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法蘭式液位變送器在密閉帶壓容器上的應用
點擊次數:2930 更新時間:2017-09-01

在工業(ye) 生產(chan) 現場需要測量大量的容器內(nei) 的液位,就需要用各種不同的液位測量儀(yi) 表,液位計提供的液位數據的準確程度,會(hui) 對生產(chan) 產(chan) 生直接的影響,不正確的測量結果甚至會(hui) 損壞設備,對人身安全造成隱患。因此液位檢測作為(wei) 容器中物料儲(chu) 存的度量手段,為(wei) 生產(chan) 過程正常運行提供重要依據,一個(ge) 好的液位測量方案應測量準確、安裝方便,維護簡單,而且經濟實惠。本文介紹了差壓式液位計(變送器)在密閉容器上的應用與(yu) 常見故障處理。

 

1 差壓式液位計概述
1.1 差壓式液位計測量原理
對密閉容器,設底部壓力為(wei) P,液麵上的壓力為(wei) P1,液位高度為(wei) H,則有:
P=P1+pgH
式中:p為(wei) 介質密度,g為(wei) 重力加速度。
由上式可得:
△P=P-P1=pgH
通常被測介質的密度是已知的,壓差△P與(yu) 液位高度H成正比,測出壓差就知道被測液位高度。當被測容器敞口時,氣相壓力為(wei) 大氣壓。差壓計的負壓室通大氣即可,此時也可用壓力計來測量液位;若容器是密閉的,則需將差壓計的負壓室與(yu) 容器的氣相相連接。
1.2 差壓式液位計特點
①檢測元件在容器中幾乎不占空間,隻需在容器壁上開一個(ge) 或兩(liang) 個(ge) 孔即可;②檢測元件隻有一、兩(liang) 根導壓管,結構簡單,安裝方便,便於(yu) 操作維護,工作可靠;③采用法蘭(lan) 式差壓變送器可以解決(jue) 高粘度、易凝固、易結晶、腐蝕性、含有懸浮物介質的液位測量問題;④差壓式液位計通用性強,可以用來測液位,也可以用來測量壓力和流量等參數。
1.3 使用差壓式液位計測量液位注意事項
遇到含有雜質、結晶、凝聚或易自聚的被測介質,用普通的差壓變送器可能引起連接管線的堵塞,此時需要采用法蘭(lan) 式差壓變送器;當差壓變送器與(yu) 容器之間安裝有隔離罐時,需要進行零點遷移。
2 蒸汽噴射泵簡介
2.1 蒸汽噴射泵工作原理。蒸汽噴射泵,其原理如下:蒸汽噴射泵有一定壓強的工作,蒸汽通過拉瓦爾噴嘴,減壓增速(蒸汽的勢能轉變為(wei) 動能)以超音速噴入混合室,與(yu) 被抽介質混合,進行能量交換,混合後的氣體(ti) 進入擴壓器,減速增壓(動能轉化為(wei) 壓強能),為(wei) 了減少後級泵的抽氣負荷,配置冷凝器,通過有一定溫差的兩(liang) 種介質對流,進行熱交換,達到冷凝高溫介質目的。
2.2 蒸汽噴射泵的特點
①該泵無機械運動部分,不受摩擦、潤滑、振動等條件限製,因此可製成抽氣能力很大的泵。工作可靠,使用壽命長。隻要泵的結構材料選擇適當,對於(yu) 排除具有腐蝕性氣體(ti) 、含有機械雜質的氣體(ti) 以及水蒸等場合極為(wei) 有利。②結構簡單、重量輕,占地麵積小。③工作蒸汽壓力為(wei) 4~9×105Pa,在一般化工企業(ye) 中都具備這樣的蒸汽源。因蒸汽噴射泵具有上述特點,蒸汽噴射泵廣泛應用於(yu) 紡練車間浴站各罐。

