工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域檢測(cè)技術(shù)的迅速進(jìn)步，直接推動(dòng)了物位測(cè)量自動(dòng)化水平的提高，在各種工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，用于物位測(cè)量的儀表種類繁多，各種物位計(jì)、水平計(jì)得到廣泛應(yīng)用。

波導(dǎo)雷達(dá)液位計(jì)

由于其優(yōu)良的產(chǎn)品性能，在許多復(fù)雜的工業(yè)測(cè)量中得到了普遍的應(yīng)用，特別適用于要求抗干擾性的測(cè)量。 蒸發(fā)工序是氯堿制堿的重要工序，在生產(chǎn)過程中是否正確測(cè)量罐內(nèi)液位是實(shí)現(xiàn)堿性燃燒蒸發(fā)工序自動(dòng)化的關(guān)鍵。 該工序的堿液具有高溫、高濃度、強(qiáng)腐蝕性和易結(jié)晶的特點(diǎn)，蒸發(fā)過程中蒸發(fā)罐內(nèi)容易存在固液、液、氣三相，堿液長期處于沸騰狀態(tài)，易形成虛假液位，給物位計(jì)的正確檢測(cè)帶來極大困難。 某公司年度15萬t堿燃裝置蒸發(fā)工序蒸發(fā)罐液位測(cè)量，首先采用雙凸緣差壓式液位變送器，但由于堿液腐蝕性強(qiáng)、溫度高，長期以來液位不能正常測(cè)量，不僅不能滿足生產(chǎn)需求，而且工作人員、儀表工作人員的工作量也增加了。 然后，嘗試了各種尺子，但效果不怎么期待。 因此該公司引進(jìn)了波導(dǎo)雷達(dá)液位計(jì)，經(jīng)過多次試驗(yàn)和長期使用，取得了很好的使用效果，實(shí)現(xiàn)了堿燃燒蒸發(fā)工程的堿自動(dòng)控制。 本文對(duì)采用波導(dǎo)雷達(dá)液位計(jì)測(cè)量堿蒸發(fā)罐水平，闡述了波導(dǎo)雷達(dá)液位計(jì)的測(cè)量原理和優(yōu)點(diǎn)。 通過在蒸發(fā)工程中的應(yīng)用，證明了波導(dǎo)雷達(dá)液位計(jì)在堿性燃燒蒸發(fā)工程中的應(yīng)用可行性和可靠性。 1波導(dǎo)雷達(dá)液位計(jì)的測(cè)量原理和優(yōu)點(diǎn)1.1測(cè)量原理波導(dǎo)雷達(dá)液位計(jì)基于時(shí)程原理“ 平面式” 測(cè)量?jī)x器，其測(cè)量原理如圖I所示。 當(dāng)波導(dǎo)雷達(dá)液位計(jì)測(cè)量從參考點(diǎn)(儀表過程連接點(diǎn))到物體表面的距離時(shí)，脈沖產(chǎn)生器產(chǎn)生高頻脈沖，高頻脈沖被注入探頭中并且沿著波導(dǎo)向下傳輸，波導(dǎo)可以是金屬硬棒或者柔性金屬線纜。 當(dāng)所述脈沖撞擊材料表面時(shí)被反射，反射脈沖信號(hào)沿著波導(dǎo)被傳輸給接收機(jī)，蕞終將該距離信號(hào)轉(zhuǎn)換為物理信號(hào)。 圖1中的波導(dǎo)雷達(dá)液位計(jì)的測(cè)量原理是c表示光速，并且從參考點(diǎn)到目標(biāo)材料表面的距離d與從發(fā)射脈沖到接收脈沖的時(shí)間成比例。 t/2根據(jù)已知的空罐高度e，液位計(jì)算如下: l=e； d波導(dǎo)雷達(dá)液位計(jì)主要由收發(fā)裝置、波導(dǎo)探針、信號(hào)處理器、操作面板、顯示頭、故障報(bào)警等構(gòu)成。 波導(dǎo)探頭是波導(dǎo)雷達(dá)液位計(jì)的重要組成部分，在液位計(jì)的選定時(shí)，可以根據(jù)情況選擇適當(dāng)?shù)牟▽?dǎo)探頭，測(cè)量正確的水平。 