双室平衡器+差压变的原理及常见故障 点击:4540 | 回复:17



撞破烂钟——王者之师

    
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发表于:2015-10-14 23:47:57
楼主

在中低压锅炉汽包液位检测中,双是平衡器+差压变送器的方式是应用最为广泛的一种方法。而对于这样的检测方式最核心的部分不是差压变的精度问题而是一个看似普通的铁筒子的双室平衡器。

就是这样的一个普通的铁筒子关系到液位显示的准确与否,关系到锅炉的安全运行。

那么为什么要加这个铁筒子呢?这样的铁筒子有什么作用呢?

这样的铁筒子里面是什么构造呢?为什么这样的铁筒子影响液位的检测呢?

今晚有空随便画了几个简图,絮叨一二。





撞破烂钟——王者之师

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发表于:2015-10-14 23:58:13
1楼

一、锅炉液位差压检测的特点。

水蒸气是一个特殊的介质,既不是气体也不是液体,在工业生产检测中其一直作为一个热的载体来使用,因为其能够如同气体一样进行输送,把热量能源远距离传输到需要的地方,而在能量消耗后又变成了液体。所以这的能量传输的媒介有一个特点,就是易冷凝。

对于锅炉液位的差压检测也是如此,正压测也就是锅炉底部的取源引压管始终是液体水的,其就是锅炉里面的锅炉水。

负压测即上部的取源的引压管是气体——水蒸气,这样的水蒸气在引压管中是会冷凝的,从而产生了冷凝水液柱,由于冷凝水的高度随着蒸汽的冷凝而处于一个变化的状态,因此其负压测的引压管的冷凝水高度不是恒定不变的,那么对于差压的检测,负引压管就会产生一个随便的负迁移,及引压管冷凝水高度的变化而产生的附加误差。

图A是理想的取压方式,图B是现实使用中的情况,B中的负引压管的冷凝水高度是处于变化中的。

撞破烂钟——王者之师

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发表于:2015-10-15 00:11:04
2楼

由于锅炉液位的检测是根据差压变送器的压差换算得到的,所以差压变送器的压力值能够线性的反应液位的变化。

A图中差压变的压差及时汽包液位高度H的反应。

但B图中的差压变的压差值不是汽包液位的高度H的反应,还要加上一个附加影响负压测引压管冷凝水高度h的影响。

如果这个负压测引压管的冷凝水高度h不恒定,我们就无法在变送器的组态范围中进行运算消除。

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发表于:2015-10-15 00:18:13
3楼

因为引压管蒸汽冷凝的不确定性,我们无法确认负压测引压管的附加压差值,所以我们索性把负压测引压管全部让其充满冷凝水,那么我们就可以得到一个恒定的修正压差值,这个压差值就是上下取压口的总高度产生的冷凝水压力。

图C中的隔离罐即可实现这种功能,但是这样的结果由于负压测引压管暴露于大气环境中,其冷凝水密度受大气环境的变化而变化,由此产生了负压测引压管内冷凝水压力的不恒定。

切莫小看这点环境温度引起的压力变化,由于汽包测量液位高度普遍较低,大部分在0.8米等的小范围中,其一点点的密度变化就可能引起百分比较大的压差变化,从而导致液位偏离真实值很大。

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发表于:2015-10-15 00:23:54
4楼

为了消除环境温度对负压测冷凝水密度的影响,并且我们无法知道引压管冷凝水的密度,我们想到了一个办法就是把负压测的冷凝水温度和压力与正压测的锅炉水尽量保持一致,这样我们即可利用锅炉水的密度来作为引压管内冷凝水的密度,来确定附加误差的压力大小。

那么这就需要一种容器满足这种要求,这就是双室平衡器。

双室平衡器结构类型有多样,最简单最好用的一种机构如图所示。


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发表于:2015-10-15 00:27:55
5楼

这种双室平衡器与负引压管加隔离罐形式的单室平衡器的区别就是消除了环境温度对于冷凝水的密度影响,从而能够确定负压引压管的冷凝水产生的附加压力。

这种双室平衡器相比较自然冷却的负压取压模式可以消除蒸汽冷凝以及环境温度变化带来的双重误差影响。

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发表于:2015-10-15 00:36:39
6楼

二、怎样使用这个双室平衡器

双室平衡器使用的目的就是把负压测的引压管人为创造条件形成一个温度基本恒定的冷凝水,这样我们就可以设置零点和量程的压差范围,从而能够实现压差值与液位高度成线性关系的对照,而通过压差来检测液位。

所以保证双室平衡器内冷凝水的高度是使用中的重点。

正常使用中,锅炉汽包的温度和压力在一个小范围内波动,其双室平衡器也形成一个动态的蒸发和凝析的平衡态,也就是双室平衡器冷凝水的蒸发与蒸汽的冷凝达到了一个平衡,冷凝水高度保持不变,为正负负压口的高度。

这个时候汽包液位的高度变化与差压变的压差变化是线性的比例关系。

双室平衡器+差压变能够准确的显示汽包液位的变化。

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发表于:2015-10-15 00:43:37
7楼

但若生产出现较大波动,比如后方需汽量突然加大,造成锅炉的蒸发凝析平衡破坏,其双室平衡器的动态平衡同样会被打破,这个时候就会造成压差波动而出现了液位不准的现象。

还有在锅炉开车过程中,由于锅炉汽包的压力温度是处于一个不断上升的过程,没有平衡态一说,因此其双室平衡器内的冷凝水高度和冷凝水密度也不会恒定,其也是处于一个动态调整过程中,这个时候相对于按照恒定不变的负压测的冷凝水产生的附加误差而设置的压力变送器测量范围就以及脱离锅炉现有压力范围,造成显示不准。

此时对于双室平衡器+压变的测量模式无法根除,而对于仪表维护人员的维修产生被动。

撞破烂钟——王者之师

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发表于:2015-10-15 00:53:09
8楼

因为双室平衡器内的冷凝水高度我们无法看到,所以当正常生产的锅炉液位工艺人员反应显示不准确的时候,我们无法判定双室平衡器内的冷凝水是否充满冷凝器,从而无法知道故障出在哪里。

这个时候最常见的办法就是向双室平衡器内人为的注水,让负压测的引压管充满水,此时如果从双室平衡器的上侧注水阀门内人为注水,投用双是平衡后由于锅炉蒸汽的高温的影响,注入的水仍会要挥发一会,才能达到蒸发凝析平衡态,此时的蒸发造成双室平衡器的冷凝水高度下降,仍然无法达到使用要求。

此时的处理可以使用锅炉汽包水的压力,用其自身的锅炉水来实现双室平衡器的注水过程。操作顺序就是关闭双室平衡器前方的正负取源手阀,缓慢开启双室平衡器上侧的注水阀,看到有蒸汽轻微冒出即可。然后在轻微开启双室平衡器前方的正取源阀么,观察注水阀排出情况,如果有水冒出则关闭注水阀后开启负取源阀,然后正负取源阀恢复正常,此时即可完成注水过程,而且由于注入的锅炉水的温度在投入双室平衡器后不会产生大的蒸发过程,而能够快速的投入使用。

江湖再见-余辉

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蓝田日暖玉生烟

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flylovemore--王者之师

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11楼

谢谢楼主的分享 !!!!!!!!!!!!!!!!

看一一一一灰机

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12楼

打扰,加点儿分儿.

看一一一一灰机

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13楼

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看一一一一灰机

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14楼

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liujiseng

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15楼

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yaan

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16楼

讲的很好了👏

zzm654715

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17楼

回复内容:

对:yaan 讲的很好了👏     内容的回复:

液位显示满量程什么故障


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