深度分析 | 物位測量技術(shù)應用及發(fā)展
【文章導讀】 20世紀二次大戰以后,隨著(zhù)經(jīng)濟的恢復發(fā)展,電力、冶金、化工、石化、采礦、建材工業(yè)得到飛速發(fā)展,自動(dòng)化程度也日益提高,主要檢測參數仍是這四大參數,其內容更豐富了。
_ 1 _
液位(Level)是從蒸汽時(shí)代開(kāi)始就有的四大熱工參數(溫度、壓力、流量、液位)之一。
20 世紀二次大戰以后,隨著(zhù)經(jīng)濟的恢復發(fā)展,電力、冶金、化工、石化、采礦、建材工業(yè)得到飛速發(fā)展,自動(dòng)化程度也日益提高,上述工業(yè)過(guò)程控制中,主要檢測參數仍是這四大參數,當然,其內容更豐富了。
液位也從早期只是測量水位、發(fā)展到各類(lèi)液體如:酸、堿、化工液體、各種油類(lèi)的液位,并且延伸到不相容液體的界面如:油—水界面,水中的固態(tài)沉淀物界面(污泥界面)等,以及散裝固體料位如:煤、礦石、砂、水泥、谷類(lèi)等。
英文仍是Level 來(lái)涵蓋以上測量?jì)热?。而中文如仍用液位顯然不妥,故近年來(lái)逐步用物位來(lái)作為這類(lèi)參數的中文名稱(chēng),具體的定義應為:不同相或不相混物料其分界面的位置稱(chēng)為物位。
根據不同相物料,可細分為:液位(氣—液相界面位置)、料位(氣—固相界面位置),液—液相界面位置,液—固相界面位置等。
_ 2 _
物位儀表技術(shù)現狀
物位是過(guò)程參數中最簡(jiǎn)單的參數,借助簡(jiǎn)單工具(量尺),甚至目測就能知道物位值。
直到20世紀50年代以前,主要還是測量液位,主要的方法是用機械原理的浮子式、浮力式及亞力式,用指針就地指示液位,或進(jìn)行位式控制。
另外就是用于目測的玻璃板(管)液位計,窺鏡等,嚴格意義上不能算儀表,只是設備的附件。
國際上歷史有七,八十年的物位儀表公司,早期也都是生產(chǎn)這些現在看來(lái)很簡(jiǎn)單的產(chǎn)品。
20世紀50年代起,電測技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了電氣式液位計的發(fā)展。
除了簡(jiǎn)單的電極式液位控制器外,最先被應用的是電容式物位控制器,以及在這基礎上發(fā)展的連續式電容物(液)位計。
浮子式之類(lèi)機械式液位計也被附加電氣裝置、使能給出電氣控制信號或將測得的液位信號用電氣信號遠傳。電動(dòng)壓力(差壓)變送器也廣泛用來(lái)測液位,使液位測量?jì)x表從純機械型向電氣型發(fā)展。
物位測量技術(shù)的迅速發(fā)展是從20世紀70年代后期起,由微電子技術(shù)的迅速發(fā)展而帶動(dòng)起來(lái)的。
首先是微電子技術(shù)促進(jìn)了工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展。PLC、PC、DCS等的應用對物位計及其他各種現場(chǎng)檢測儀表提出了巨大的需求。
同時(shí)微電子技術(shù)又使非電量電測技術(shù)有了飛躍進(jìn)步,發(fā)展了許多新型的物位檢測方法,以及電子型的物位檢測儀表,使整個(gè)物位儀表領(lǐng)域有了非常巨大的改觀(guān),使原來(lái)以機械式原理為主的物位儀表,發(fā)展為以應用微電子技術(shù)的智能儀表為主。
近年來(lái)發(fā)展較快的物位儀表有以下幾類(lèi)。
