工控仪表擂台第九十一期-封闭仓内固体颗粒或粉末物料的物位测量方案 点击:3282 | 回复:11



浅醉闲眠-王者之师

    
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发表于:2013-05-17 22:37:47
楼主

封闭仓内固体颗粒或粉末物料的物位测量有许多方案可以实现,请根据您现场的实际应用情况,分享您在这方面的经验,谢谢!

本擂台为2013年第七期周擂台,自本日起开始,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,三等奖若干名:50积分。 
MP介绍:gongkongMP即工控币,是中国工控网的用户积分与回馈系统的一个网络虚拟计价单位,类似于大家熟悉的QB,1 个MP=1元人民币。 
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1楼

用反吹风测量比较好:一次阀与二次阀及导管安装时,禁止向下倾斜,必须向上倾斜15°以上,让催化剂自然往下流,防止催化剂滞留在导管内,造成堵塞。变送器及二次阀安装与常规安装有所区别,变送器在最上面,目的是防止催化剂进入表内。向阀组成。限流孔板作用是防止反吹风量过大造成测量不准,所以风量的大小必须经过计算。单向阀作用是防止催化剂防止引压导管进催化剂的最好办法是加反吹风系统。0.6MPa反吹风系统是由限流孔板和单倒流。

详见图所示:

 

江湖混混-余辉

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发表于:2013-05-24 08:46:41
2楼

对于以何种方式来完成特殊的测量任务,不同种类的测量仪表之间的竞争异常激烈。根据安装地点的不同,可将标准型料位计或特殊结构的物位仪表应用于极端温度与强振动条件下的物位测量或应用于有爆炸气体和粉尘的危险工况、或极高卫生防护等级要求的场所。

1.颗粒的气化

颗粒气化实验性反应器对DF系列传感器提出了一个特殊的挑战。在每一段反应器里都必须安装两个可对1200℃炽热材料进行物位监控的传感器。为了设计开发这款客户定制物位仪表,需要进行大量的试验。(带隔离装置的DF 21阻旋式料位计可用于混合气条件下)在试验炉内,传感器的温度达到了所要求的1200℃并对降温元件的热辐射进行了测量。根据测量结果可得出热脱扣器所需的实际尺寸。为了确保在这种高温条件下也能长期保持100%的可靠性功能,并排除电气元件和电机过热带来的损害,会利用热像仪接收被测物体发出的红外线来对被测量物表面的温度分布进行显示和分析。由此也可以看出,测量仪表的哪些元件的制造必须采用耐高温特种材料进行优化配置。

2、潜在爆炸危险的环境场所

在对塑料泡沫进行切削精加工时,存在极高的爆炸危险,因为在这个过程中会形成可能引发爆炸的一定数量的粉尘并且伴有可燃性混合气体会从塑料中逸出。粉尘和气体经过抽吸后会形成混合气。这种有爆炸危险的混合气由可燃性气体和蒸汽或可燃性粉尘组成。引爆能量的极限下降和爆炸压力的大幅提高会让这种混合气变得极其危险,因此需要进行特殊的防爆认证。DF阻旋式料位计不仅能用于有气体或粉尘爆炸危险的环境和场所,而且也能在混合气和高爆炸危险的环境和场所维持稳定的工作。

3、封闭式装卸料仓

将固体物料卸入储料车或储料罐的装卸机组对所采用的传感器提出了很高的要求。在这种物料装卸系统中,传感器安装在离排料口较远的前端位置上,检测叶片的高度位于排料斗的下边缘高度上。固体物料接触叶片时,叶片旋转受阻,当待装料的储料车或储料罐装满时,通过阻旋料位计控制车辆进料口装卸料过程。在这种安装环境下,需要采用结构紧凑的符合ATEX防爆指令-20/21区要求的测量仪表来完成对有粉尘爆炸危险的固体物料的装卸过程。

阿水--王者之师

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发表于:2013-05-24 11:42:42
3楼

  这个体积物料大小的测量是有很多的项目争议,不同的测量设备如安装不正确其测量结果会有很大的区别。

  用超声波测量封闭式装卸料仓的还是较多!

