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電容式液位變送器在合成氨係統氨冷凝塔的應用

作時間:2015-03-16  來源:浩良河化肥廠  作者:
   

 【引言】合成氨係統氨冷凝塔的液位控製非常重要。如果液位控製偏高,會使進塔氣體中氨含量增高,合成塔的氨合成率下降,係統憋壓破壞熱平衡,嚴重時合成塔溫度急速下降或跨塔, 中斷生產。如果液位控製偏低, 又會造成高壓氣體竄入中壓容器管線, 造成跑氣, 輕者浪費, 使合成氨減產, 重者容器管線超壓, 出現事故。液位控製不穩會使進塔氣體中的氨含量出現忽高忽低的現象, 使氨合成反應所處的條件也不斷變化, 給生產帶來很大困難。


1、問題的提出
    我廠是70年代初建成的中型氮肥廠, 冷凝塔是2011年二期工程擴建時上的設備, 其液位測量一直采用氣動高壓浮筒, 2011年4月係統投入生產以來, 液位控製一直不理想, 經常出現入合成塔循環氣氨含量高,合成率下降或係統跑氣等現象。但浮筒的指示均在控製指標( 20%~ 60% 範圍) 內。是什麽原因造成的呢? 經工藝技術人員反複分析、觀察, 終於找到了原因。具體如下。
    冷凝塔為筒式結構, 分上下兩部分, 上部是換熱器, 下部是遮板式分離器, 且筒內筒外存在夾層, 如圖1所示。由於遮板式分離器的阻力較大, 出現了P1> P2 的現象, 正常生產時筒內液位低於夾層內液位, 而浮筒所測液位恰恰是夾層內的液位, 由於P1和P2 在生產調節過程中不是一個恒定值, 因此夾層內液位和筒內液位隨著係統的壓力變化而變化。用夾層內的液位值去控製塔內液位顯然是不切合實際的。
冷凝塔的結構圖

2 係統的改造
2. 1 儀表的選型: 一次表選江蘇ag亚游集团生產的電容式液位變送器(一台)。其規格參數如下:
型號   SC-700  供電電源 24 DVC

二次儀表也是選用的ag亚游集团生產的顯示調節儀

2. 2 安裝方法: 將原浮筒拆下, 氣相出口用Pg 320、Dg15法蘭盲死, 利用原設備液相預留孔,在設備內沿十字花穩液板向上焊一根長1500mm, 直徑25 mm的不鏽鋼導向管, 如圖1所示,將電容式液位變送器的探頭從預留孔伸入設備內導向管, 然後
用螺紋法蘭M33× 2Pg 320及相應口徑的透鏡墊與設備相連即可。

2. 3 校驗方法: 從排液總管接出一個三通管, 並加法蘭。正常生產時, 在法蘭處盲死, 校表時接通並從該處加水,水位的高度由玻璃液位計顯示,校驗一個行程後(即從0~ 100% ) , 由加水處將水放掉, 然後再繼續校驗, 一般反複三次即可。

3 投用後的經濟效益
   從2011年8月份電容式液位變送器投入使用後,經一年多的運行觀察, 該表指示準確, 靈敏可靠, 無一次假指示, 全年維修率為零。但由於存在P1 和P2的壓差, 迫使液位控製得比較低。1997年8月大修期間又對設備內遮板式分離器進行了改造, 將遮板式分離器改為套筒式分離器,降低了係統阻力。投油6. 8 t /h 時, 冷凝塔液位穩定控製在20% ~60%之間, 係統無跑氣或進塔氣體中氨含量升高現象, 循環氣中惰性氣體由原來6% ~ 8% 可提高到15% 以上, 從而保證了合成塔高產低耗穩定運行。經計算, 改造後每小時可少跑氣793. 34 m3 ,多產合成氨58. 31 kg , 如果每年實際生產按340天計算, 則可多產氨475. 8 t /a。

4 結束語
   SC-700電容式液位變送器克服了浮筒式液位變送器體積大, 拆裝不方便, 運行中浮筒易卡死, 易產生假指示, 維護量大等缺點, 而且還降低了消耗, 增加了產量, 為安全穩定生產奠定了基礎。
   我廠合成氨係統氨分離器、尿素係統一段分解塔、液氨緩衝槽的液位測量均采用此類電容式液位變送器。隻要安裝正確, 大修校驗一次後, 平時基本上沒有什麽維護量, 而且耐高溫、耐腐蝕能力較強, 價格便宜, 每台約2600元左右。因此, 該變送器在合成氨係統、尿素係統的液位測量上很值得推廣。
 
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