерениях и частым отключениям для технического обслуживания, при этом ежегодные затраты на техническое обслуживание превышали 500 000 юаней.
Решение для датчика высокой перегрузки из монокристаллического кремния:
- Выбран монокристаллический кремниевый дифференциал.датчик давленияс диапазоном 0–1,6 МПа и перегрузочной способностью, в 10 раз превышающей диапазон.
- Изолирующая диафрагма изготовлена из сплава Хастеллой и предназначена для работы в сильно агрессивных средах.
- Специальный материал центральной диафрагмы и конструкция защиты от перегрузок способны выдерживать мгновенные гидроудары силой до 42 МПа.
Результаты применения:
- Непрерывная работа в течение 36 месяцев без дрейфа нуля, точность измерений стабильна на уровне ±0,075% полной шкалы.
- Никаких инцидентов, связанных с повреждением из-за перегрузки, не произошло; ежегодные затраты на техническое обслуживание снижены до уровня ниже 80 000 юаней.
- Обеспечил непрерывную и стабильную работу установки гидрокрекинга, исключив потери от внеплановых остановов.
3.2 Электроэнергетика: измерение уровня воды в барабане котла
Сценарий применения:Измерение уровня воды в барабане котла агрегата мощностью 600 МВт на тепловой электростанции. Условия эксплуатации: температура 350°С, давление 16,7 МПа, с мгновенными явлениями избыточного давления при подъеме предохранительного клапана.
Болевые точки традиционных решений:Металлические датчики емкости подвергались деформации пластин конденсатора после избыточного давления, что приводило к увеличению погрешности измерения до ±5%, что требовало регулярной калибровки и влияло на стабильность управления горением котла.
Решение для датчика высокой перегрузки из монокристаллического кремния:
- Применен монокристаллический кремниевый датчик перепада давления с диапазоном 0 ~ 40 кПа и перегрузочной способностью в 8 раз больше диапазона.
- Устойчивая к высоким-температурам система заправки маслом, подходящая для высоко-сред с температурой до 200 °C.
- Встроенный-алгоритм температурной компенсации обеспечивает стабильную точность в широком диапазоне температур.
Результаты применения:
- Отсутствие отклонений в измерениях после подъема предохранительного клапана; повторная калибровка не требуется.
- Точность измерения уровня воды стабильна на уровне ±0,075% полной шкалы.
- Снижение рисков контроля уровня воды во время запуска и остановки агрегата, обеспечение стабильности электросети.
3.3 Металлургическая промышленность: измерение перепада давления доменного газа
Сценарий применения:Газопровод доменной печи сталелитейного завода требовал измерения перепада давления потока газа. Среда содержала пыль и агрессивные газы с резкими перепадами давления из-за колебаний состояния печи.
Болевые точки традиционных решений:Диффузионные кремниевые передатчики были подвержены засорению пылью и коррозии; Выход из строя диафрагмы произошел после перегрузки, средний срок службы составил всего 12 месяцев.
Решение для датчика высокой перегрузки из монокристаллического кремния:
- Изолирующая диафрагма изготовлена из нержавеющей стали 316L с тефлоновым покрытием, обеспечивающим устойчивость к коррозии и-антиблокирующие свойства.
- Конструкция с высокой перегрузкой, способная выдерживать колебания давления, превышающие диапазон в 8 раз.
- Инкапсуляция чипа с помощью погружения в силиконовое масло предотвращает проникновение среды, обеспечивая при этом передачу давления без потерь.
Результаты применения:
- Непрерывная работа в течение 24 месяцев без сбоев; долгосрочная-стабильность ±0,1 % полной шкалы/10 лет.
- Сокращение потерь при вентиляции доменного газа, что обеспечивает ежегодную экономическую выгоду, превышающую 2 миллиона юаней.
- Адаптирован к суровым условиям эксплуатации, существенно повышая уровень автоматизации металлургического производства.