撞破烂钟——王者之师

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发表于:2013-05-25 01:03:04
4楼

参加的人不多,今晚偶值班来这里顶一顶。

说到固体、粉末的测量,偶厂用过多种方法,每种方法可以说都不是很完美的,也是在先进的仪表设备都有自己的使用范围,任何仪表设备都有出现故障的时候,所以说人类还是没有能力研发出仿生的仪器做到能够适合多种状况的仪表。

上班最先接触到的是催化裂化装置,由于其需要催化剂作为增进反应速率的作用,其催化剂消耗和物位的测量就要求精确,催化剂的物料检测,楼上有高手已经详细的说了。虽然反吹风系统检测反应器中的催化剂的物料的原理是基于流化床和反应器对于空气的进入不会产生较大的影响,但在普通的催化剂储罐的物料的检测中也用到了反吹风系统。

反吹风系统虽然实现起来比较简单,使用的就是最普通的差压阀来测量物料的静压差来得出物料的高度,但是反吹风的实施需要消耗一定得压缩仪表风,虽然风量较小但长期也是一种较大的耗能,而且这种检测方式对于压缩仪表风的要求较高,压力要较稳定、压缩风的干燥和洁净程度要求较高,但就是这样也常常会因为反吹风压波动造成催化剂倒串引起反吹风引压管堵塞现象,造成物位检测失灵。

催化剂储罐物位检测虽然能够使用反吹风系统来测量,但对于催化剂储罐容量较大的高储罐来说使用起来效果不好,经过几年催化设备检修后,厂里试用了射频导纳来测量增大的催化剂储罐物位检测,这个虽然改造后设备用了不长时间,但其效果还是不错的,至少没有修过一次。后来厂里上了润滑油白土装置,射频导纳也用在白土储罐的物位检测中,使用效果也不错,至于准确度怎样不知道,反正没有出现大范围的误差而去维修。

白土储罐物位的检测还有一种,那就是叫作音叉的物位开关,用在生产设备的临时性白土储罐下来系统中,这种音叉物位开关的使用效果非常不好,原因是音叉物位开关垂直罐体水平插入到储罐中,而射频导纳是从储罐顶部垂直插入储罐内部的,由于音叉物位开关水平插入在白土下料过程中,音叉探头的上部会滞留一些白土粉末,如果滞留较多,其音叉物位开关的频率值不发生跳转,因此出现虚假物位的故障,对待这样的故障,只能到现场拆卸仪表进行人工擦除滞留的白土,而由于音叉物位开关是按照储罐的高度均匀分布的,很多物位开关安装位置非常别扭,给故障处理带来很大不变。

称重模式来检测粉末固体物位,很多小型的加料系统、物料储罐使用称重模式来测量物料多少也即物位的高度,称重的精度是较高的,但是对于加料系统产出堆积不均匀的高度时检测物位有较大偏差,可是对于小型的储罐来说是一个不错选择精度很高。使用称重中最麻烦的是需要对称重进行砝码标定,这个不仅繁琐也是一个不小的力气活。

雷达可以用来测量物位,偶厂虽然用到的雷达很多,但都是用来测量液体的液位的,从使用效果看不是很理想,而且当液位受冷冷却变成固体是其会产生故障误报,不是满罐就是最低显示,比如偶厂的改性沥青储罐,在不生产时储罐内少量的既存沥青受冷凝固后,原本显示微小数值的雷达却突然条变成满罐显示,这对于雷达是一个严重的缺陷。而且雷达在粉尘性较强的物料进出过程中会产生误报、故障的现象严重。

至于超声波,偶认为这个还是开口的粉尘小的情况下才能使用,而且从偶厂在冷却水池液位的检测中的超声波使用状况看,其对于速度变化较快的物位变化滞后较严重,而且也常常因为空气中的水汽、液面波动而产生错误。

金属风暴!

