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差壓變送器

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淺析一種焦油氨水分離槽界面高度的測量方法

作時間:2019-09-27  來源:首鋼京唐鋼鐵聯合有限責任公司  作者:弓建雄
   
摘 要:煤化工企業中,常使用浮子液位計測量焦油氨水分離槽的分界面高度,這種技術維護量較大,備件和一次性投入較高。經測試,如果使用合適量程的差壓變送器,將儀表零點進行負牽,再通過邏輯換算,同樣可以達到精確測量焦油氨水分界面高度的效果。文章對此展開了研究。
1 研究背景
煤化工企業中,初冷器利用焦油氨水分離槽分界層的乳濁液進行內部噴灑清洗[1] 。焦油和氨水密度相差不大,其分界面的測定和調節成為很多工廠的棘手問題,目前部分企業采用磁致伸縮液位計進行測量[2] 。首鋼京唐鋼鐵聯合有限責任公司原設計使用浮子界面儀來測量分界面的高度,將信號轉換器安裝在罐體頂部,下方連接一根 6m 長的探桿,浮子經過配重浮在乳濁液層,沿探桿上下滑動傳輸信號,信號經轉化后傳至 DCS 系統。這種測量方式使用效果不好,目前采用手動放油的方法觀測液位。
2 技術方案
工廠中常利用差壓變送器測量單種液體的液位值,原理如圖 1 所
20190927095020.jpg
利用以上原理,如果將圖中氣體視為焦油氨水分離槽的氨水層,液體視為焦油層,則其液面高度即氨水與焦油的分界面高度。測量原理變為圖 2 所示,變送器高低壓側傳感器承受的壓力值計算公式如下:
20190927095037.jpg20190927095120.jpg
3 具體實施方式
將第一格和第五格放油管道切除,分別安裝差壓變送器的高低壓側法蘭膜盒[4] ,膜盒與手動閥門間安裝泄空閥門和蒸汽吹掃點。首鋼京唐鋼鐵聯合有限責任公司抽取乳濁液的管道與第三格放油管在一個水平位置,液位變送器的測量量程滿足實際工況變化。經化驗實際焦油和氨水密度為 1.16kg/m³ 和 0.987kg/m³,計算變送器測量量程計算公式如下:
20190927095144.jpg
用hart協議手操器將差壓變送器量程設置為-2~1kPa。第一、五格放油管間距 1.8m,在 PLC 端更改上位量程為5.6 ~ 7.4m 與之對應。當焦油氨水分離不清時,分界層變厚會導致測量值比真實值偏小,測量數據失去指導意義。應用此方法需要工人定期對第二、三、四格放油管放油,檢查油水分離情況。
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