波導(dǎo)探針分為桿式、電纜式、同軸桿式3種，不同類型的波導(dǎo)探針各有優(yōu)缺點(diǎn)。 棒式適用于測(cè)定起泡、沸騰表面或形成紊流的介質(zhì)，對(duì)蒸汽和泡沫具有較強(qiáng)的抑制力，但棒式過長則難以運(yùn)輸和安裝，因此不適用于大量測(cè)定的電纜式適用于大量測(cè)定，不受范圍的限制，適用于測(cè)定粘稠性液體或固體粉末介質(zhì) 1.2波導(dǎo)雷達(dá)液位計(jì)的優(yōu)勢(shì)波導(dǎo)雷達(dá)液位計(jì)除了一般雷達(dá)液位計(jì)的優(yōu)勢(shì)之外，還具有a .可以測(cè)量各種介質(zhì)的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。 測(cè)定介質(zhì)包括液體、固體、粒子及粉體等，不受介電常數(shù)、溫度、壓力及密度等條件變化的影響，能夠測(cè)定介電常數(shù)的100.0 (空氣的介電常數(shù)為1.0 )的大部分液體和漿料¨； 一。 b .信號(hào)穩(wěn)定、準(zhǔn)確。 波導(dǎo)探頭中的信號(hào)傳輸不受液面變動(dòng)或罐中的障礙物的影響，液位計(jì)接收到的返回信號(hào)強(qiáng)，波導(dǎo)雷達(dá)可以根據(jù)底部回波信號(hào)修正測(cè)量值，使信號(hào)更加穩(wěn)定正確。 c .特別適用于含蒸汽、霧和泡沫介質(zhì)的測(cè)量。 霧和泡沫對(duì)測(cè)量沒有影響，電磁波不在空間中傳播，因此霧不會(huì)引起信號(hào)衰減，泡沫不會(huì)散射信號(hào)而失去能量1。 d .功耗低。 波導(dǎo)雷達(dá)水平計(jì)向波導(dǎo)探頭輸出的信號(hào)能量非常小，約為通常的雷達(dá)發(fā)射能量(1mw )的10% (約0.1mW )，因此采用電路供電而不是單獨(dú)的交流供電，大幅節(jié)約了設(shè)置費(fèi)用3。 雙波導(dǎo)雷達(dá)液位計(jì)與其他液位計(jì)相比，液位計(jì)的種類較多，在不同情況下，各種液位計(jì)占優(yōu)勢(shì)。 但蒸發(fā)工藝情況復(fù)雜，堿液具有高溫、高濃度、強(qiáng)腐蝕性、易結(jié)晶的特點(diǎn)，儀表故障率高，維護(hù)量多，使用周期短，在線檢修困難。 在這種情況下，以往采用的液位計(jì)的類型是電極式液位開關(guān)、雙凸緣差壓式液位寄存器、靜電容量式液位計(jì)等。 電極式液位開關(guān)為非連續(xù)性液位計(jì)，無法實(shí)時(shí)監(jiān)視罐內(nèi)液位的變化，容易在電極表面形成鹽，多測(cè)量錯(cuò)誤的液位，開關(guān)閥誤動(dòng)作，對(duì)生產(chǎn)作業(yè)非常不利的雙凸緣差壓式液位變送器的膜片周圍容易形成結(jié)晶、鹽，因此測(cè)量信號(hào)嚴(yán)重延遲， 不準(zhǔn)確的電容式液位計(jì)的電容易被堿液腐蝕，電極破裂，測(cè)量信號(hào)不準(zhǔn)確。 為了解決這些問題，將波導(dǎo)雷達(dá)液位計(jì)應(yīng)用于該工程，經(jīng)長期實(shí)用，取得了非常好的測(cè)量效果，生產(chǎn)效率大幅提高。 波導(dǎo)雷達(dá)液位計(jì)是能夠同時(shí)滿足高溫、強(qiáng)腐蝕、結(jié)晶等條件的測(cè)量?jī)x器。 表1是4種液面水平計(jì)的使用狀況的比較。 3