1. 電子型限位式物位控制器(物位開(kāi)關(guān))
在物位的過(guò)程控制中,很多場(chǎng)合只需要將物位控制在一定范圍內,而并不需要精確測量其位置;或在物位越過(guò)某一極限位置(高位或低位)時(shí),發(fā)出控制或報警信號,這類(lèi)應用的需求量很大,早期主要應用浮球式液位控制器或電接點(diǎn)式液位控制器。
由于原理限制,許多場(chǎng)合不能應用,電子型物位控制器的發(fā)展極大地擴展了這類(lèi)應用。
最典型的產(chǎn)品就是振動(dòng)阻尼式物位控制器(音叉物位開(kāi)關(guān)),不但能應用于液體,還能應用于固體物料,有多種形式的信號輸出,有些還有自診斷功能。
此外,還有多種原理的產(chǎn)品,如:超聲式、光導式、熱導式、雷達式等等,都是微電子技術(shù)與非電量電測技術(shù)結合的產(chǎn)品。
2. 機-電一體化的物位儀表
微電子技術(shù)和傳統的機械原理的物位測量技術(shù)相結合,使原有的儀表性能有很大提高,如電浮筒液位計,并且發(fā)展出許多機電一體化的物位測量?jì)x表,如:磁致伸縮液位計、伺服型浮子液位計、重錘式物位計等,應用越來(lái)越廣。
3. 非接觸的TOF(行程時(shí)間)測量原理
TOF(Time of Flight行程時(shí)間或傳播時(shí)間)測量原理,又稱(chēng)回波測距原理,是非接觸測距的一種方法,是近年來(lái)發(fā)展最快、應用最廣的物位測量新技術(shù)。
原理是:安裝在料倉頂部的探頭向倉內發(fā)射某種能量波,能量波傳播到被測物料面上時(shí),在物料面上反射并返回探頭被接受,波的來(lái)回傳播時(shí)間就是距離的量度,可以據之計算出物位。
可以應用的能量波有機械波(聲或超聲波)、電磁波(通常為K波段,C波段或X波段的雷達波),光波(通常為紅外波段的激光)。
相應的物位計稱(chēng)為:超聲物位計、雷達物位計及激光物位計,都是電子型的物位計。
這3種原理的儀表中,超聲波物位計已應用了30多年,技術(shù)已成熟;雷達物位計是近十幾年來(lái)發(fā)展起來(lái)的,發(fā)展速度很快,應用也越來(lái)越廣;激光物位計雖然技術(shù)也已成熟,由于原理上的原因,應用面較狹。
總體來(lái)說(shuō),這類(lèi)儀表已成為物位測量中非常重要的手段,應用增長(cháng)很快。
4. 大型儲罐液位精密計量
液體石油產(chǎn)品以及化工液體的轉運、倉儲管理中,許多大型儲罐需高精度測量液位,以計算儲量,或進(jìn)行貿易結算。
按國際慣例,用于貿易結算的液位計測量準確度需在±1mm以?xún)?,用于庫存管理的液位計,測量準確度在±3mm以?xún)?,都屬于計量級的液位計,量程一般?0m或更大。
能滿(mǎn)足這類(lèi)要求的液位計有:伺服型浮子液位計,高精度雷達(微波)液位計,磁致伸縮液位計等。
由于都是結合了微電子技術(shù),除了能達到高精度測量液位外,都有數字通訊接口,并可以和平均溫度計、壓力傳感器結合進(jìn)行綜合測量。
目前國內對大型儲罐高精度計量液位是用量油尺人工計量(按國家標準)。國際法制計量組織建議成員國允許液位計作為計量器具來(lái)使用。
我國雖然已進(jìn)口了不少計量級的液位計,但并未用作計量器具使用,因為尚未有相應準確度的檢驗標定裝置及檢驗規程。
根據我國計量器具產(chǎn)品監督管理工作需要,2010年國家質(zhì)檢總局批準國家大容量第一計量站建立國家固定儲罐自動(dòng)液位計型式評價(jià)實(shí)驗室,開(kāi)展固定儲罐自動(dòng)液位計型式評價(jià)工作。
