UHC系列高压磁浮子翻板液位计在鲁南化学氨洗涤塔的应用

 

过去我公司氨洗涤塔液位测量使用的是电动Ⅲ 型浮筒液位计 , 由于现场设备震动大 , 该表抗震性能差 , 经常引起测量失准; 再者由于无就地液位指示 , 液位计的现场调校完全凭经验 , 下限对零位 , 上限对满度 , 给化工操作人员和仪表维护人员带来许多不便 ,威胁到人身和设备安全 ,影响了生产安全长周期运行。 为解决上述问题 , 经考察研究决定选用既具有就地液位指示又具有远传功能的高压磁浮子翻板液位计。经综合比较 ,zui后选用了淮安三畅仪表厂研制生产的 UHC高压电远传磁性浮子翻板液位计。

 

1　磁浮子液位计的结构及工作原理

1. 1　仪表结构

UHC高压磁浮子翻板液位计结构如图 1所示。液位计表体为内径 50 mm、 壁厚 10 mm的无缝不锈钢管 , 表体侧面有两个与设备气相、 液相法兰焊接相连的短管和法兰 , 紧靠表体外还装有翻板箱和磁 - 电转换传感器。 表体顶部设有一个冲洗孔 , 用来冲洗仪表本体管及浮子。 下部是与排污阀相连的法兰和排污阀 , 主要用来拆装浮子和表体排污。 表体管腔内装有磁性浮子。

 

1. 2　工作原理

高压磁浮子翻板液位计与被测容器连接形成连通器 , 因此表体内的液面与被测容器的液面完全一致 , 磁浮子漂浮在表体内液体表面。 紧靠表体外侧安装有翻板箱和磁 - 电转换传感器 , 翻板箱内的翻板柱一面为红色 , 另一面为绿色 , 柱内装有柱状磁铁。当被测容器内的液面发生变化时 ,浮子随液面升降而上下浮动。 磁浮子薄壁筒体内装有磁铁环。 由于磁耦合作用 , 同极性相斥 , 异极性相吸 , 环形磁铁驱动翻板箱内的翻板同步翻转而改变颜色。红色表示气相 , 绿色表示液相 , 因此通过翻板箱翻板翻转可以作就地液位指示。 同时磁- 电传感器还通过感应磁浮子位置的变化输出 4～ 20 mA DC标准信号来完成液位的远传显示、 记录、 报警联锁及液位自调。

磁性浮子是高压磁浮子翻板液位计的核心元件 , 磁性浮子结构如图 2所示。

磁性浮子是由特殊材料做成的薄壁圆筒结构的浮子 , 浮子内侧中上部有一圈磁性物质 , 并有很小缝隙或小孔使浮子内外相通 , 是压力补偿型浮子 , 可以耐很高的压力 , 可以使筒体内外压力自动补偿并趋于平衡。 在压力相互补偿阶段 , 因浮子内外相通 , 浮子内外虽有压差 , 但不大 , 在压力平衡阶段 , 浮子内外压差为零 , 所以浮子能够承受任意的压力。

 

不能使用磁浮子液位计的场合: ( 1) 被测介质的密度 < 0. 35 g /cm 3 ; ( 2) 被测介质的粘度>0. 02 Pa· s; ( 3) 被测介质比较脏。

 

2　仪表的安装、 投运及调校

2. 1　仪表安装应严格按照说明书中有关要求去做 , 并注意以下几个问题

( 1) 因该表是通过磁感应原理工作的 , 为保证仪表测量精度 , 消除外界干扰 , 液位计 100 mm范围内不能有吸磁性材料。 ( 2) 仪表主体轴线与地面垂直 ,误差≤ 3°,否则浮子将不能随液位正常浮动 , 影响测量的准确性。 ( 3) 与被测容器气相、液相接口间必须安装可靠的截止阀。 ( 4) 因液位计较重 , 需另外安装承重支承。

 

2. 2　仪表投入运行分 2种情况 ,常压投入运行和带压投入运行

 

常压投入运行只要把仪表的气液相截止阀打开 , 仪表建立正常液位 , 系统即可升压开车运行。带压投入运行步骤: ( 1) 打开排污阀; ( 2) 稍开气相阀 , 这时排污口有窜气声; ( 3) 关闭排污阀 , 此时表体内有 “丝丝” 声; ( 4) 声音消失后 ,缓慢全开气相阀; ( 5) 缓慢打开液相阀 , 可以看到翻板箱的翻板由下自上逐个翻转 , 翻板由红色变成绿色。 翻板不再翻转时 , 翻板箱的红色和绿色的交界处就是设备内的实际液面。 同时显示仪表也有相应液位指示。

 

2. 3　校验方法

磁翻板液位计现场即可调校 , 具体方法是关闭气相、 液相截止阀 , 打开表体顶部的冲洗口 , 可以利用翻板箱显示液位 , 也可在排污阀出口接一个三通管 , 一端接玻璃管作液位计 , 另一端用作排水。 校验时从冲洗口插入橡胶软管贴表体内壁缓慢加入清水 , 根据液位就地显示 , 校验完一个上行程 ( 0～ 100% ) , 从排污阀缓慢把水放掉再校验一个下行程 ( 100%～ 0)。然后再加水继续校验 , 一般反复二三次即可完成校验。

 

3　仪表排污及常见故障处理

UHC系列磁浮子翻板液位计设有排污阀 ,如果被测介质较脏 , 会影响浮子在表体内的上下移动 , 严重时还会使浮子被卡住 , 造成液位测量不准或根本无法测量。 所以要根据实际情况制订定期排污制度。

 

仪表运行过程中排污时应首先和操作人员取得联系 , 待与液位计配套使用的调节仪切换成手动 ,或与液位计配套使用的信号联锁装置切除后 ,方可进行排污 , 缓慢打开排污阀 , 待排出清液时 ,关闭排污阀 , 仪表投入运行。 常见故障及排除方法见表 1

　仪表运行状况

在 1997年 4月系统大修后仪表投入运行 ,投运情况如下:

( 1) 仪表测量基本稳定 , 液位调节正常 , 调节记录曲线一般在给定值± 2% 范围内波动。

( 2) 1997年 6月由于操作人员没有按操作规程操作 , 在氨洗涤塔满液位时系统升压开车 , 致使浮子进水 , 浮子被挤瘪。 更换浮子后 , 至今运行正常。

 

液位计就地指示和变送远传单元与被测介质完全隔离 , 所以磁翻板箱和磁 - 电变送传感器可以现场更换。 但是由于液位计的就地显示和远传显示都是通过磁浮子随液面升降而同步上下浮动实现的 , 因此一旦浮子出现故障 , 则液位计就地显示和远传显示将同时失灵 , 造成液位失控。UHC系列高压磁浮子液位计具有结构简单、维修方便、 价格低廉、 安全可靠、 维护量小的特点 , 只要解决了就地指示和远传指示因浮子故障同时失灵的难题 ,该仪表具有更加广阔的推广应用前景。