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发表于:2013-06-06 05:26:04
5楼

其他楼已经说了很多了。根据我的经验,最极端的是粉末状的物料,如搅拌站的水泥料仓,粉煤灰料仓。传统的方法如电容式物料传感器,长时间使用后由于物料会附着在传感器上导致测量不准。旋阻式等可靠性太差。

 

所以目前比较实用而且性价比较高的是射频导纳传感器和称重传感器。市面上这两种都有很成熟的模块及方案,可靠性好。

燕山雪

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发表于:2013-06-07 15:01:18
6楼

刚才写了半天,点击提交,系统告诉我登录信息有误,而且写的东西都不见了。先占个位置,一会儿再补上吧。

       现在有时间了,完成承诺。

       我单位的粒料主要是煤和焦两种。储料仓一般都很高,仅有效料槽高度就在25~30米,而且料仓数量很大。所以料位的检测就是一个投入不小的工程。由于原来设计单位选用了重锤式料位计,我们的维护人员几乎每天都在现场处理埋锤、掉锤、电机不灵敏的问题。还占用了维护人员的很大一部分人力,重锤式料位计的体积很大、料仓又高每天搬上搬下都是对维护人员体力的考验。为此,我们决定进行改造。经过多方考察,我们选择了以下几种料位计进行试用。其中包括:音叉料位计、射频导纳料位计、超声波料位计。比对原则:维护难度小、维护工作强度小;使用成本低;测量准确率高。经过一年半的比对,我们选择了超声波料位计。

       我们安装超声波料位计的位置选在了仓顶中部偏左1米处。将仓顶破洞(直径500)安装固定超声波料位计的装置,准确测量出该位置的允许满仓高度和允许空仓的高度。该位置是料堆高度的中间点,所以可以很好的根据高度的检测实现料量的检测。高度*料仓水平截面积=料的体积量,根据题计量再结合我们对料的其他理化指标(如湿度)的检测结果,按照计算公式将其转化成质量。这一部分工作是通过DCS系统完成的。

        经过近6年的使用,我认为我们的改造是成功的。所以我推荐与我们类似的企业采用超声波料位计。

QHDTHL

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发表于:2013-06-13 08:26:41
7楼

封闭仓内颗粒物和粉末物料为测量使用的料位计有很多种,有电容式料位计、射频导纳料位计、微波料位计、阻旋式料位计、振棒式料位计等,有连续测量的,也有点位测量的,我们现场封闭仓是电除尘灰仓和仓泵,使用的料位计都是点位测量的,灰仓原来使用的是核子料位计,由于环保要求取消了这种料位计,改用射频导纳料位计料位计了,仓泵使用的料位计为音叉料位计,我就是用情况和一些经验和大家分享一下。灰仓使用的射频导纳料位计起初总是出现误报情况,无法正常工作,调整灵敏度和重新调校总是不能长期正常工作,时不时就误报,尤其是在冬季寒冷季节,后来通过向厂家咨询,同时根据现场运行的实际情况,进行了改进,1、在料位计安装后(电除尘器未运行时)对其进行初次调校,电除尘器运行后,再对其进行调校,以减小挂料对其测量的影响。2、料位计二次接地,以消除料位计接地不良的影响。3、做好料位计孔洞处保温,以减小料位计附近的散热,这样可以避免冬季外部寒冷,导致料位计上的挂料湿度大对测量的影响。4、每次检修后,都拆除料位计,检查料位计探头,进行清理保证探头清洁。经过这些改进,现在灰仓料位计工作正常。仓泵料位计使用的是音叉料位计,一般不出现什么问题,只是在灰湿度大时,出现误报,针对这种情况,我们每年在检修时都把料位计拆除,清理音叉,应保证音叉清洁光亮,这样在正常运行时,音叉就不会集聚过多的灰尘,以防出现误报。除了加强检修时的维修,还要注重安装时的问题,比如为防止挂料,灰仓的射频导纳料位计安装时应向下倾斜一个角度,这个角度要大于5度,仓泵的音叉料位计要竖直安装,这样音叉上不易集聚灰尘。

秦君_1

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发表于:2013-06-13 19:29:46
8楼

封闭仓内固体颗粒或粉末物料的物位测量:

