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磁翻板液位計(jì)

電容式液位變送器在合成高壓液位測(cè)量的應(yīng)用

作者:金湖聯(lián)儀自控設(shè)備有限公司 資料提供:江蘇泰州化肥廠 劉大成 供稿時(shí)間:2011-5-22

 

摘要:本片分析常規(guī)浮筒液位變送器無(wú)法用于合成氨分、冷交高壓液位測(cè)量的原因。并且著重簡(jiǎn)分析了插入式高壓電容式液位變送器成功應(yīng)用液位測(cè)量兼控制的理論與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),以及其效果分析。

 

引言

幾年前,我泰州化肥廠(以下簡(jiǎn)稱“我廠”)裝設(shè)得合成氨分、冷交的高壓液位測(cè)控系統(tǒng)是按照傳統(tǒng)得通用設(shè)計(jì)和常規(guī)選型。當(dāng)時(shí),液位計(jì)選用了某儀表廠的氣動(dòng)高壓浮筒液位調(diào)節(jié)變送器,調(diào)節(jié)閥采用ZMBS-320K  Dg6 C=0.1 ,配套以氣動(dòng)調(diào)節(jié)記錄儀及副線板,組成控制系統(tǒng)。如下圖所示。

 原來(lái)得合成氨檢測(cè)控制系統(tǒng)

 

為了便于維護(hù)檢修,每套系統(tǒng)總共用10Dg10的高壓閥、4個(gè)標(biāo)準(zhǔn)三通、3個(gè)彎頭、20對(duì)高壓法蘭、60條高壓螺栓、100個(gè)高壓螺母以及5m24*6高壓管。

也為了延長(zhǎng)高壓調(diào)節(jié)閥得使用壽命,保證調(diào)節(jié)效果,采用2只高壓調(diào)節(jié)閥串聯(lián)方案。但是發(fā)現(xiàn),整個(gè)系統(tǒng)是比較繁瑣,投資成本也較高,維護(hù)檢修成本也會(huì)隨之增高。每套設(shè)備投資成本再10000多元(幾年前)。

可就是這樣的設(shè)備,在系統(tǒng)安裝之后,由于液位檢測(cè)反應(yīng)不準(zhǔn),一直也未能正常投入使用。

 

 

1、  原因分析

我廠合成氨生產(chǎn)中得氨分離器,冷交換器等高壓容器中的液位檢測(cè),按常規(guī)方式采用連通管形式(浮簡(jiǎn)式液位計(jì)等)設(shè)計(jì)安裝的液位檢測(cè)裝置無(wú)法正常工作的現(xiàn)象。據(jù)調(diào)查,在小化肥廠普遍存在.

        造成這種現(xiàn)象的原因是:氨分、冷交等商壓氣液分離器井不是簡(jiǎn)單的空簡(jiǎn)容器,工作壓力高達(dá)32MPa,其中都裝有結(jié)構(gòu)形式不同的分離內(nèi)件.而這些高壓容器的外筒采用多層卷板焊接·不允許在筒體上開(kāi)孔。因此作為液位檢側(cè)儀表安裝的氣相、液相預(yù)留接口.均開(kāi)在整體鍛造的高壓容器上、下封頭上.即氣相接口在上封頭,液相接口在下封頭.

        眾所周知。高壓介質(zhì)流經(jīng)設(shè)備后,因設(shè)備阻力的影響,在設(shè)備進(jìn)出口將出現(xiàn)壓差。該壓差的大小與設(shè)備結(jié)構(gòu)、流通截面、介質(zhì)流量等因素有關(guān),并隨介質(zhì)流景變化而變化.以我廠氨分離器為例。介質(zhì)進(jìn)入容器后流經(jīng)分離內(nèi)件,進(jìn)行氣液分離,液氨積存在氨分底部作為產(chǎn)品排出.氣體則從容器上端的出口引出氨分進(jìn)入后一級(jí)裝置。而我廠的氨分、冷交的液位檢側(cè)接口‘液相、氣相)正好位于分離段的兩側(cè),分離段產(chǎn)生的壓差也正好作用于液位計(jì)氣液相接口之上.據(jù)測(cè)量.分離段的壓差在滿負(fù)荷時(shí)可高達(dá)幾米至十兒米水柱.隨氨分、冷交設(shè)備結(jié)構(gòu)及介質(zhì)進(jìn)口位置及在分離段內(nèi)的流向不同可能出現(xiàn)兩種情況:一種是分離段壓差值的正壓側(cè)作用于液位上方而負(fù)壓側(cè)作用于液位計(jì)氣相接口上.此時(shí).由液位計(jì)氣相、液相引出的。是容器中實(shí)際液位與分離段所產(chǎn)生的壓差的正向疊加量。一般浮筒液位變送儀表的側(cè)最范圍僅在I米之內(nèi).因此.只要容器底部稍有一點(diǎn)液體,在壓差作用下很快充滿外接液位計(jì)4)的連通管內(nèi),使液位計(jì)顯示滿液位。除非容器中液位徹底排空,否則不論其中液位如何變化,外接浮簡(jiǎn)液位計(jì)總是顯示滿量程。另一種情況是內(nèi)件的壓差正壓側(cè)作用于液位計(jì)氣相接口.負(fù)壓側(cè)作用于容器中液位上方.內(nèi)件壓差與液位徽值反向登加.因受內(nèi)件壓差作用,不論容器中液位如何變化,即使液位已充滿容器甚至帶液,液位計(jì)顯示總為零。