目前液位計型式評價(jià)實(shí)驗裝置已完成,型式評定大綱也在制定中,這有助于我國儲罐液位計量的自動(dòng)化。
綜上所述,電子型物位儀表已成為物位儀表中主流,即使機械原理的儀表許多也是結合了微電子技術(shù)成為機電一體型的儀表。
_ 3 _
流程工業(yè)等領(lǐng)域物位儀表應用狀況
1. 水泥工業(yè)
水泥工業(yè)是基礎工業(yè)之一。主要是固體物料的采掘、加工處理、傳送、儲存、包裝外運等過(guò)程,需用大量物位儀表。主要工作于兩個(gè)領(lǐng)域:
檢測位置信號,用于控制泵、加料裝置、報警器及其他操作器。
檢測料倉或料斗中的料位,用于庫存管理。
圖1-4-1是水泥工業(yè)流程圖。物位計用于生產(chǎn)過(guò)程中的許多部位,具體如圖1-4-1所示。
圖1-4-1 水泥工業(yè)流程圖
初碎機
圓錐回轉破碎機是最通用的,在初碎機中有兩種主要應用:
卡車(chē)定位—超聲換能器水平安裝在翻斗卡車(chē)的通道上,并且接線(xiàn)到控制紅、綠燈的電路中。當卡車(chē)工作時(shí),超聲系統連續監視它的位置。
當它到達正確的傾倒位置時(shí),報警繼電器閉合,綠燈亮,發(fā)信號給駕駛員,卡車(chē)上的礦石可以安全的傾倒入破碎機中。
巖石料斗—位于破碎機下面,超聲物位換能器監視破碎后的石塊的物位。
圖1-4-2
采石場(chǎng)料堆
粉碎后的石灰石從破碎機用堆取料機轉運至堆場(chǎng)。
超聲物位換能器監測料堆的表面輪廓,對堆場(chǎng)中石灰石原料進(jìn)行庫存估計,保證庫存。
超聲物位換能器安裝在皮帶機頭監視從卸料點(diǎn)到料堆頂部的距離,當兩者之間的距離到達編程設定點(diǎn),報警被觸發(fā),發(fā)出信號,抬高或旋轉皮帶至新的位置。
庫存管理對于超聲物位監測系統而言是一般應用。超聲物位換能器堅固的結構以及方便的遠程控制器監控,可以說(shuō)分體超聲物位測量系統是實(shí)現料堆物位監測的理想技術(shù)。
圖1-4-3
圖1-4-4
圖1-4-5
二級粉碎機
在這典型的噪聲、潮濕和骯臟的環(huán)境中,超聲物位換能器檢測緩沖倉中的物位。超聲物位系統也用于粉碎機的進(jìn)料槽監測料槽堵塞。
生料磨機給料倉
粉碎的礦石從二級破碎機轉送到給料倉中。在給料倉目前通常采用雷達料位計監視料倉中礦石物位。
該應用是典型的原料庫存管理,雷達料位計監測料倉內儲存物料的物位。
生料磨
生料磨是典型的棒磨機,它將生料(包括添加劑)磨成細粉,然后傳送到窯中?;旌系纳媳贿B續地饋送入生料磨。
雷達料位計在輥道上的磨輥的高度,實(shí)質(zhì)上是監視輥道的深度。操作員根據磨輥高度來(lái)調節加料速度,以保持恒定的輥道的深度,改善磨的效率及防止磨輥損壞輥道。
窯喂料倉
被粉碎的物料從原料倉被傳送到窯喂料倉(有時(shí)被稱(chēng)為連續給料倉,因為物料被不斷的饋送進(jìn)出這個(gè)料倉),在那里它被儲存及預熱,準備用于送入窯中。
超聲波料位計監測在這個(gè)料倉內的物位,但是由于粉塵很大和環(huán)境影響,近年來(lái)逐步為雷達料位計所取代。近年來(lái),許多窯給料倉用西森自動(dòng)化雷達物位計來(lái)裝備,它們能克服惡劣的環(huán)境,獲得了很大的成功。
超聲波也可以工作,但是取決于粉塵程度,在合適的場(chǎng)合是替代雷達的低價(jià)格的替代選擇。
圖1-4-6
熟料倉