波導(dǎo)雷達(dá)液位計(jì)

介紹在蒸發(fā)工程中的應(yīng)用3.1堿性燃燒蒸發(fā)工程流程的氯堿工業(yè)是利用電解飽和食鹽水進(jìn)行堿性燃燒(氫氧化鈉)和氣體副產(chǎn)氫氣的生產(chǎn)過程，其主要工序有鹽水精制、電解、蒸發(fā)及產(chǎn)品精制等。 電解產(chǎn)生的堿液含有一定量的NaCI和大量的水，如果不經(jīng)過蒸發(fā)濃縮去除NaCl，就不能制作出符合商品堿要求的品質(zhì)的產(chǎn)品¨。 我國燒堿蒸發(fā)工程的主流技術(shù)如圖2所示為三效順流。 三效順流是三個(gè)蒸發(fā)器串聯(lián)運(yùn)行的蒸發(fā)操作流程，堿液和蒸汽流程相同，均從效順流流向蕞終效果。 生蒸汽被送入高效的加熱室，蒸發(fā)的二次蒸汽進(jìn)入第二效果的加熱室成為加熱蒸汽，第二效果的二次蒸汽進(jìn)入第三效果的加熱室成為加熱蒸汽，第三效果的二次蒸汽被送入冷凝器凝結(jié)。 電解液進(jìn)入效果，濃縮后，依次連續(xù)濃縮后面的效果，濃縮至所要求的濃度¨； ]。 圖2三效順流蒸發(fā)工藝示意圖3.2波導(dǎo)雷達(dá)液位計(jì)在蒸發(fā)罐上的應(yīng)用3.2.1波導(dǎo)探針的選擇蒸發(fā)三效順流工藝，各效蒸發(fā)罐的情況如表2所示。 表2各效果蒸發(fā)罐的情況，由于蒸發(fā)罐液面水平的測(cè)量距離為2m，測(cè)量距離短，導(dǎo)波探針應(yīng)該選擇桿式。 從表2可以看出，蒸發(fā)罐內(nèi)的情況的特征是，從I效應(yīng)到iii效應(yīng)的溫度、壓力依次減少，堿液的濃度依次增加。 堿液在高溫下對(duì)多種金屬產(chǎn)生嚴(yán)重腐蝕，濃度越高腐蝕性越強(qiáng)，濃度高于30%時(shí)，溫度高于80℃，對(duì)金屬的腐蝕迅速增加，溫度越高腐蝕越嚴(yán)重。 的雙曲馀弦值。 因此，波導(dǎo)探針的材料不能只選擇304不銹鋼之類的通常耐腐蝕的金屬材料。 聚四氟乙烯對(duì)所有濃度的堿液具有良好的耐蝕性，溫度可達(dá)1900C，聚四氟乙烯耐磨性” 1、可以防止堿液沸騰時(shí)波導(dǎo)探頭的清洗。 因此，波導(dǎo)棒材料采用304不銹鋼外襯聚四氟乙烯，具有耐腐蝕和耐磨性，滿足工況測(cè)量的需要，提高了液位計(jì)的使用周期。 波導(dǎo)桿拆卸方便，更換簡(jiǎn)單，當(dāng)波導(dǎo)桿受損時(shí)，只需更換波導(dǎo)桿，不需要更換整個(gè)儀表，因此大幅降低了儀表維護(hù)費(fèi)用。 3.2.2波導(dǎo)雷達(dá)液位計(jì)安裝波導(dǎo)雷達(dá)液位計(jì)的安裝形式有a .直接安裝在頂部這兩種。 直接安裝在罐徑的1/6~1/4之間的罐頂上，探針與罐壁之間的距離至少為100mm，安裝方式可從螺釘和法蘭兩種中選擇，一般插入設(shè)備內(nèi)部的波導(dǎo)棒的長度為設(shè)計(jì)所要求的測(cè)量范圍。 b .旁通管式安裝。 波導(dǎo)雷達(dá)液位計(jì)安裝在旁路管的上端，旁路管與容器相連，一般旁路管上下端口的中心距離在設(shè)計(jì)要求的測(cè)量范圍內(nèi)。 波導(dǎo)管內(nèi)壁光滑，旁通管管徑為40； 100ram。 蒸發(fā)罐是玉米罐，堿液沸騰，為了避免測(cè)量干擾，選擇安裝旁通管后，旁通管會(huì)收集反射波增強(qiáng)反射信號(hào)，防止液面變動(dòng)，因此安裝旁通管后測(cè)量效果較好。 波導(dǎo)雷達(dá)液位計(jì)的旁路管式安裝如圖3所示。 