3 差壓式液位計測量中出現問題
3.1 密閉容器中差壓式液位計的安裝。為(wei) 了測得真正的液位,應從(cong) 測得的容器底部壓力中減去容器的壓力。為(wei) 此,在容器的頂部開一個(ge) 取壓口,將它接到變送器的負壓側(ce) 。這樣,容器中的壓力同時作用於(yu) 變送器的正負壓側(ce) ,所得到的差壓正比於(yu) 液麵高度。①幹導壓連接。如果液體(ti) 上麵的氣體(ti) 不冷凝,變送器低壓側(ce) 的連接管就保持幹的。這種情況稱為(wei) 幹導壓連接。決(jue) 定變送器測量範圍的方法與(yu) 開口容器液位測量的方法相同。②濕導壓連接。如果液體(ti) 上麵的氣體(ti) 出現冷凝,變送器低壓側(ce) 的導壓管裏就會(hui) 漸漸地積存液體(ti) ,引起測量誤差。為(wei) 了消除這種誤差,預先用某種液體(ti) 罐充在變送器的低壓側(ce) 導壓管中,這種情況稱為(wei) 濕導壓連接。
3.2 常見故障處理
3.2.1 幹導壓連接時液位計常見故障處理。熟成桶使用的是幹導壓連接,開啟壓縮空氣閥門,依靠壓縮空氣的壓力使粘膠出罐。在測量時,經常出現的現象是,壓縮空氣閥門開啟時,液位突然上升,而後馬上恢複正常。經過分析及現場檢查發現,出現此故障的原因就是導壓管中某個(ge) 節點漏氣。通常我們(men) 在出膠是采用塗抹肥皂泡的方式能迅速發現漏點,緊固後恢複正常。處理十分方便有效。還有一種故障就是液位超量程後,再次測量液位顯示偏低。這是由於(yu) 超量程後,有粘膠進入導壓管,此時清理導壓管即可恢複正常。我們(men) 總結了熟成桶液位不準時的幾種情況,以及相應的處理辦法:①當容器內(nei) 液位不變而給密閉容器加壓時液位上升,停止加壓後液位又回到原來值,則說明負相導壓管有漏點需檢查負相導壓管的各個(ge) 連接點。②當密閉容器加壓時液位上升很多超過35%,則有可能是負相導壓管堵,需對負相導壓管及集液罐進行清理。③當密閉容器正常液量時液位一直偏低則說明負相導壓管內(nei) 積液有可能太多,需對負相導壓管進行排液。④當密閉容器加壓時液位下降,停止加壓時液位又上升則有可能是正相導壓膜片處結膜,需對正相導壓膜片進行清理。
3.2.2 帶有蒸汽噴射泵的密閉容器液位測量的故障及改進措施。在測量中發現,不加蒸汽時,液位測量準確,蒸汽閥一打開就出現液位虛高的現象。經過分析,液位虛高是由於(yu) 蒸汽閥打開後,大量蒸汽突然湧入密閉罐內(nei) ,密閉容器內(nei) 部有兩(liang) 個(ge) 壓力,一個(ge) 是液位壓力,一個(ge) 是內(nei) 部氣壓,蒸汽進入罐內(nei) 後內(nei) 部氣壓突然升高,液位變送器正壓室所受壓力隨之增大,而此時負壓室壓力並未發生變化,從(cong) 而造成液位虛高的現象。此前脫硫罐並非密閉罐,而是罐頂有孔,氣相壓力與(yu) 大氣壓相當,所以並未產(chan) 生液位虛高的情況。近期為(wei) 杜絕跑冒滴漏現象,將罐頂開孔封閉,形成了密閉容器。

針對這個(ge) 問題,改進方案有兩(liang) 個(ge) ;一是使用雙法蘭(lan) 液位計進行測量;二是負壓側(ce) 加導壓管進行測量。如果選用*套方案,需要準備雙法蘭(lan) 液位計直接安裝即可,出於(yu) 改造方便和成本方麵的考慮,我們(men) 選用了第二套方案,負壓側(ce) 加導壓管進行測量。
利用罐體(ti) 頂部的法蘭(lan) 開孔加導壓管及集液罐,但是由於(yu) 蒸汽易冷凝的性,集液管需要經常清理,這樣對於(yu) 日常維護非常不方便。在生產(chan) 中很多容器都處於(yu) 高溫狀態,容器內(nei) 的介質常常處於(yu) 氣液平衡狀態,此時,由於(yu) 導壓管上端的溫度低於(yu) 容器內(nei) 的溫度,蒸汽會(hui) 從(cong) 小孔進入導壓管冷凝成液體(ti) 。利用這一特點,可以向負相導壓管內(nei) 預先注入將來容器中要裝的介質,然後對差壓液位計進行負遷移(調零)。因此,在改造時將集液罐置於(yu) 罐頂部,並打開集液管頂端絲(si) 堵,使負向導壓管及集液管內(nei) 充滿緩衝(chong) 溶液。這一係列準備工作做好後,重新對液位計進行位置調零。這樣,即使蒸汽冷凝,也會(hui) 流回脫硫罐內(nei) ,集液管內(nei) 緩衝(chong) 液高度也不會(hui) 發生變化,液位計負壓側(ce) 所受的壓力不會(hui) 發生變化,所以不會(hui) 對液位測量造成影響。
經過這一係列改造後,帶蒸汽噴射泵密閉罐的液位測量十分準確,並且仍然使用原來的液位變送器,成本並未提高,對這類容器的液位測量有很重要的意義(yi) 。

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