熱窯中輸出的物料被稱(chēng)為熟料。尺寸范圍從粉到拳頭大小塊狀,在被磨成粉之前被儲存在該料倉中,因為物料直接來(lái)自熱窯,溫度很高。雷達料位計在熟料倉料位中的測量非常成熟。
添加劑倉和煤倉
這些倉儲存物料,用來(lái)添加到生料磨機過(guò)程中,并且和粉碎的石灰石在進(jìn)入窯前混合。它們也保存物料,在熟料最終磨碎期間添加。這些料倉容納沙、鐵礦石、石灰、石膏、熟石膏或其他用于調節水泥成分的物料。
煤倉儲存在窯中燃燒的煤—燃燒產(chǎn)生的熱有助于從生料到熟料的化學(xué)變化。超聲系統監視用于庫存的料倉內的物位。
圖1-4-7
成品水泥庫
這些料倉儲存成品水泥。一旦熟料和其他添加劑通過(guò)球磨機將它們磨成細粉,就被輸送到儲倉中,等待通過(guò)卡車(chē)、列車(chē)裝運出去或進(jìn)一步包裝成袋裝水泥。
成品水泥是極細的,含水量很少,這使它容易飛揚。超聲物位測量系統在這種場(chǎng)合的性能不是很適用,它取決于很多因素,包括料倉高度、粉塵收集系統、換能器安裝位置、換能器的瞄準以及加料方式。
在這種高粉塵應用場(chǎng)合,雷達料位計如:西森自動(dòng)化雷達物位計可以可靠穩定的工作。
2. 環(huán)保工業(yè)
環(huán)保工業(yè)是超聲波物位計最大的市場(chǎng)。從水/污水系統到凈水系統,超聲傳感器測量明渠流量、操縱泵、激勵報警器及控制添加劑的庫存等。
收集系統:提升站/泵站/集水井
在市政水處理廠(chǎng)中,一個(gè)地下的輸送收集系統將原始污水從住宅及工業(yè)用戶(hù),傳送到污水處理廠(chǎng)。泵站(又稱(chēng)抽水站)遍及城鎮的各個(gè)角落,在泵站內污水被收集在集水井內,并由各集水井泵送到污水處理廠(chǎng)。
圖1-4-8
超聲液位計監視和控制泵站內的污水液位。正如你從附圖泵站照片上看到的,在井里有許多障礙物—超聲波的窄波束角和非接觸的特點(diǎn)使它成為監視集水井液位的理想技術(shù)。
西森自動(dòng)化超聲控制器結合了先進(jìn)的技術(shù),能提供比簡(jiǎn)單的泵控制更多的功能,能監視泵運行時(shí)間、泵的故障、泵啟動(dòng)和循環(huán)啟動(dòng),以平均泵的磨損,或優(yōu)先磨損某個(gè)泵。
有獨特的定時(shí)特點(diǎn),附加有更多的優(yōu)點(diǎn)。泵的ON/OFF設定點(diǎn)可以根據一天中的時(shí)間自動(dòng)地變化,回避在峰值電價(jià)期間抽水, 以節能。
實(shí)時(shí)時(shí)鐘控制允許設定點(diǎn)根據一天中的時(shí)間接點(diǎn)改變在典型的集水井安裝中,它能在峰值電價(jià)以前抽空井,然后推遲抽水,直到昂貴的電價(jià)時(shí)段過(guò)去。在大多數情況下,可以避免電力公司在高峰期間的懲罰性電價(jià)。
圖1-4-9
LUT400泵控制和物位測量系統提供最佳解決方案,以管理污水收集網(wǎng)絡(luò ),使用液位計來(lái)監視泵狀態(tài)和泵送體積,數字輸入獲取了現場(chǎng)和泵數據,提供了一個(gè)完整的綜合系統。
圖1-4-10
泵站設計處理的流量是由所服務(wù)的居民產(chǎn)生的,但是隨時(shí)間、人口的變化,要求的處理量會(huì )改變,很難提前預判。泵送體積提供真實(shí)的趨勢數據,用于對收集系統效率的監視。
保持管道從泵站到污水處理廠(chǎng)完全密封是不可能的,地下水滲透是不可避免的。泵送體積的監視可以提供管網(wǎng)信息,以測定滲漏位置。