圖3波導(dǎo)雷達(dá)液位計(jì)旁路管式安裝示意圖3.2.3波導(dǎo)雷達(dá)液位計(jì)在蒸發(fā)自動(dòng)控制系統(tǒng)中應(yīng)用蒸發(fā)過程監(jiān)測(cè)的主要參數(shù)為各進(jìn)出口堿液溫度、水平和流量&infin。 蒸發(fā)過程的自動(dòng)控制是將現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)到的液位、溫度和壓力等信號(hào)發(fā)送給DCS，然后DCS中的程序控制系統(tǒng)根據(jù)檢測(cè)信號(hào)自動(dòng)控制閥門的開閉，完成堿液的供給、增壓、排放和堿的自動(dòng)排放過程。 以蒸發(fā)iii效果為例，說明通過液面水平的自動(dòng)控制自動(dòng)提取堿的過程，iii效果過程的控制流程如圖4所示。 圖4iii效果過程控制流程圖LV一致性1003a； <； br/>； ⅱ效應(yīng)增壓閥LV一1003b； <； br/>； ⅲ效應(yīng)循環(huán)閥LV-1003c>； <； br/>； iii效應(yīng)堿閥蒸發(fā)過程的自動(dòng)控制步驟如下: a.iii效應(yīng)堿液濃度達(dá)到設(shè)定的堿濃度值，iii效應(yīng)液位超過設(shè)定的下限值時(shí)，打開iii效應(yīng)堿閥lv11003c， 完成堿液流向下一個(gè)冷卻工序，同時(shí)關(guān)閉冷卻的iii效應(yīng)循環(huán)閥LV-1003B，防止堿液逆流，同時(shí)關(guān)閉從ii效應(yīng)向iii效應(yīng)的超過閥LV.1003A，避免同時(shí)供給iii效應(yīng)。 b.iii效應(yīng)堿液濃度達(dá)到設(shè)定的堿濃度值，iii效應(yīng)液位低于設(shè)定的下限值時(shí)，ii效應(yīng)強(qiáng)制增壓到iii效應(yīng)，打開ii效應(yīng)增壓閥LV.1003A，防止iii效應(yīng)不供給干燥。 c .在生產(chǎn)堿的過程中，iii效果液位低于設(shè)定的下限值時(shí)，停止生產(chǎn)堿，即關(guān)閉iii效果堿性閥LV-1003B的同時(shí)，打開iii效果循環(huán)閥LV-1003B，再次供給、蒸發(fā)、濃縮堿液。 從以上的自動(dòng)控制步驟可以看出，測(cè)量正確的液位值是整個(gè)工序?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)控制的關(guān)鍵。 4結(jié)束語波導(dǎo)雷達(dá)液位計(jì)可用于許多復(fù)雜情況，其綜合性能優(yōu)于其他常規(guī)液位計(jì)。 蒸發(fā)工程的作業(yè)人員用看旁路鏡的原始方法獲得蒸發(fā)罐的液面水平，在嚴(yán)酷的現(xiàn)場(chǎng)條件下，給作業(yè)人員帶來了很多危險(xiǎn)因素，但不宜使用其他液面水平的儀表。 采用波導(dǎo)雷達(dá)液位計(jì)后，經(jīng)多年使用，證實(shí)該類液位計(jì)準(zhǔn)確穩(wěn)定，減輕了工作人員的工作量和儀表人員的維護(hù)量，滿足了蒸發(fā)工藝過程自動(dòng)控制的要求，生產(chǎn)技術(shù)水平大幅提高。

以上就是導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)量表在測(cè)量燒堿蒸發(fā)罐液位中的應(yīng)用文章的全部?jī)?nèi)容