隨著現(xiàn)代自動(dòng)化控制要求的不斷提高,過(guò)程操作中溫度、壓力、液位、流量等基本參數(shù)的準(zhǔn)確和穩(wěn)定就顯得尤為重要。其中,液位就是一個(gè)非常重要的工藝控制參數(shù)。尤其在工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng),對(duì)于液位的要求更是嚴(yán)格。主要是應(yīng)用到了液位開關(guān)、伺服液位計(jì)、雷達(dá)液位計(jì),玻璃板液位計(jì)、磁翻板液位計(jì),磁致伸縮液位計(jì)、超聲波液位計(jì),外浮筒液位計(jì)、浮球液位計(jì)、雙法蘭差壓液位變送器、雙室平衡容器; 在焦化裝置的焦炭塔上應(yīng)用到了先進(jìn)的中子料位計(jì)等。這些儀表的應(yīng)用為工藝控制提供了可靠的參數(shù),使工藝操作更加簡(jiǎn)單,提高了產(chǎn)品的合格率和質(zhì)量,同時(shí)進(jìn)一步保證了裝置的安全生產(chǎn)。
本文通過(guò)對(duì)裝置中汽包液位計(jì)進(jìn)行綜合的剖析,介紹裝置中遠(yuǎn)傳數(shù)據(jù)用途的雙室平衡容器和雙法蘭差壓液位計(jì)基本原理和構(gòu)造,以及應(yīng)用和實(shí)際的調(diào)試方法,使得操作員能遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控液位的變化,提高了裝置運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。
1、雙室平衡容器的應(yīng)用
1.1 對(duì)汽包液位測(cè)量的重要性
在裝置中,汽包的液位是安全生產(chǎn)的重要參數(shù),主要是負(fù)責(zé)給裝置提高蒸汽能源。而蒸汽的質(zhì)量又關(guān)乎設(shè)備是否能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn),生產(chǎn)能否穩(wěn)定運(yùn)行。在以前自動(dòng)化程度不高時(shí),汽包的液位測(cè)量還只是處在就地觀察的程度,主要是使用玻璃液位計(jì)進(jìn)行測(cè)量,液位只能就地觀察,水位的變化需要有人不時(shí)的觀測(cè),掌握水位的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài),手動(dòng)控制水位的變化,液位的信號(hào)不能傳輸,這就給操作工帶來(lái)了極大的工作量和危險(xiǎn)性。隨著自動(dòng)化程度的提高,水位的測(cè)量應(yīng)用了雙室平衡容器,采用引壓管測(cè)量法,使平衡容器引壓管與汽包的溫度差基本一致,克服了溫差對(duì)飽和水的密度的影響,大大減少了測(cè)量的誤差。通過(guò)平衡容器的引壓管將差壓傳遞給差壓變送器,經(jīng)差壓變送器轉(zhuǎn)換成電信號(hào)在檢測(cè)屏幕上實(shí)時(shí)顯示水位的變化,使水位的控制由人工操作變成自動(dòng)控制,由液位控制進(jìn)水閥及時(shí)的調(diào)整水位的變化。
1.2 雙室平衡容器的原理和構(gòu)造
雙室平衡容器的主要結(jié)構(gòu)
雙室平衡容器,顧名思義,主要是與汽包通過(guò)圓管相連接的密閉容器,所以叫平衡容器; 平衡容器的測(cè)量原理是根據(jù)差壓的方式設(shè)計(jì),在容器的底部和筒壁都有引壓管引出,分別與汽包和差壓變送器相連。它的主要結(jié)構(gòu)如圖1所示。在容器的上部圓管進(jìn)入容器口處,有一個(gè)圓環(huán)形漏斗,漏斗的下方圓盤即基準(zhǔn)杯,漏斗將整個(gè)雙室平衡容器分隔成上下兩個(gè)部分,故稱為雙室平衡容器。
雙室平衡容器的液位測(cè)量系統(tǒng)主要有平衡容器、引壓管、取源閥門、三閥組和差壓變送器以及DCS組成。平衡容器由凝汽室、基準(zhǔn)杯、溢流室和連通器組成。凝汽室是位于平衡容器上部,與汽包上部相連接,主要是接受飽和水產(chǎn)生的蒸汽,在這里,蒸汽會(huì)遇到漏斗釋放點(diǎn)汽化熱,形成飽和凝結(jié)水,積聚在基準(zhǔn)杯里,而基準(zhǔn)杯內(nèi)凝結(jié)水產(chǎn)生的壓力通過(guò)導(dǎo)壓管傳遞給差壓變送器的負(fù)壓側(cè)。當(dāng)基準(zhǔn)杯內(nèi)充滿后會(huì)溢出流向溢流室。溢流室連接汽包的下降管,溢流室的凝結(jié)水就會(huì)進(jìn)入下降管內(nèi)流出,不會(huì)使得溢流室內(nèi)滿水。在蒸汽形成凝結(jié)水時(shí),溫度不會(huì)相差較大,使得基準(zhǔn)杯到溢流室的溫度保持一致,也就和汽包的溫度能夠達(dá)到一致。倒T 字形連通器,其水平部分一端接入汽包,另一端接入變送器的正壓側(cè)。毋庸置疑,它的主要作用是將汽包中動(dòng)態(tài)的水位產(chǎn)生的壓力傳遞給變送器的正壓側(cè),與負(fù)壓側(cè)的壓力比較由電流信號(hào)換算成汽包中的水位。正是由于這種結(jié)構(gòu)的引壓方式,正壓側(cè)和負(fù)壓側(cè)同時(shí)保證了容器內(nèi)的溫度和汽包基本相近,容器內(nèi)的飽和水的密度也就十分的接近汽包內(nèi)的飽和水,使汽包水位測(cè)量大大減小了誤差,符合生產(chǎn)工藝的操作要求。
1.3 液位的差壓量程計(jì)算
實(shí)際汽包液位的計(jì)算主要是針對(duì)平衡容器內(nèi)正負(fù)壓差壓的計(jì)算。首先,要確定汽包的正壓側(cè)是在連通器的水平引壓的位置,連通器水平引出端接差壓變送器的正壓室。其次,確定汽包的負(fù)壓側(cè)是在基準(zhǔn)杯下端引出的引壓管接差壓變送器的負(fù)壓側(cè)。