監測的流量數據遠程傳遞到SCADA系統,管網(wǎng)容量能夠被有效的使用,這允許有效資源管理和幫助診斷結構問(wèn)題。
雨水池
在某些情況下溢流常常產(chǎn)生,暴雨水池被用來(lái)收集污水及雨水,以防止流到臨近的河流中。一旦暴雨減弱,水被抽回到收集系統中用于處理。超聲液位計用于監視這些水池中液位。
圖1-4-11
污水處理廠(chǎng)主泵站
主泵站是位于污水處理廠(chǎng)的一個(gè)中心泵站—城市內的所有遠程泵站最終都把它們的污水泵送到中心站?,F場(chǎng)類(lèi)似于遠程泵站,但是集水井大得多,通常井內障礙物較少。
超聲液位計監視系統和控制泵,來(lái)傳送污水進(jìn)入處理廠(chǎng)以及在處理廠(chǎng)中保持及時(shí)處理污水。
圖1-4-12
溢流、暴雨水罐
位于污水處理廠(chǎng)的溢流罐提供和暴雨水池相同的功能。當污水處理廠(chǎng)工作于最大能力時(shí),它們收集混合的污水和雨水,起儲存作用。一旦進(jìn)入處理廠(chǎng)的流量低于最大處理能力,溢流的水被抽入處理工廠(chǎng)進(jìn)行處理。
進(jìn)入流道(流入流槽)
流入處理廠(chǎng)的流量需要被監視和控制,以保持處理廠(chǎng)效率。如果進(jìn)入的流量超過(guò)了額定能力,將它保存到暴雨水池中(見(jiàn)上),以后一旦流量返回到正常值,抽水送回進(jìn)入口。
通常用明渠一次測量裝置如流槽或堰,以及使用超聲技術(shù)的二次測量?jì)x表提供高精度液位測量,來(lái)監視流入的流量。
流量數據必須記錄,以便保證下列要求:
處理廠(chǎng)工作于允許范圍內。
對于現場(chǎng)環(huán)境法規的合規報告是準確的。
隔柵
隔柵被安裝在污水處理廠(chǎng)進(jìn)水渠道上,用來(lái)阻擋無(wú)機垃圾等廢棄物。在上游側積累的垃圾會(huì )導致下游側水位的降低。當足夠多的垃圾集聚時(shí),啟動(dòng)一個(gè)耙子,清除隔柵垃圾,以保持水流暢通。在清理前垃圾是水浸泡的和晾干的。
使用安裝在隔柵兩側的兩個(gè)換能器來(lái)測量隔柵上游和下游的水位。在液位差達到用戶(hù)設定值時(shí),繼電器操縱耙子工作,以清除垃圾。
圖1-4-13
固體物位測量
被耙子和沉淀池除去的垃圾和砂被收集到一個(gè)用超聲物位計監視的容器(或垃圾桶)中。一旦加滿(mǎn),超聲波物位計就提供報警給用戶(hù),可以用空的桶來(lái)替換。
圖1-4-14
化學(xué)罐
化學(xué)物如:用于澄清器中的明礬或最后排放前將水消毒的氯,存放在現場(chǎng)日常使用。超聲液位計監視這些罐中液位用于庫存管理目的。
圖1-4-15
最終流出物/排出流量
所有處理廠(chǎng)向周?chē)h(huán)境排放時(shí),在數量及質(zhì)量上必須符合地方法規,所以在這階段準確度是重要的。
一次儀表如堰或者流槽,污水流過(guò)它們,并且給出高準確度測量,所以經(jīng)常使用。排放的質(zhì)量必須被監視,典型的是采用取樣的方式。
為了準確測量流量,可以使用一次測量?jì)x表和LUT400結合的明渠流量監視儀。LUT400使用已知的水頭對流量的關(guān)系式,或英國及ISO標準來(lái)將高準確度的超聲液位測量值轉換為流量值。全部的數據記錄功能被用來(lái)記錄日流量積算值及流率。
圖1-4-16
圖1-4-17
污泥處理
