在煉油、石油化工生產、煤化工和煤制油等工業(yè)領域,液位是重要的工藝參數(shù)之一,測量液位的儀表種類繁多,如浮力式液位計、雷達液位計、放射性液位計、超聲波液位計、電容式液位計、音又液位開關和差壓式液位計等。其中雙法蘭差壓液位計以其精度高、穩(wěn)定性好、測量范圍廣、測量精度高、安裝方便等優(yōu)點備受化工生產的青睞。雙法蘭差壓液位計能對變送器的參數(shù)進行修改,可以與具有相同通訊協(xié)議的DCS系統(tǒng)或現(xiàn)場通訊控制、設定器進行數(shù)據通訊交換。在我廠合成氨生產裝置的各個環(huán)節(jié)中,我們多處利用雙法蘭差壓變送器測量鍋爐汽包、表面冷凝器、壓縮機段間分離器、氨冷器以及噴射蒸汽發(fā)生器(111-C)的液位。
測量介質 | 液體、氣體和蒸汽 | 壓力量程 | 0-0.1kpa-40mpa |
信號輸出 | 4-20mA、疊加Hart協(xié)議、RS485 | 夾板材質 | 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 | 316L、可定制哈C、鉭、蒙乃爾合金 | 溫度補償 | -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 | 量程調零 | 外部連續(xù)可調 |
破壞壓力 | 300%FS | 電源影響 | 小于輸出量程的0.005%/V |
重量 | 3.9KG(標準型) | 防護等級 | IP65 |
容積吸取 | 小于0.16cm3 | 負載影響 | 電源如果穩(wěn)定,則負載沒有影響 |
造成測量不準的重要原因
雙法蘭液位變送器由差壓變送器、毛細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直接進入差壓變送器,它與變送器之間是靠注滿液體的毛細管連接起來,當膜片受壓后產生微小變形,變形位移通過毛細管的液體傳遞給變送器,由變送器處理后轉換輸出4-20mADC電流信號。在對雙法蘭液位變送器的量程和遷移量的匯總核實時,發(fā)現(xiàn)變送器量程存在選擇不當,遷移量設置錯誤的情況,這是造成儀表測量不準的重要原因。
雙法蘭差壓液位變送器零點遷移
其中△P為雙法蘭液位變送器的量程(單位:IiPa);H為被測容器內的液位高度(單位:m);為重力加速度(單位:9.8m/s-');P、為被測介質密度(單位::kg/m');p為毛細管內填充甲基硅油的密度(單位:kg/m');S為零點遷移量(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量液位得到的結果,其準確程度與變送器的安裝位置無關,與被測容器內也為高度H、被測介質的密度p、以及毛線管內填充液體密度p有關,變送器零點必須進行負遷移,遷移零點的原理見圖b。
雙法蘭差壓液位變送器測界位
雙法蘭差壓變送復器液(界)位的量程計算公式
1.液位
零點:ρ硅油gh液
量程:ρ硅油gh液-ρ液gh液
2.界位
零點:ρ硅油gh液–ρ輕介質gh液
量程:ρ硅油gh液–ρ重介質gh液
公式制中符號的意思:
ρ硅油——毛細管硅油密度
h液——液位測量的高度
ρ輕介質——輕介質密
ρ重介質——重介質密度
此計算公式與毛細管安裝位度置關系尤為重要,變送器安裝低于下取壓口
1、用差壓測界位理論上可以實現(xiàn),前提是液面始終高于上法蘭口,兩者密度不變,測量范圍的壓差10.878~14.7kPa,與硅油密度無關,界位%=(X-10.878)/(14.7-10.878),X為實際顯示差壓。缺點是差壓范圍較小,測量精度不高;乙烯裝置的急冷水塔用過,效果不錯(高度2.5米);
2、像汽油和水較干凈介質,量程1.5米,推薦使用浮筒測界位,要求兩種介質密度不變,否則影響測量精度;
3、如果介質較臟,浮筒易堵塞,推薦使用射頻導納。
差壓式液位計選型設計規(guī)范
差壓式液位計的選用,應符合下列規(guī)定:
1、液位(界面)測量,宜選用差壓變送器;
2、對于腐蝕性液體、粘稠性液體、熔融性液體、沉淀性液體等,當采取灌隔離液、吹氣或沖液等措施時,亦可選用差壓變送器;
3、對于腐蝕性介質、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、對于易結晶的液體、高粘度的液體、結膠性液體、沉淀性液體等,宜選用插人式法蘭差壓變送器;
5、當被測對象有大量冷凝物或沉淀物析出時,宜選用雙法蘭遠傳差壓變送器;
6、用差壓式儀表測量鍋爐汽包液位時,應采用雙室平衡容器;
7、測液位的差壓變送器宜帶有遷移機構,差壓變送器正、負遷移量應在選擇儀表量程時確定;
8、對于正常工況下液體密度發(fā)生明顯變化介質,不宜選用差壓式變送器。