若果只简单定位,例如达到某一高位停止向封闭仓内供料,这样的话就有一种很简单的“料位计”(旋阻式料位计)可以实现,我10年前用过,用来检测水泥罐中水泥是否崩到高位,以便于停止泵水泥入罐。

作用原理:通电后刀片旋转,料位到达安装位置时,由于料(固体颗粒或粉末物料)的阻力,刀片就会停止旋转(类似于电机堵转,但是这个东东不存在堵转“烧电机”问题),同时就会输出一个闭合的节点信号。

江湖走走--原创军团

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9楼

      粉料的测量较为困难,测量时受粉体安息角、死角、桥、流动性、含水率、静电、粒度等多种因素影响。粉料的含水率高时,粘附性增大,易粘附在测量元件上,给料位开关的正常工作带来很大影响。

粉料的测量以采用核辐射式和电容式料位开关为好,核辐射式从罐外检测,几乎不受测量对象的限制。

对于干燥的粉料,也可采用阻旋式、振杆式,超声波式;对于粘湿性粉料,也可采用电接触式。

粒料可采用电容式、音叉式、阻旋式、核辐射式、超声波式。

块料应采用核辐射式、超声波式。

 

 

--领域

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10楼

我以前做个一个PVC生产厂,在一个高达20多米的细长型塔式料仓中存放着不同的PVC粒料。筒仓的环境非常恶劣,常常都是粉尘飞扬。长期以来,这一料仓一直使用超声波检测技术,但由于料仓中的环境恶劣,这种技术常常不能正常工作。更糟糕的是在这么大的塔形料仓中没有清理检测仪塔形的压缩空气接口,而生产厂家仍然希望采用非接触式的检测技术。
  与原来的充填量检测系统相比较,具有水滴形天线的雷达物位计能够可靠、稳定地提供各种PVC粒料存储的充填量数据,尤其是在料仓充填量较低的情况下。检测粒料时,由于很高的信号动态性能和信号聚焦性能,检测到的雷达信号无需瞄准器就直接由雷达天线接收。尽管会有细小的PVC粉末粘附在天线上,但是不会对封闭式水滴形天线的功能造成任何影响。天线无需防尘措施,无需清洗,免维护。这种物位计在出厂前就已预先配置好了工作参数,在现场安装调试时只需输入筒仓高度、检测距离和松散物料的颗粒形状就可以了。总之,这种雷达物位计能够为用户的节约很多安装调试和使用运行费用。该厂利用这一解决方案可以随时掌握料仓的充填量信息,空闲的料仓空间数据,从而避免了料仓充填量检测错误带来的生产中断。
  
  还有一家大型的废旧物资回收公司的情况也非常相似。在生产控制和原材料供应中,20m高的石膏原料仓充填量需要连续检测。而石膏粉的信号反射能力相对较差(介电常数约为1.8~1.9),同时,料仓中的粉尘也非常大。在过去的很长一段时间里这一料仓一直采用超声波物位计在测量石膏粉的物位,但这一物位计常常因料仓中过大的粉尘而发生故障,无法提供准确的充填量数据。它也没有清洁天线所需的压缩空气接口,因此用户决定在技术改造时采用水滴形天线的雷达物位计,将其安装在料仓顶部现有的安装孔中。采用这一仪器之后,用户随时都能掌握石膏粉料仓中原材料的充填数据,雷达物位计能够可靠地接收到石膏粉反射回来的微弱信号。

当超声波物位计的反射波因强烈的粉尘而受到影响,甚至无法正常工作时,改用雷达物位计是最合适的。

选择最合适的安装位置是保障检测数据可靠的最重要的前提,安装位置应无遮挡地看到被测物料的表面,不能离容器壁太近,不能直接跨过充填物的流动区域。

 

 

 

 

 

 

浅醉闲眠-王者之师

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发表于:2013-07-18 23:44:22
11楼

谢谢大家的参与! 
本期评奖结果:
一等奖1名:50MP获得者:
tjlsh     燕山雪
二等奖4名:10MP获得者
从未被超越         从未被超越
jiaoanpeng         撞破烂钟——王者之师
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