污泥是水被抽走后沉淀下來(lái)的有毒的廢料,它必須小心地處理。它的處理受高度管制,所有的過(guò)程要仔細的檢查。因而庫存測量在污泥管理中起重要作用。超聲和雷達物位計都可應用。
沼氣
消化池中產(chǎn)生的沼氣(甲烷)通常被儲存在浮頂氣柜中。這些氣體使用于處理廠(chǎng)加熱或自備電廠(chǎng)發(fā)電。超聲系統用于監視氣柜浮頂高度,也就是儲氣量。
消化池液位
這個(gè)應用場(chǎng)合用超聲波來(lái)測量液位,由于甲烷影響聲速,所以準確度會(huì )受到影響。目前,雷達液位計可提供更準確更低成本的測量,在這種場(chǎng)合成為替代超聲波技術(shù)的首選技術(shù)。
圖1-4-18
脫水、真空過(guò)濾器
用超聲波來(lái)監視真空過(guò)濾器中的污泥物位,當物位太低時(shí)控制泵從污泥罐中泵送更多污泥到過(guò)濾器中去。
3. 石化、化工
石化、化工等行業(yè)主要應用液體介質(zhì),少量是固體介質(zhì)。應用場(chǎng)合為反應罐(塔)、原料儲罐、及成品儲罐。以及流入市政污水管以前的污水預處理。
反應罐等有高溫、高壓工況,應用的物位儀表種類(lèi)為:雷達液位計、導波雷達液位計、電浮筒液位計、磁翻板液位計、電容液位計等。
圖1-4-19
典型的液體儲罐是儲存液體化學(xué)物、酸、堿等容器。儲罐高約10m?;蚺P式罐,約3~4m。常用的液位儀表為:非接觸的雷達、超聲液位計,接觸式的電容、磁致伸縮液位計。
固體料倉區別于氣體、液體儲存容器,儲存固體松散顆粒,在自然狀態(tài)下,會(huì )形成不同的堆積形態(tài),用氣動(dòng)傳送,物料有一定安息角。
儲存塑料粒子或粉末等固態(tài)物料的料倉通常高而窄,高度達30m或更高,部分底部為錐形下料斗,內部可能會(huì )增加支撐結構增加了測量難度。
常用測量?jì)x表為:非接觸的微波物位計,接觸的重錘等。首選的物位計是高頻的微波物位計。
西森自動(dòng)化雷達物位計采用78GHz高頻率,波束角窄,并且標配氣體吹掃和角度調制器,能成功地應用于該場(chǎng)合。
在鹽化工中,比較集中的應用了接觸式和非接觸式測量、液位計和固體料位計,比方說(shuō)聚氯乙烯(PVC)項目。
目前國內由于資源特點(diǎn),主要采用電石法PVC工藝。物位儀表集中應用于某些工段,具體如下:
圖1-4-20
原料倉
石灰石及焦炭作為電石生產(chǎn)的原料,是工藝生產(chǎn)的源頭,符合電石生產(chǎn)工藝要求的石灰石及焦炭經(jīng)破碎后輸送到原料倉,原料礦石通過(guò)鏈斗輸送機轉送到電石爐進(jìn)行下一步反應,考慮到測量環(huán)境的粉塵、礦石顆粒的特點(diǎn),固體雷達料位計可以實(shí)時(shí)、準確監控料倉物位。
圖1-4-21
電石爐
當配料系統自動(dòng)完成原料倉礦石兩種原料的稱(chēng)重和配比后,爐料由鏈斗輸送機輸送到電石爐頂的快速下料斗,經(jīng)過(guò)爐管向電石爐內投料,反應生成乙炔,與電解生成的氯反應最終生成VCM。
從熱力學(xué)的角度來(lái)講,取決于電極位置的布置和一氧化碳抽取裝備的位置,目前國內電石爐一般都采用圓形爐,爐四周分布若干快速下料口。
鑒于安全、穩定的考慮,固體雷達料位計可以滿(mǎn)足現場(chǎng)應用要求。針對性的本安及隔爆設計,小喇叭設計,安裝方便;窄波束角,有效避開(kāi)安裝支撐等障礙物;專(zhuān)業(yè)防塵罩,確保長(cháng)周期、穩定運行。
燒堿裝置
作為PVC項目的配套工段,燒堿裝置產(chǎn)出鹽酸、NaOH等各類(lèi)酸堿溶液,需要嚴格監控物料液位。該工序對于物位計的密封形式、防腐性能以及信號穩定性要求較高。
