工控仪表擂台第八十一期-用于液位测量时,差压变送器及其配件的选 点击:1789 | 回复:6



浅醉闲眠-王者之师

    
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发表于:2012-10-26 22:31:19
楼主
本擂台第五十八期,曾经讨论过静压式液位变送器的选型、使用与维护,在这些现场中的被测介质包括普通液体,腐蚀性液体,含有杂质、结晶、凝聚物或易自聚物等,因此合理选择差压变送器及其配件和安装方式就显得尤其重要,请结合现场的实际状况,给出一个用差压变送器测量液位的合理选型及安装方法,谢谢分享您的宝贵经验。

本擂台自发布之日起开始,至结贴为止,至少有一至二周的时间。欢迎大家参与讨论。

奖项设置:一等奖1名:50MP,二等奖5名:10MP,三等奖10名:100积分。
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jiaoanpeng——王者之师

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发表于:2012-11-03 23:02:46
1楼

没有回复的,偶来唠叨几句,抛砖引玉。

静压式测量液位是化工生产中常用到的液位检测方法,其基于的原理就是被测介质在密道一定的情况下其不同高度产生的压力值是一个线性关系。也就是我们通过在被测介质的底部安装取压设施就可以知道这个这个介质的高度。

静压式测量介质的液位分为两种情况,一种就是被测介质的气相即液面以上部分没有压力的情况,也可以理解为容器是开口的通大气的情况,这种情况其安装在介质底部的压力传感器所测的压力完全是介质的高度产生的,所有其与被测介质高度就是一个从零开始的线性关系。这种静压式测量液位的方式可以是普通的容器开口取压压力变送器也可以是投入式的探头传感器,投入式的由于传感器与变送器之间的信号连接电缆浸入介质中所以其对密封性有要求,大部分都是限定被测介质的温度范围。而容器开口的变送器其使用和维护维修就要方便的多,因此其可以适合不同被测介质的要求得到大量应用。

静压式测量介质液位的另一种情况就是气相压力不是大气压,其可能是恒定的但大多数时候是变化的没有规律的,因为在使用静压式测量介质液位时,其气相压力就会被介质容器底部的压力传感器的检测到,由于其叠加到介质的静压上,因此对介质的高度测量产生影响,这个时候就需要另一个压力变送器检测出气相压力然后两者做差消除其对液位检测的影响,这个时候使用差压变送器就是一个非常好的措施,其通过负压室检测到的气相压力,与正压室检测到的液位高度压力和气相压力之和进行做差,就可以抵消气相压力,因此变送器最后得到的压差就是介质液位高度产生的静压差,从而使被测压差与高度成线性关系。

如果差压测液位的气相压力的负压室的被测介质易冷凝容易在引压管内产生凝析介质液位,那么就对介质差压检测产生附加误差,而这个误差是一个不确定性的随即误差,其随着使用时间会逐渐增加,所有为了消除这个误差,人们索性把引压管全部充满介质,然后检测出这个引压管产生的高度压力值在变送器压力范围设计之前就给减去,这就是迁移,当被测介质液位高度为零时,变送器检测到的压差值不为零就需要迁移,如果这个压差值大于零就叫正迁移,如果这个压差值小于零就叫负迁移。

负引压管内充满被测介质或者与被测介质不相容的介质(隔离液)的过程,对于平常维护很不方便,因为维护完了要保证负引压管内充满介质,所有需要加装隔离液或者凝析被测介质,而这个过程到底有没有充满是无法确切的知道的,因此工业中应用上大多数使用双法兰差压变送器测量介质液位,其由于双法兰的毛细管内充满了硅油,因此在使用中不用担心隔离液灌装的问题,而其迁移量只要在设计之初设计好就不用改变。

说一说,偶最近一套设备开车的液位计换型。偶厂今年新上了一套260万吨/年(实质上是250,哈哈,不过不好听)的常减压设备,在设计上为了充分利用装置预热设置了一套蒸汽发生器,其通过减三、减四等流出油的换热能够自产低压0.3MPa的蒸汽,装置开车大半个月要通用,上一个周4准备开车,上午生产装置打电话说现场汽包液位不准,于是偶倒现场查看,看到设计院使用的汽包液位检测是两套双室平衡器加差压变送器的设计方案,旁边是两套玻璃板液位计现场指示,偶检查现场怀疑双室平衡器内冷凝水没有充满,于是关闭正负取压阀,拧下平衡器上方丝堵,小心开启正取压阀让锅炉水灌满平衡容器,然后拧上丝堵,开启正负压测取压阀,观看变送器显示一看既然显示-63#,百思不得其解,一般变送器名牌上写着测量范围既然是0-5.711KPa,这个很郁闷,思考了半天不得要领,难道是负引压管接了变送器的正压测,可是防水确认没有颠倒接错,最后用编程器把其改为负的,到显示正常了,可是还与现场玻璃板差5%的大小,偶说这个正常开车期间水温压力都与正常情况不一致,显示有偏差是难免的,可是工艺不敢,最后请示领导,都换成高温双法兰了,呵呵,这个倒是省了维护工作量了,不用向双室平衡器加水了,换上后还是差距6%左右,可是已经无法处理了,最后工艺只好作罢。

