在煉油、石油化工生產(chǎn)、煤化工和煤制油等工業(yè)領(lǐng)域,液位是重要的工藝參數(shù)之一,測(cè)量液位的儀表種類繁多,如浮力式液位計(jì)、雷達(dá)液位計(jì)、放射性液位計(jì)、超聲波液位計(jì)、電容式液位計(jì)、音又液位開關(guān)和差壓式液位計(jì)等。其中雙法蘭差壓液位計(jì)以其精度高、穩(wěn)定性好、測(cè)量范圍廣、測(cè)量精度高、安裝方便等優(yōu)點(diǎn)備受化工生產(chǎn)的青睞。雙法蘭差壓液位計(jì)能對(duì)變送器的參數(shù)進(jìn)行修改,可以與具有相同通訊協(xié)議的DCS系統(tǒng)或現(xiàn)場(chǎng)通訊控制、設(shè)定器進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊交換。在我廠合成氨生產(chǎn)裝置的各個(gè)環(huán)節(jié)中,我們多處利用雙法蘭差壓變送器測(cè)量鍋爐汽包、表面冷凝器、壓縮機(jī)段間分離器、氨冷器以及噴射蒸汽發(fā)生器(111-C)的液位。
測(cè)量介質(zhì) | 液體、氣體和蒸汽 | 壓力量程 | 0-0.1kpa-40mpa |
信號(hào)輸出 | 4-20mA、疊加Hart協(xié)議、RS485 | 夾板材質(zhì) | 全316L不銹鋼 |
供電電壓 | 12-30VDC | 精 度 | ±0.2%FS、±0.1%FS、±0.075%FS(可定制) |
膜片材質(zhì) | 316L、可定制哈C、鉭、蒙乃爾合金 | 溫度補(bǔ)償 | -10~+70℃ |
長期穩(wěn)定性(1年) | ≤±0.25%FS | 工作溫度 | -20~+100℃ |
過載壓力 | 200%FS | 量程調(diào)零 | 外部連續(xù)可調(diào) |
破壞壓力 | 300%FS | 電源影響 | 小于輸出量程的0.005%/V |
重量 | 3.9KG(標(biāo)準(zhǔn)型) | 防護(hù)等級(jí) | IP65 |
容積吸取 | 小于0.16cm3 | 負(fù)載影響 | 電源如果穩(wěn)定,則負(fù)載沒有影響 |
造成測(cè)量不準(zhǔn)的重要原因
雙法蘭液位變送器由差壓變送器、毛細(xì)管和帶密封隔膜的雙法蘭組成。密封隔膜的作用是防止管道中的介質(zhì)直接進(jìn)入差壓變送器,它與變送器之間是靠注滿液體的毛細(xì)管連接起來,當(dāng)膜片受壓后產(chǎn)生微小變形,變形位移通過毛細(xì)管的液體傳遞給變送器,由變送器處理后轉(zhuǎn)換輸出4-20mADC電流信號(hào)。在對(duì)雙法蘭液位變送器的量程和遷移量的匯總核實(shí)時(shí),發(fā)現(xiàn)變送器量程存在選擇不當(dāng),遷移量設(shè)置錯(cuò)誤的情況,這是造成儀表測(cè)量不準(zhǔn)的重要原因。
雙法蘭差壓液位變送器零點(diǎn)遷移
其中△P為雙法蘭液位變送器的量程(單位:IiPa);H為被測(cè)容器內(nèi)的液位高度(單位:m);為重力加速度(單位:9.8m/s-');P、為被測(cè)介質(zhì)密度(單位::kg/m');p為毛細(xì)管內(nèi)填充甲基硅油的密度(單位:kg/m');S為零點(diǎn)遷移量(單位:IiPa);h為雙法蘭間距;由公式(1)、(2)可得,通過雙法蘭差壓變送器測(cè)量液位得到的結(jié)果,其準(zhǔn)確程度與變送器的安裝位置無關(guān),與被測(cè)容器內(nèi)也為高度H、被測(cè)介質(zhì)的密度p、以及毛線管內(nèi)填充液體密度p有關(guān),變送器零點(diǎn)必須進(jìn)行負(fù)遷移,遷移零點(diǎn)的原理見圖b。
雙法蘭差壓液位變送器測(cè)界位
雙法蘭差壓變送復(fù)器液(界)位的量程計(jì)算公式
1.液位
零點(diǎn):ρ硅油gh液
量程:ρ硅油gh液-ρ液gh液
2.界位
零點(diǎn):ρ硅油gh液–ρ輕介質(zhì)gh液
量程:ρ硅油gh液–ρ重介質(zhì)gh液
公式制中符號(hào)的意思:
ρ硅油——毛細(xì)管硅油密度
h液——液位測(cè)量的高度
ρ輕介質(zhì)——輕介質(zhì)密
ρ重介質(zhì)——重介質(zhì)密度
此計(jì)算公式與毛細(xì)管安裝位度置關(guān)系尤為重要,變送器安裝低于下取壓口
1、用差壓測(cè)界位理論上可以實(shí)現(xiàn),前提是液面始終高于上法蘭口,兩者密度不變,測(cè)量范圍的壓差10.878~14.7kPa,與硅油密度無關(guān),界位%=(X-10.878)/(14.7-10.878),X為實(shí)際顯示差壓。缺點(diǎn)是差壓范圍較小,測(cè)量精度不高;乙烯裝置的急冷水塔用過,效果不錯(cuò)(高度2.5米);
2、像汽油和水較干凈介質(zhì),量程1.5米,推薦使用浮筒測(cè)界位,要求兩種介質(zhì)密度不變,否則影響測(cè)量精度;
3、如果介質(zhì)較臟,浮筒易堵塞,推薦使用射頻導(dǎo)納。
差壓式液位計(jì)選型設(shè)計(jì)規(guī)范
差壓式液位計(jì)的選用,應(yīng)符合下列規(guī)定:
1、液位(界面)測(cè)量,宜選用差壓變送器;
2、對(duì)于腐蝕性液體、粘稠性液體、熔融性液體、沉淀性液體等,當(dāng)采取灌隔離液、吹氣或沖液等措施時(shí),亦可選用差壓變送器;
3、對(duì)于腐蝕性介質(zhì)、粘稠性液體、易氣化液體、含懸浮物液體等,宜選用單法蘭液位變送器;
4、對(duì)于易結(jié)晶的液體、高粘度的液體、結(jié)膠性液體、沉淀性液體等,宜選用插人式法蘭差壓變送器;
5、當(dāng)被測(cè)對(duì)象有大量冷凝物或沉淀物析出時(shí),宜選用雙法蘭遠(yuǎn)傳差壓變送器;
6、用差壓式儀表測(cè)量鍋爐汽包液位時(shí),應(yīng)采用雙室平衡容器;
7、測(cè)液位的差壓變送器宜帶有遷移機(jī)構(gòu),差壓變送器正、負(fù)遷移量應(yīng)在選擇儀表量程時(shí)確定;
8、對(duì)于正常工況下液體密度發(fā)生明顯變化介質(zhì),不宜選用差壓式變送器。