全塑封天線(xiàn),K波段高頻液位雷達,整體膠封設計,配合最先進(jìn)的過(guò)程信號處理技術(shù),有效解決測量難題。
圖1-4-22
圖1-4-23
VCM(氯乙烯)
氯乙烯單體是PVC工藝的產(chǎn)品,通常存放于大型球罐中,由于VCM易揮發(fā),有毒,介電常數較低,且需要精確控制球罐內液位, 導波雷達系列作為高精度的接觸式雷達液位計,耐極端溫度和壓力,很好地滿(mǎn)足現場(chǎng)要求。
4. 發(fā)電
燃煤發(fā)電廠(chǎng)主要的應用場(chǎng)合為;原煤、粉煤及飛灰。原煤倉應用較成熟,雷達、超聲物位計都可應用。30米以上大量程料倉,雷達物位計為首選,其價(jià)格也有優(yōu)勢。
飛灰是煤燃燒后的殘留物,被回收和處理,用作硅酸鹽水泥的填充物。靜電除塵的小灰斗中用高溫靜電物位開(kāi)關(guān)作為高位控制,在灰斗儲滿(mǎn)后,氣動(dòng)送到大灰庫中。
灰庫
灰庫的工況較復雜:
倉高可達49 m。
從頂部氣動(dòng)輸送進(jìn)料。
從底部充氣,以免板結。
氣動(dòng)送料產(chǎn)生巨大漩渦粉塵,加上飛灰介電常數較低,使準確測量物位變得困難。早期曾用超聲波物位計來(lái)測量,靜態(tài)時(shí)能可靠測量,吹氣時(shí)粉塵漩渦使超聲波信號衰減,不能可靠測量。
雷達波傳播不受粉塵影響,但飛灰低介電常數使反射困難,故低頻雷達波在料面上反射信號小,多年來(lái)一直沒(méi)找到好的解決方案。
西森自動(dòng)化推出的高頻雷達物位計采用78GHz高頻雷達波,波束角小,能量集中,在飛灰料面上也能得到良好反射,能可靠應用,成為飛灰、成品水泥等細粉料位的首選產(chǎn)品。
原煤倉
大型燃煤電廠(chǎng)通過(guò)燃煤產(chǎn)生蒸汽來(lái)發(fā)電,保證煤倉中煤的存儲量,對避免中斷發(fā)電和擾亂供電是至關(guān)重要的。需要連續測量煤倉中料位,包括加料和卸料時(shí)。沒(méi)有連續的料位數據,對輸煤管理是困難的。
工況:煤倉用輸煤皮帶或加料車(chē)加料,沿軌道移動(dòng),分發(fā)煤進(jìn)入每個(gè)煤倉。當某個(gè)煤倉加滿(mǎn)時(shí),自動(dòng)移到較空的料倉繼續加料。
多年來(lái),超聲波物位計成功地應用于原煤倉料位測量。超聲波探頭有自清潔功能,每次發(fā)射時(shí)的機械振動(dòng)使灰塵難以在換能器上積聚,可免維護。
雷達技術(shù)的發(fā)展使在30米以上的料位測量時(shí),雷達波的價(jià)格更低,它不像超聲波物位計那樣,隨量程增加,價(jià)格增幅較大。故在煤倉等固態(tài)料位測量時(shí),在15~20m以下時(shí),超聲波是首選;在30m及以上時(shí),雷達物位計是首選。
但隨著(zhù)雷達物位計的性?xún)r(jià)比越來(lái)越高,為了避免粉塵影響,固態(tài)料位的測量可能也全部采用雷達物位計。
煤倉高料位控制通常用射頻電容物位開(kāi)關(guān)或阻旋物位開(kāi)關(guān)。在煤加到設定的高位點(diǎn)時(shí),控制加料車(chē)移動(dòng)到其他料倉加料。在落煤管堵煤報警控制通常也用射頻電容或阻旋物位開(kāi)關(guān)。當落煤管堵塞時(shí),報警開(kāi)關(guān)給控制信號,停止進(jìn)煤。