总结利用差压测汽包液位,如果使用普通压变检测,其需要的仪表部件是正负管线取压阀、双室平衡器、引压管、正负排污阀、三阀组、差压变送器,加水闸阀DN15(使用双室平衡器最好把上部丝堵换成闸阀),变送器安装位置选择,估计变送器的卡子等,在安装时一定要做到正负取压管与变送器的安装面在同一个水平面上。

如果使用双法兰变送器,其需要的仪表部件是正负取压阀、正负排污阀、与双法兰大小配套的延伸的管线短接(或冲洗环),耐高温双法兰变送器,双法兰变送器安装位置要比普通的差压变送器要随意的多,只要毛细管合适可以安装在现场任何方便的地方。

从而可以看出使用高温双法兰变送器测量汽包液位无论从配件使用、安装还是维护上看都比双室平衡器+差压变送器要方便的多。

iceboy851013

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发表于:2012-11-04 20:17:09
2楼

对于差压变送器选型,也要考虑被测介质的腐蚀性问题,但使用的介质温度可以不考虑,因为普通型压变是引压到表内,长期工作温度为常温,但普通型使用的维护量要比隔离型大。首先是保温问题,在北方冬季零下,导压管会结冰,变送器无法工作甚至损坏,这就需要增加伴热和保温箱等。
   
    从经济角度上来讲,选用变送器时,只要不是易结晶介质都可以采用普通型变送器,而且对于低压易结晶介质也可以加吹扫介质来间接测量(只要工艺允许用吹扫液或气),应用普通型变送器就是要求维护人员多进行定时检查,包括各种导压管是否泄漏、吹扫介质是否正常、保温是否良好等,只要维护好,大量使用普通型变送器一次性投资会节约很多。
   
    从选用变送器测量范围上来说,一般变送器都具有一定的量程可调范围,最好将使用的量程范围设在它量程的1/4~3/4段,这样精度会有保证,对于微差压变送器来说更是重要。实践中有些应用场合(液位测量)需要对变送器的测量范围迁移,根据现场安装位置计算出测量范围和迁移量,迁移有正迁移和负迁移之分。
   
    目前,智能变送器已相当普及,它的特点是精度高、可调范围大,而且调整非常方便、稳定性好,选型时应多考虑。川仪横河EJA、北京远东1751、霍尼韦尔ST3000、ARK800系列等,使用都非常可靠。
   
    按照设计规范,在工程设计选型中,究竟采用气动变送器还是电动变送器,因其各有特长,应该根据装置的具体条件进行综合考虑和分析。以下几点可供选用时参考:
   
    集中操作程度;
    是否与DCS计算机相操作配合;
    响应速度;
    经济性;
    可靠性及使用维护方面;
    安全性(防爆、停电、气源故障等);
    环境条件及传输距离。
    一般来说,下列条件以选用气动仪表为宜:
   
    自变送器至显示调节仪表间的距离较短,通常以不超过150m较为合适;
    工艺物料是易燃易爆介质及相对湿度很大的场合;
    要求仪表投资少;
    一般中小型企业要求易维修,经济可靠;
    在以电动仪表为主的大型装置里,有些现场就地调节回路不要求引入中央控制室集中操作。
    下列条件以选择电动仪表为宜:
   
    变送器至显示调节单元间的距离超过150m以上;
    大型企业要求高度集中管理的中央控制;
    设置有DCS计算机进行控制及管理的对象;
    要求响应速度快,信息处理及运算复杂的场合。
    实际中,在现代化生产装置中都是发挥它们各自的特点进行混合选用的。
   

差压变送器的选型
   
    差压变送器根据以下几点选型:
   
    (1) 测量范围、需要的精度及测量功能;
    
    (2) 被测介质的物理化学性质和状态,如强酸、强碱、粘稠、易凝固结晶和气化等工况;

     (3)测量仪表面对的环境,如石油化工的工业环境,有可燃(有毒)和爆炸危险气氛的存在,有较高的环境温度等;

   
       
    (4) 操作条件的变化,如介质温度、压力、浓度的变化。有时还要考虑到从开车到参数达到正常生产时,气相和液相浓度和密度的变化;
   
