吹氣式液位計(jì)
吹氣式液位計(jì)可以理解為非接觸式液位測量儀表,可對(duì)敞口或密閉容器內(nèi)的液體液體進(jìn)行測量。除吹氣管與被測介質(zhì)接觸外,吹氣裝置和差壓(壓力)變送器測量元件均不與被測介質(zhì)接觸,從而保護(hù)了測量元件,減少了儀表的維護(hù)量,增加了測量的可靠性。因吹氣裝置可保證恒定流量氣體輸出,差壓(壓力)變送器測得的壓力就能夠自動(dòng)跟隨吹氣管出口壓力的變化,所以,差壓(壓力)變送器輸出的信號(hào)就與介質(zhì)液位高度成對(duì)應(yīng)關(guān)系。吹氣式液位計(jì)除了能測量潔凈液體的液位外,特別適于有腐蝕性的酸堿鹽液體、粘度較大的液體、易結(jié)晶液體、高溫、含有固體顆粒液體的液位以及一些流化床料位的測量。
測量原理
在敞口容器中插人一根吹氣管,作為氣源的空氣或者惰性氣體(如氮?dú)猓┙?jīng)過濾器過濾,可調(diào)減壓器(其作用是將供氣壓力減至某一恒定值,恒定壓力的大小根據(jù)被測液位高度而定)減壓,保證吹氣入口壓力恒定。潔凈的空氣再經(jīng)浮子流量計(jì)和恒流閥和吹氣管路吹入被測液體中,吹氣流量由浮子流量計(jì)指示,流量大小由浮子流量計(jì)上的流量調(diào)節(jié)閥設(shè)定,恒定流量的氣體從插入液體的吹氣管下端口逸出,鼓泡并通過液體排入大氣。當(dāng)吹氣管下端有微量氣泡(約為150個(gè)/min)排出時(shí)(因氣泡微量且氣體流速較低,可忽略空氣在吹氣管中的沿程損失,這樣吹氣管內(nèi)的氣壓幾乎與液位靜壓相等),因此由差壓變送器指示的壓力值即可反映出液位高度。
特點(diǎn)
1.由吹氣裝置組成的液位測量系統(tǒng)沒有可動(dòng)部件,除吹氣管外,其它測量元件不與被測介質(zhì)接觸。
2.單表安裝、面板安裝,可選單路、雙路或多路結(jié)構(gòu)。
3.結(jié)構(gòu)緊湊、堅(jiān)固,可將測量所需主要零部件集成在一塊面板上,便于安裝和維修。
4.全機(jī)械結(jié)構(gòu),密封性好,故障率低,維護(hù)量較小。
安裝示意圖
其中:
2、防波管(如果現(xiàn)場介質(zhì)壓力波動(dòng)不大,可以不用加防波管)。
3、吹氣管路
4、差壓變送器
7、吹氣裝置(包括浮子流量計(jì)和壓力調(diào)節(jié)器)
9、過濾減壓器
調(diào)試步驟
1.吹氣裝置、差壓(壓力)變送器和吹氣管現(xiàn)場安裝完成后,應(yīng)確保整個(gè)吹氣系統(tǒng)的氣密性。吹氣系統(tǒng)的泄漏將給測量結(jié)果帶來較大的誤差。
2.用戶首先接通差壓(壓力)變送器電源,觀察差壓(壓力)變送器示值是否為零,如不為零,調(diào)整差壓(壓力)變送器的零點(diǎn)。
3.打開吹氣裝置面板上的氣源入口和出口截止閥,在吹氣管末端通大氣情況下,調(diào)節(jié)減壓閥輸出壓力為0.2-0.4 MPa和吹氣流量為30 L/H,觀察差壓(壓力)變送器的示值是否為零。
4.將吹氣管插入被測介質(zhì),待吹氣管末端連續(xù)、穩(wěn)定地吹出氣泡時(shí),觀察差壓(壓力)變送器的示值與液位高度的對(duì)應(yīng)關(guān)系是否一致和輸出是否穩(wěn)定,吹氣量是否合適,如差壓(壓力)變送器示值與液位高度變化的對(duì)應(yīng)關(guān)系正常,即可投入運(yùn)行。
儀表參數(shù)設(shè)置
1.氣源壓力:0.4-0.8 MPa
2.減壓閥輸出壓力:0.2-0.4 MPa
3.推薦吹氣流量:20-3-40 L/H(具體參考現(xiàn)場工況)
雙路吹氣(介質(zhì)密度變化較大工況下應(yīng)用)
吹氣式液位計(jì)在用于介質(zhì)密度變化的工況時(shí)建議選用雙路吹掃,雙吹氣管液位控制系統(tǒng)在檢測液位時(shí),涉及吹氣管雙管插入的高差和吹氣管的阻力,與所測液體的密度無關(guān):
如圖2所示,吹氣管2插入到需控制的液面范圍,吹氣管l的插入深度比吹氣管2大H,則有:
P2=ρgh; (1)
P1=ρg(H+h)。 (2)
設(shè)P1-P2=△p為兩吹氣管末端的壓差,則
△P=ρgH,△P/H=ρg。 (3)
將式(3)代入式(1),得:
h=HP2/△P (4)
由式(4)可以看出,雙吹氣管液位控制系統(tǒng)在檢測液位時(shí),涉及吹氣管雙管插入的高差和吹氣管的阻力,與所測液體的密度無關(guān),因此雙吹氣管液位控制系統(tǒng)適用于檢測過程中密度發(fā)生波動(dòng)的液體。
吹氣式液位計(jì)工作時(shí),吹氣流量應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場條件設(shè)定。一般以在*高液位時(shí)仍有微量氣泡逸出為宜。流量過大,流經(jīng)吹氣管的壓降增大,會(huì)引起較大測量的誤差;流量過小,將使液位測量響應(yīng)滯后。