摘 要：在焦化生產(chǎn)過程中，經(jīng)常需要測量一些設(shè)備（如罐、塔、釜、槽等）的液位，通過對設(shè)備內(nèi)介質(zhì)液位的準(zhǔn)確、實時的采集，可以為工藝生產(chǎn)提供重要的數(shù)據(jù)參數(shù)。基于差壓原理的雙法蘭液位變送器在焦化生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。本文主要針對SC-3851DP智能型雙法蘭液位變送器的安裝，量程及零點遷移的計算等問題進(jìn)行分析解釋，并結(jié)合工程實例加以說明。
1、概述
在焦化生產(chǎn)過程中，經(jīng)常需要測量一些設(shè)備（如罐、塔、釜、槽等）的液位，通過對設(shè)備內(nèi)介質(zhì)液位的準(zhǔn)確、實時的采集，可以為工藝生產(chǎn)提供重要的數(shù)據(jù)參數(shù)，核算容器內(nèi)儲藏介質(zhì)的儲量，對上、下限液位及時報警，連續(xù)的對生產(chǎn)過程進(jìn)行監(jiān)控等，控制容器內(nèi)介質(zhì)保持要求的高度。這對裝置安全、穩(wěn)定的運行，生產(chǎn)高質(zhì)量的焦化產(chǎn)品至關(guān)重要。同時也為質(zhì)量管理和進(jìn)行經(jīng)濟(jì)核算，提高經(jīng)濟(jì)效益提供重要的可靠數(shù)據(jù)。
隨著科技的不斷發(fā)展，針對容器的物位測量的儀表種類出現(xiàn)很多，按其工作原理劃分，有連通式，差壓式、浮子式、電量式、聲波式、光學(xué)式等。但在焦化生產(chǎn)過程中，測量的某些介質(zhì)具有易結(jié)晶、高粘稠、極強(qiáng)的腐蝕性、易凝固的特殊性，直接影響測量的準(zhǔn)確性。為解決以上特殊介質(zhì)，基于差壓原理的雙法蘭液位計得到了廣泛的應(yīng)用，如圖1所示。
其中敏感元器件金屬膜盒3 通過鎧裝的毛細(xì)管2 與變送器1 的正、負(fù)壓室相連接，在膜盒、毛細(xì)管和變送器間充有密封液體（一般為硅油）。有關(guān)差壓變送器的原理在此不再贅于。本文主要是針對SC-3851DP型雙法蘭液位變送器，分析變送器安裝和遷移的問題，并舉實例說明。
2、安裝
在用差壓變送器測量液位時，其安裝高度不應(yīng)高于下部取壓口，但用雙法蘭式差壓變送器、吹氣法及利用低沸點液體氣化傳遞壓力的方法測量液位時可不受此限。（1）針對PDS 型雙法蘭液位變送器，原則上要求變送器應(yīng)安裝在高壓側(cè)遠(yuǎn)傳法蘭的下方且垂直高度≧600mm，以使遠(yuǎn)傳封液的落差盡可能的加在變送器本體上。如果因設(shè)置條件限制或客觀原因無法實現(xiàn)上述要求時，安裝位置應(yīng)滿足如下公式要求：
h=【（pc-p0）/（ρ*g）】*103（單位：mm），
其中h：高壓側(cè)遠(yuǎn)傳法蘭距變送器本體的高度（mm）；
ρ：遠(yuǎn)傳封入液密度（㎞/m3）
g：當(dāng)?shù)刂亓铀俣?/span>
pc：液罐靜壓（pa）
p0：變送器本體可以使用的#低壓力值（pa）
有關(guān)p0 和ρ值可以通過查看PDS 變送器用戶手冊獲得，當(dāng)h≦0 時，應(yīng)將變送器安裝在距高壓側(cè)遠(yuǎn)傳法蘭下方垂直高≧h（覺對值mm）的位置；當(dāng)h≧0 時，可將變送器安裝
在距高壓側(cè)遠(yuǎn)傳法蘭上方垂直高＜h（mm）的位置。
變送器安裝的過程中要注意考慮測量容器的內(nèi)部工況，在容器內(nèi)呈負(fù)壓工況時，變送器的安裝位置不能高于低壓室法蘭的中心線。
3、計算
在測量開口容器的液位時，要求變送器高壓側(cè)與容器的低端法蘭相連，低壓側(cè)直接置于大氣且保證與高壓側(cè)法蘭在同一水平面。有關(guān)的計算過程比較簡單，且不考慮遷移的問題，在此不多贅述。下面主要針對焦化生產(chǎn)過程中的密閉容器（如塔、罐、釜、槽等），有關(guān)液位的測量計算和遷移問題進(jìn)行分析。
3.1 變送器安裝位置在容器高低端法蘭中心線之間
其中H：容器內(nèi)介質(zhì)的實際液位高度
h1：變送器負(fù)壓室與容器高端法蘭中心線之間的高度
h2：變送器正壓室與容器低端法蘭中心線之間的高度
L：容器#高液位和#低液位之間的距離
P：容器內(nèi)壓力
ρ：容器內(nèi)介質(zhì)的密度
ρ0：雙法蘭變送器毛細(xì)管封入液的密度
變送器的量程△p 為
△p=ρgL
零點遷移量A 為
變送器正壓室壓力：P+=p +ρgH -ρ0gh2
變送器負(fù)壓室壓力：P-=p +ρ0gh1
當(dāng)液位#低，即H=0 時，零點遷移量A= P+ - P- = -ρ0gh2 -ρ0gh1＜0，其中h1+h2 為容器高低端法蘭的中心距。
通過計算結(jié)果可以看出，在變送器滿足安裝要求的情況下，如圖2 所示安裝方式，液相介質(zhì)接正壓室，氣相介質(zhì)接負(fù)壓室，需要對變送器的零點進(jìn)行負(fù)遷移，反之，需要正遷移。且零點遷移量A 為高低端法蘭中心距與毛細(xì)管封入液密度的乘積，與安裝位置無關(guān)。
3.2 變送器安裝在低端法蘭中心線以下
如圖所示，變送器安裝在容器下方，且正壓室與容器的液相介質(zhì)低端法蘭下相連接，負(fù)壓室與容器的氣相介質(zhì)高端法蘭相連接。
變送器的量程△p 為
△p=ρgL
零點遷移量A 為
變送器正壓室壓力：P+=p +ρgH +ρ0gh2
變送器負(fù)壓室壓力：P-=p +ρ0gh1
當(dāng)液位#低，即H=0 時，零點遷移量A= P+ - P- =ρ0gh2
-ρ0gh1＜0，其中h2 與h1 的差值為容器高低端法蘭的中心距。因為A＜0，為負(fù)遷移。反之，液相介質(zhì)接負(fù)壓室，氣相介質(zhì)接正壓室，為正遷移。且零點遷移量A 為高低端法蘭中心距與毛細(xì)管封入液密度的乘積，與安裝位置無關(guān)。
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