        我廠原裝氨分、冷交氣動(dòng)浮簡(jiǎn)液位測(cè)量系

統(tǒng)之所以不準(zhǔn).仍屬于前者類型. 3改進(jìn)措施

    本公司經(jīng)過(guò)理論和實(shí)踐分析,決定重新改造合成氨分、冷交液位檢測(cè)自控系統(tǒng).采用《化肥工業(yè)》、《小氮肥》編輯部重視與推廣的LY-700內(nèi)裝式電容式高壓液位變送器.從氨分、冷交的液相孔直接擂入設(shè)備中檢測(cè)其液位.用等離子雙光柱數(shù)字顯示儀《帶上、下限報(bào)替) 顯示液位變化,液位上、下限報(bào)警和調(diào)節(jié)閥閥位由簡(jiǎn)易電子調(diào)節(jié)器進(jìn)行自調(diào)。因原有的氣動(dòng)高壓調(diào)節(jié)閥裝上后從未使用.為節(jié)約投資,擬暫時(shí)仍用其進(jìn)行調(diào)節(jié)。

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我公司利用小修,不到半夭時(shí)間.兩套液位計(jì)全部裝好.開(kāi)車(chē)后調(diào)試使用,液位檢測(cè)部分很快正常工作.投入運(yùn)行。實(shí)現(xiàn)有液位指示下的放氨操作。隨后對(duì)自控系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試,發(fā)現(xiàn)原有的氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥ZMBS內(nèi)漏嚴(yán)重.雖然冷交串聯(lián)安裝的兩只閥門(mén)處于全部關(guān)閉的狀態(tài),其流通能力也選得很小,但液位仍然很難提起來(lái),說(shuō)明調(diào)節(jié)閥已難適應(yīng)高壓液位自控的需要。即使這樣,跑氣最已較手動(dòng)放氨時(shí)明顯減少.循環(huán)氣中CH4含量也隨之上升。我廠又迅速購(gòu)進(jìn)兩臺(tái)新型專用自動(dòng)放氨閥.進(jìn)行更換.分別用于氨分,冷交系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)放氨.使液位自控很快轉(zhuǎn)入正常。終于在短時(shí)間內(nèi)解決了化肥廠這一生產(chǎn)關(guān)鍵,實(shí)現(xiàn)了合成氨分、冷交高壓液位測(cè)最自動(dòng)控制。

4實(shí)施效果

    我廠以內(nèi)裝式電容高壓液位變送器為主的合成氨分、冷交液位測(cè)控系統(tǒng)自20089月正

式投運(yùn)至今已有3年余。實(shí)踐證明,該項(xiàng)目實(shí)施效果明顯.產(chǎn)生效益顯著,據(jù)泰州化肥統(tǒng)計(jì).年直接創(chuàng)益80萬(wàn)元。

    (1)高壓液位檢測(cè)自控系統(tǒng)投用后.效果顯(見(jiàn)表).循環(huán)氣中的CH。含最明顯提高.廠是重油氣化,已由安裝液位計(jì)前的枚~6男提高到11%~14%,有效地減少了合成系統(tǒng)有效氣

體放空、泄漏。

    (21該系統(tǒng)氨分、冷交掖位測(cè)量準(zhǔn)確.實(shí)現(xiàn)了在有液位檢測(cè)的條件下的自動(dòng)放氨或人工手

動(dòng)放氮,淘汰了無(wú)液位顯示條件下的人工手動(dòng)放氨,有效地實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn).

    (3)液位自控系統(tǒng)的投用,使操作工擺脫了頻繁的手動(dòng)調(diào)節(jié),大大減輕了工人勞動(dòng)強(qiáng)度.

穩(wěn)定操作。合成塔觸媒溫度穩(wěn)定.近乎一條直線。

    (9)液位計(jì)安裝極為方便,結(jié)構(gòu)十分輕巧,總重不列2, kg,用一只法蘭、3條螺栓、3個(gè)螺母即可。該液位測(cè)控系統(tǒng)工作可靠穩(wěn)定.廠投運(yùn)0V年來(lái).基本沒(méi)有維修過(guò)。

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