煤倉料位的連續測量和高位控制使煤倉加料自動(dòng)化,煤的處理更精確,更有效,提高了料倉的儲存能力。操作人員可以透過(guò)粉塵觀(guān)察煤的真實(shí)料位,保證料倉中始終有足夠的煤供鍋爐燃燒。
5. 油氣
高質(zhì)量的油氣鉆井設備的控制和信息系統的客戶(hù)需要一種技術(shù)來(lái)監視鉆井泥漿池和罐內的液位。
鉆井泥漿是鉆井時(shí)的重要因素,精確測量鉆探設備中的鉆井液體循環(huán)系統中的總的泥漿體積,對安全和工作效率是非常重要的。很多種技術(shù)包括機械浮子都不成功。
鉆井流體或“泥漿”被泵入鉆探管中,在那里穿過(guò)接管冷卻鉆頭,然后泥漿沿洞上升回流到地面,泥漿和形成的鉆屑一起清掃鉆的洞、泥漿潤滑鉆桿和冷卻鉆頭。
泥漿柱的重量防止液體進(jìn)入鉆井孔,防止“噴出”。通過(guò)液體靜壓力,它也有助于防止坍塌。液面增加表示汽、油或者其他流體進(jìn)入鉆井孔。如果鉆井液面減少,循環(huán)不能進(jìn)行,如果不加以抑制,任何一種情況都能導致噴發(fā)。
條件
泥漿罐通常是方形或者矩形的互相聯(lián)通的鋼罐,使用于海上石油鉆井、收納大量鉆井泥漿、流入鉆井循環(huán)系統。
在陸上鉆井,這些罐被稱(chēng)為泥漿池,在地面上挖一個(gè)池以容納鉆井泥漿。
解決方案
西森自動(dòng)化是一體化超聲波液位計,非接觸的超聲技術(shù),既不對物料污染,又沒(méi)有易磨損的移動(dòng)部件,免維護。
先進(jìn)的回波處理不理睬運動(dòng)的攪拌翼上的反射,鎖定在被測液位上而不是障礙物上;采用2吋NPT的螺紋連接,安裝簡(jiǎn)單。無(wú)論容器內有無(wú)介質(zhì),都可以安裝和校準。
一臺標準型號液位計適用于多個(gè)容器;量程從低至30cm至高至5m以上(由于防爆場(chǎng)合要求,需要選用本安全認證產(chǎn)品)。
優(yōu)點(diǎn)
可靠的非接觸液位測量,避免了電子機械裝置有的磨損和斷裂,減少了維護和更換成本,實(shí)質(zhì)上節省了支出,因為提供了重要的鉆井參數的監視,安全性和鉆井效率都得以顯著(zhù)提高。
經(jīng)典案例 這些是您身邊的案例......
-
[佛山]現場(chǎng)工況可能影響流量記錄積算儀的測量值.現場(chǎng)有一臺流量積算儀無(wú)顯示,現場(chǎng)曾出現斷電,流量積算儀受電壓影響,待送回廠(chǎng)做進(jìn)一步檢驗....[詳情閱讀]
-
企業(yè)網(wǎng)站推廣的關(guān)鍵詞能在搜索引擎里有個(gè)好的排因此搜索引擎優(yōu)化顯得格外重要,做搜索引擎優(yōu)化首先是讓百度收錄我們的網(wǎng)站,西森教您3天讓網(wǎng)站重新被百度收錄的好方法....[詳情閱讀]
-
東莞某公司何經(jīng)理因為工程工期緊迫與安裝環(huán)境復雜等原因,需要西森公司的技術(shù)工程師到現場(chǎng)協(xié)助安裝BST6800壓力變送器和渦街流量計共89臺,并調試運行正常....[詳情閱讀]
工程師感言
如果您對西森液位變送器興趣或有疑問(wèn),請點(diǎn)擊聯(lián)系我們網(wǎng)頁(yè)右側的在線(xiàn)客服,或致電:400-800-8223
西森——您身邊免費的自控工程師
------ 責任編輯:西森自動(dòng)化-朱工
版權所有http://www.sisen.com.cn(西森自動(dòng)化)轉載請注明出處
相關(guān)閱讀
- 關(guān)鍵詞閱讀:
- 流量計,渦街流量計,壓力變送器,電磁流量計,雷達料位計
- 計量系統知識