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        化工裝置中雙法蘭液位變送器的應用及優化分析

        時間:2022-02-10
        化工裝置中雙法蘭液位變送器的應用及優化分析。
        雙法蘭差壓液位計是化工裝置中常用的液位變送器之一,但在實際應用中,由于測量誤差等問題,影響了生產的正常安全運行。通過分析雙法蘭液位計的原理,從雙法蘭液位計的現場安裝和設備試運行后發現的問題入手,討論分析了可能影響雙法蘭液位計測量精度的因素,提出了多種解決方案。根據解決問題的效率和可行性,最終選擇了更合理的解決方案。進一步提出,雙法蘭液位計在設計選擇過程中可能會安裝或產生影響。
        差壓液位計廣泛應用于石油、化工、冶金、電力、食品、醫藥等工業生產中,通過檢測液體壓力,將測量信號轉量信號轉換為4~20mADC輸出信號來反映液位高度。在生產裝置中,反應器、蒸餾塔、容器、儲罐等的液位測量非常關鍵。由于其精度高、穩定性好,差壓液位計易于實現遠程傳輸、測量范圍和零外部連續可調,是化工裝置中比較成熟的液位測量變送器之一。特別是雙法蘭差壓液位計因其安裝方便、對介質清潔度要求低、適用性強而被廣泛應用于化工生產中。
        本文通過雙法蘭液位變送器的測量原理和零遷移問題,以化學設備安裝和應用中存在的問題為例,提出了解決問題的優化方案。根據解決過程中的問題分析和最終的優化方案,總結了雙法蘭差壓液位計的應用。
        一對法蘭液位變送器的測量原理及遷移。
        1.1測量原理。
        雙法蘭液位變送器主要用于密閉壓力容器的液位測量,如圖1所示。變送器的法蘭直接與容器上的法蘭連接。作為敏感元件的測量頭通過毛細管與變送器的測量室連接,由薄膜盒、毛細管和測量室組成的封閉系統中充滿硅油作為壓力傳遞介質,起到變送器與被測介質隔離的作用。
        在雙法蘭液位變送器的實際應用中,膜箱受到介質施加的壓力,產生位移,測得的壓力通過隔離液傳遞給變送器。壓力將位移壓力變送器中的傳感膜,位移與測量壓力成正比,然后將位移信號轉換為相應的4~20ma輸出信號。
        "雙法蘭差壓液位變送器測量原理" width="449" height="322" />
        1.2遷移計算。
        在實際使用雙法蘭液位計進行液位測量時,往往不能滿足雙法蘭變送器的正,負壓室和取壓點在同一水平面上。因此,雙法蘭液位計需要遷移。根據雙法蘭液位計與容器相比的安裝位置,討論了雙法蘭變送器的范圍和遷移。
        1.2.1雙法蘭液位計安裝在正壓側下方。
        當雙法蘭變送器安裝在低端法蘭水平線以下時,安裝位置如圖2所示。
        "雙法蘭液位計安裝于正壓側下方" width="337" height="263" />
        假設工藝介質的密度為ω,雙法蘭液位計毛細管內填充液的密度為ω0,密閉容器內工藝介質上方的壓力為p0。因此,變送器的測量范圍為:
        p=H)
        此時正壓側壓力p+=h2の0g+p0,負壓側壓力p-=h1の0g+p0,因此雙法蘭變送器的遷移量p為:
        p=p-p-=h2)0g+p0-(h1)0g+p0
        1.2.2雙法蘭液位計安裝在正負壓側之間。
        當變送器安裝在容器的正負壓側之間時,安裝位置如圖3所示。
        雙法蘭液位計安裝于正負壓側之間" width="348" height="251" />
        此時,變送器的量程仍為:
        p=H)
        正壓側壓力p+=-h2&rh。
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