內(nèi)裝式高壓液位計的應(yīng)用
來源:江蘇金湖美安特自動化儀表有限公司
2008年02月21日 17:20
我廠是1966年籌建,1968年投產(chǎn),原設(shè)計能力為年產(chǎn)合成氨4.5萬噸的中型化肥廠。當時投用的φ800合成塔配
用了匈牙利生產(chǎn)的φ600氨分離器和冷交換器,兩個高壓容器中的液位檢測原設(shè)計采用了日本MOTOYAMA公司的高壓
氣浮筒液位變送器。該液位計測量范圍為0~800mm,總體高度達1800mm,自身重量300多千克,現(xiàn)場安裝時專門制作
了水泥基礎(chǔ)和笨重的支座以承受液位計的自重,僅液位計本身就占據(jù)了很大的設(shè)備空間,立在現(xiàn)場,儼然一個高壓
設(shè)備,加上配管、閥門、顯得笨重繁雜。
然而,遺憾的是,這樣的兩套液位計卻一直未能正常投用,無法為操作控制提供參考。雖經(jīng)多方努力,問題
始終未能解決,液位計只好閑置現(xiàn)場,合成崗位長期處于無液位指導(dǎo)下的憑經(jīng)驗放氨操作,操作只好觀察放氨總管
壓力變化調(diào)節(jié)放氨閥門,以致放氨的同時將大量有用氣體排出系統(tǒng)。循環(huán)氣中的甲烷含量只有4%左右,大量精制后
的原料氣隨放氨排往液氨貯槽。雖然我廠將貯槽馳放氣經(jīng)吸氨送往民用氣柜供生活區(qū)使用,但本該變?yōu)楹铣砂钡馁F
重氣體卻被廉價燒掉,每年損失浪費極為嚴重,同時也增加了氨回收系統(tǒng)的動力消耗。
隨著企業(yè)強化增產(chǎn)節(jié)能降耗意識,這幾十年的放氨跑氣問題,被提上了議事日程,要增設(shè)有效的高壓液
位檢測手段。我們后來新上的φ1000合成系統(tǒng)中的液位檢測采用了放射性同位素液位計,起到了應(yīng)有的作用,但放
射性同位素液位計存在著一次投資高(每臺1.2萬多元);由于射源不斷衰減,運行費用大(鈷60半衰期為5.26
年,射源需定期更換),并需的射線測量儀器進行定期標定,以及射線防護等一系列問題。因此,我們在φ
800系統(tǒng)的氨分和冷交液位測量中想避開上述問題,另行確定一種更為理想的技術(shù)方案。
經(jīng)過廣泛的調(diào)研比較和對用戶的實地考察,借鑒小氮肥已有的成功經(jīng)驗,結(jié)合我廠設(shè)備的具體情況,我們選
用了已獲國家,并獲幾項金、銀獎及小氨肥工業(yè)協(xié)會科技進步獎的UYB-320C內(nèi)裝式高壓液位變送器,進行
氨分和冷交的液位檢測。安裝投用后,起到了*效果。
這種液位計結(jié)構(gòu)簡單、小巧輕便、安裝容易、測量準確、反應(yīng)靈敏、運行可靠、無需維修、價格低廉,不但解決了
我廠存在多年的一個技術(shù)難題,而且合成崗位真正實現(xiàn)了有液位指導(dǎo)下的放氨操作,避免了貯槽超壓,保證了安全
生產(chǎn),取得了明顯的經(jīng)濟效益。由于減少了有效氣體損失,每天至少增產(chǎn)合成氨1.5t以上,年直接效益超出50萬
元。
通過實際使用,我們感到這種液位計有很多*之處,不僅是氨分、冷交高壓液位檢測的有效裝置,而且在
化工生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用前景,可以在甲醇、尿素及其它生產(chǎn)過程中廣為應(yīng)用。其特點有:
1、結(jié)構(gòu)簡單:液位計整體無任何可動或彈性元件。一個特制的全固態(tài)檢測探頭,從設(shè)備液相預(yù)留孔內(nèi)直接伸
入設(shè)備之中,感受容器中實際液位的變化,并直接將液位參數(shù)轉(zhuǎn)換為電量信號。探頭用高壓密封接頭與設(shè)備連接緊
固,外連一個茶杯大小的變送裝置,將探頭送來的與液位相關(guān)對應(yīng)的電量信號轉(zhuǎn)換為標準電流信號供二次表顯示出
液位變化。全套液位計只有兩個電子元件作零位和量程的調(diào)整,其它部份均為封閉的固態(tài)結(jié)構(gòu),由于零部件很少,
