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電容式液位變送器在合成高壓液位測量的應用

作時間:2012-07-25 09:02:41  來源:  作者:
   

 
摘要:本片分析常規浮筒液位變送器無法用於合成氨分、冷交高壓液位測量的原因。並且著重簡分析了插入式高壓電容式液位變送器成功應用液位測量兼控製的理論與實踐經驗,以及其效果分析。
 
引言
幾年前,我泰州化肥廠(以下簡稱“我廠”)裝設得合成氨分、冷交的高壓液位測控係統是按照傳統得通用設計和常規選型。當時,液位計選用了某儀表廠的氣動高壓浮筒液位調節變送器,調節閥采用ZMBS-320K Dg6 C=0.1 ,配套以氣動調節記錄儀及副線板,組成控製係統。如下圖所示。
 原來的合成氨檢測控製係統原來的合成氨的檢測係統

為了便於維護檢修,每套係統總共用10隻Dg10的高壓閥、4個標準三通、3個彎頭、20對高壓法蘭、60條高壓螺栓、100個高壓螺母以及5m¢24*6高壓管。
也為了延長高壓調節閥得使用壽命,保證調節效果,采用2隻高壓調節閥串聯方案。但是發現,整個係統是比較繁瑣,投資成本也較高,維護檢修成本也會隨之增高。每套設備投資成本再10000多元(幾年前)。
可就是這樣的設備,在係統安裝之後,由於液位檢測反應不準,一直也未能正常投入使用。
 
 
1、 原因分析
我廠合成氨生產中得氨分離器,冷交換器等高壓容器中的液位檢測,按常規方式采用連通管形式(浮簡式液位計等)設計安裝的液位檢測裝置無法正常工作的現象。據調查,在小化肥廠普遍存在.
        造成這種現象的原因是:氨分、冷交等商壓氣液分離器井不是簡單的空簡容器,工作壓力高達32MPa,其中都裝有結構形式不同的分離內件.而這些高壓容器的外筒采用多層卷板焊接·不允許在筒體上開孔。因此作為液位檢側儀表安裝的氣相、液相預留接口.均開在整體鍛造的高壓容器上、下封頭上.即氣相接口在上封頭,液相接口在下封頭.
        眾所周知。高壓介質流經設備後,因設備阻力的影響,在設備進出口將出現壓差。該壓差的大小與設備結構、流通截麵、介質流量等因素有關,並隨介質流景變化而變化.以我廠氨分離器為例。介質進入容器後流經分離內件,進行氣液分離,液氨積存在氨分底部作為產品排出.氣體則從容器上端的出口引出氨分進入後一級裝置。而我廠的氨分、冷交的液位檢側接口‘液相、氣相)正好位於分離段的兩側,分離段產生的壓差也正好作用於液位計氣液相接口之上.據測量.分離段的壓差在滿負荷時可高達幾米至十兒米水柱.隨氨分、冷交設備結構及介質進口位置及在分離段內的流向不同可能出現兩種情況:一種是分離段壓差值的正壓側作用於液位上方而負壓側作用於液位計氣相接口上.此時.由液位計氣相、液相引出的。是容器中實際液位與分離段所產生的壓差的正向疊加量。一般浮筒液位變送儀表的側最範圍僅在I米之內.因此.隻要容器底部稍有一點液體,在壓差作用下很快充滿外接液位計4浮筒)的連通管內,使液位計顯示滿液位。除非容器中液位徹底排空,否則不論其中液位如何變化,外接浮簡液位計總是顯示滿量程。另一種情況是內件的壓差正壓側作用於液位計氣相接口.負壓側作用於容器中液位上方.內件壓差與液位徽值反向登加.因受內件壓差作用,不論容器中液位如何變化,即使液位已充滿容器甚至帶液,液位計顯示總為零。
        我廠原裝氨分、冷交氣動浮簡液位測量係
統之所以不準.仍屬於前者類型. 3改進措施
    本公司經過理論和實踐分析,決定重新改造合成氨分、冷交液位檢測自控係統.采用《化肥工業》、《小氮肥》編輯部重視與推廣的SC-700內裝式電容式高壓液位變送器.從氨分、冷交的液相孔直接擂入設備中檢測其液位.用等離子雙光柱數字顯示儀《帶上、下限報替) 顯示液位變化,液位上、下限報警和調節閥閥位由簡易電子調節器進行自調。因原有的氣動高壓調節閥裝上後從未使用.為節約投資,擬暫時仍用其進行調節。

我公司利用小修,不到半夭時間.兩套液位計全部裝好.開車後調試使用,液位檢測部分很快正常工作.投入運行。實現有液位指示下的放氨操作。隨後對自控係統進行調試,發現原有的氣動調節閥ZMBS內漏嚴重.雖然冷交串聯安裝的兩隻閥門處於全部關閉的狀態,其流通能力也選得很小,但液位仍然很難提起來,說明調節閥已難適應高壓液位自控的需要。即使這樣,跑氣最已較手動放氨時明顯減少.循環氣中CH4含量也隨之上升。我廠又迅速購進兩台新型專用自動放氨閥.進行更換.分別用於氨分,冷交係統實現自動放氨.使液位自控很快轉入正常。終於在短時間內解決了化肥廠這一生產關鍵,實現了合成氨分、冷交高壓液位測最自動控製。改進後的合成氨的檢測係統

4實施效果
    我廠以內裝式電容高壓液位變送器為主的合成氨分、冷交液位測控係統自2008年9月正
式投運至今已有3年餘。實踐證明,該項目實施效果明顯.產生效益顯著,據泰州化肥統計.年直接創益80萬元。
    (1)高壓液位檢測自控係統投用後.效果顯著(見表).循環氣中的CH。含最明顯提高.我廠是重油氣化,已由安裝液位計前的枚~6男提高到11%~14%,有效地減少了合成係統有效氣
體放空、泄漏。
    (21該係統氨分、冷交掖位測量準確.實現了在有液位檢測的條件下的自動放氨或人工手
動放氮,淘汰了無液位顯示條件下的人工手動放氨,有效地實現安全生產.
    (3)液位自控係統的投用,使操作工擺脫了頻繁的手動調節,大大減輕了工人勞動強度.
穩定操作。合成塔觸媒溫度穩定.近乎一條直線。
    (9)該液位計安裝極為方便,結構十分輕巧,總重不列2, kg,用一隻法蘭、3條螺栓、3個螺母即可。該液位測控係統工作可靠穩定.我廠投運0V年來.基本沒有維修過。

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