    (5) 被测对象容器的结构、形状、尺寸、容器内的设备附件及各种进出口料管口都要考虑,如塔、溶液槽、反应器、锅炉汽包、立罐、球罐等;
   
    (6)工艺专利商的具体要求。 
    
    (7) 工程仪表选型要有统一的考虑,要求尽可能地减少品种规格,减少备品备件,以利管理;
   
    (8) 其他要求,如环保及卫生等要求;
    
    (9) 实际的工艺情况:
   
    ① 考虑被测对象是属于哪一类设备。如槽、罐类,槽的容积较小,测量范围不会太大,罐的容积较大,测量范围可能较大;
   
    ② 要看介质的物化性质及洁净程度,首选常规的差压式变送器及浮筒式液位变送器,还要对接触介质部分的材质进行选择;
   
    ③ 对有些悬浮物、泡沫等介质可用单法兰式差压变送器。有些易析出、易结晶的用插入式双法兰式差压变送器;
   
    ④ 对高黏度的介质的液位及高压设备的液位,由于设备无法开孔,可选用放射液位计来测量;
   
    ⑤ 除了测量方法上和技术上问题外,还有仪表投资问题。
   

QHDTHL

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发表于:2012-11-07 08:43:45
3楼
使用差压变送器测量液位是比较传统的测量方法,也是现在应用的比较成熟的测量方法,我们这里就使用了不少,比如锅炉汽包液位、除氧器液位、热网换热器液位等等,这种测量方式测量时受到外界的影响小,可以测量高温高压的场合。我使用的现场测量装置是平衡容器,这也是比较传统和常见的测量装置,而且使用的是双室平衡容器,这种测量装置可以减少温度对测量的影响,整个系统比较简单,平衡容器通过两个阀门与容器相连,组成连通器,以使得容器的水位与平衡容器的水位保持一致,由平衡容器引出两个管,一端(外室)接差压变送器的正压侧,一端(内室)接负压侧(双室平衡容器的结构我就不多说了,大家都知道)。正压侧在正常运行时的压力是固定不变的,是死水,负压侧的压力随着容器的液位而变化,这样差压变送器测出的差压值就只和容器内的液位有关系了,通过水位与压力的关系式就可以得到实际液位值,差压变送器差压△P=P1-P2,P1:正压侧压力,P2:负压侧压力,根据P=ρgh,h:实际容器液位值,ρg是固定值,这样就可以得到容器液位实际值了,但当容器内的压力不是常压时,ρ就不是固定不变得了,所以要进行温度和压力补偿,这样才能得到真实的液位值。整个系统的安装没有什么太多的要求,只是差压变送器的位置必须比平衡容器的取压引出管低一定的高度,一边要求500mm以上就可以了,再有就是差压变送器的安装要求了,同时要做好平衡容器的保温,避免散热,给测量带来误差。在实际测量中,由于平衡容器的外室不与容器直接连通,所以外室(正压侧)的水柱是靠汽体凝结的,什么时候外室凝结满水了,整个测量系统才能正常测量了,根据我们使用的情况看,压力温度比较高的场合,外室满水的时间较短,大约2个小时左右就可以了,压力温度比较低的场合时间就要长一些了,不过我们可以采取向外室灌水的方法使其满水,不过这要看现场的实际情况是否允许。这种差压式的液位测量方式比较简单,测量也比较准确,维护量很少,是不错侧选择。

怪话二王

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发表于:2012-11-07 10:03:18
4楼

俺对于使用差压计的认识:

浆液温度高,,,引压降温

浆液扰动大,,,引压消扰

浆液粘稠,比如糖浆,照旧引压!。。越引越安全,越平膜片插入越麻达。 当然,“引”得讲点小技巧,yin而不乱才中鸟

浆液易结晶易凝固,比如水泥浆,,,采用(引压+膜片上涂敷防腐防粘隔离膏+气柱隔离)的方式,最拽鸟

 

 

另外,

本怪本坏蛋,超级不喜欢拖根辫子连个狗蛋的双法兰

本怪偏爱卡箍快装平膜片,布管取压方式多为:(引压管+球型截止阀+疏通排污接头+卡箍接头)



AQD008 -----王者之师

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发表于:2012-11-14 16:44:56
5楼
 1 从安全性讲首先要选择防爆型。2  据所测介质 选择耐腐蚀性的变送器及其附件。3  安装时要求通风良好。  4 安装在易操作更换的位置。 5   据所测介质及工作环境选择不同形式变送器。

浅醉闲眠-王者之师

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6楼
谢谢大家的参与!
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