因此可靠性也相應(yīng)提高。此外,這種內(nèi)裝式高壓液位計是根據(jù)氨分、冷交的具體實際結(jié)構(gòu)專門設(shè)計的,可以根據(jù)實
際工藝、設(shè)備情況進行zui合理的設(shè)計制作,能夠做到盡可能的簡單,也容易保證使用效果。
2、安裝方便:這種液位計的安裝只需一只Dg15的高壓法蘭、三條螺栓、三個螺母及一只透鏡墊即可。變送器
總重只有一千克多,一個人一把扳手不到半小時即可裝好,而原先的浮筒式液位計要想拆裝一次,不動用起重設(shè)
備、沒有幾個配合是無法完成的。
3、測量準確:原浮筒液位計一直無法投用,經(jīng)分析,其原因是氨分、冷交設(shè)備設(shè)計中氣液相預(yù)留孔位置不合
理造成的,雖然不是儀表自身的問題,但卻導(dǎo)致儀表無法正常工作。而這種液位計則避開了設(shè)備設(shè)計的錯誤,直接
對容器中的液位進行檢測,測得的是真實液位,同時也**了引出式測量中可能出現(xiàn)的虛假液位和管路堵塞,
對已在使用而又存在設(shè)計錯誤的設(shè)備中液位檢測來說,無疑是開辟了一條嶄新的途徑。這種結(jié)構(gòu)的液位計應(yīng)用于其
它有腐蝕、易堵塞、怕凍結(jié)的工藝過程,同樣將顯示出其*性。
4、反應(yīng)靈敏:這種液位計可將容器中幾毫米的液位變化靈敏地反應(yīng)出來,雖然氨分、冷交的液位檢測并不要
求十分靈敏,但在一些其它要求較高的場合無疑也有應(yīng)用價值。
5、使用靈活:這種液位計的零點和量程可在較大范圍內(nèi)任意連續(xù)調(diào)整,可結(jié)合工藝要求將檢測的零點和上限
合理調(diào)定在所需位置,以保證穩(wěn)定操作控制。
6、投資低廉:每只液位變送器僅幾千元,是目前高壓液位計中的一種。若采用浮筒式液位計,且不
論能否正常投用,也不說每臺浮筒液位計價格已在六千多元,僅安裝用閥門、管件、管線及附屬裝置等安裝材料費
也已接近甚至超過了這一數(shù)字,而放射性同位素液位計則要一萬多元。
7、運行費用少:該液位計無任何消耗件或易損件,一次投資,長期受益,除工作用電外,再無其它任何運行
消耗。而浮筒式則有很多機械易損件,還存在附屬閥門的更新及排污、吹除等工藝介質(zhì)損失;同位素式則存在射源
衰減折舊問題,每臺同位素液位計年均運行費用將近千元。
8、無維修量:液位計一次裝好便不需經(jīng)常維修,日常基本無維修量。這對減輕儀表工的負擔意義很大。
9、效益可觀,性價比*:液位計投用后,在其它工藝條件無明顯變化的條件下,合成產(chǎn)氨量有所增加,從
液氨流量計顯示數(shù)據(jù)看,小時氨產(chǎn)量由原來的3.5t增加到3.6~3.7t;循環(huán)氣中甲烷含量也明顯提高。若以平均每小
時增產(chǎn)0.1t的下限計算,液位計的投資只需一天即可收回,其余便是長期純受益了。保守點計算,每年純增效益50
萬元,是投資值的200多倍,況且該液位計使用期絕不只一年。
10、存在問題:這種液位計當時主要是針對小氨肥用戶設(shè)計的,因此輸出信號采用了0~10mA的Ц型電流信
號。我廠則多數(shù)采用4~20mA的Ш型表,因此為了信號的統(tǒng)一,我們又加了一只信號轉(zhuǎn)換器將0~10mA信號轉(zhuǎn)換為
4~20mA信號,以便與已有的二次表配用。這樣使系統(tǒng)稍顯復(fù)雜,據(jù)悉,目前這種液位計也有了Ш型輸出的品種,這
無疑又給用戶提供了方便。
通過內(nèi)裝式高壓液位計在氨分、冷交上的成功使用,我們對這種液位計深感興趣,準備不斷擴大使用范圍。
zui近我廠改產(chǎn)甲醇,將在醇分等處采用,同時也準備用它取代φ800銅塔現(xiàn)用的浮筒式液位計。
在這項工作中得到了內(nèi)蒙古土左旗大地工控公司李德中高工的熱情指導(dǎo)和協(xié)助,使工作進展順利、效果良好,
在此順致謝意。