【摘要】液化石油气简称液化气,是石油化工产品之一,在化工行业配料和炼制的过程中,常常遇到的问题是液位计测量不准确。为了解决液位测量这一问题,本文主要介绍了几种常见测量液化气球罐的仪表设备,并且针对它测量出现偏差的原因做出了分析与解释。重点是讨论伺服液位计工作的特点、原理、工作方式、以及安装时所必须注意的事项,进一步证实了伺服液位计在设计上的优越性和可靠性。
【关键词】伺服液位计化工液化气测量球罐
1 关于伺服液位计工作的的特点和功能
伺服液位计只要经过正确的位置安装,就能够满足多样化的测量需求,安装在罐顶上的液位计可以满足群罐和单罐的测量要求和功能。具体的特点如下所示:
(1)具备能够测量3种不同物质的密度和两个界面的分层;
(2)在进行液体测量时,其精确度保证在±0.7mm;
(3)安装方式为罐顶,配带有3寸的法兰。注意要将电气部分和介质相通的部分做好隔离措施;
(4)多信号的输出方式,一体化的校正腔,涵盖了hart 与rs485
协议
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等的通讯接口;
(5)具有较强的灵活性,选材因工而异。一般性的常压都适用,外壳的防护等级是ip67,足以应付一般性的或较大的外压;
(6)配备有事先扫描诊断与提示功能,对于机械的老化,电气、机械等部分出现故障等问题都会有警告提醒;
(7)自动化的浮子重量补偿功能:浮子长期与介质长期处在所测介质中,极易可能与介质发生粘合或是发生化学反应等腐蚀,这样会增加或是减少浮子的质量,而该仪表就正好解决了这个问题,具有浮子重量自动补偿的功能。
2 关于伺服液位计工作的原理与方法
伺服液位计的工作原理就是以浮力平衡原理为基础,采用微伺服的电动机来对体积质量较小的浮子产生驱动作用,最终是为了测量出较为精确的介质液面数据。测量钢丝会将被测量的浮子挂在金属一般的外壳上,而钢丝自身则通过紧绕轮鼓来固定位置。当磁耦力矩开始将轮鼓驱动时,轮鼓和电气部分就会被外壳安全隔离开来。同时,在线轮鼓内部还固定有外磁铁这类的磁性
材料
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,他们和装在驱动电机上的内磁铁发生耦合。由物理中的力矩作用可知。外磁铁也会随之发生旋转。浮力大小会随之改变,进而引发力矩发生变化,从而磁通量也发生了改变。当外轮鼓中间的磁通量有变动之后,在内磁铁中安装的一种特殊的电磁传感器会检测到磁通量的改变,磁通量改变时所产生的电压就会驱动伺服机,同时被驱动的电压值还会自动向操作命令给出的电压值靠拢。当浮子与液面的位置发生改变时,检测到的浮子重量的改变其实显示的结果也包含了磁耦力矩的改变。这个该变量会被感应出信号,然后随之输送到指定的电路,以此来计算出较为精确的液位值。
3 实际操作安装是应注意的事项与要求
下面以proservo nms5 型的伺服为例,介绍一下在安装过程中所需要注意的问题。
(1)安装之前首先检查一下标签上的法兰正规
标准
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和尺寸。注意法兰的安装位置是在罐顶,要求水平偏离不能超过1°;
(2) proservo如果是安装在比较长的短管之上,千万要记住不要使短管发生垂直偏离从而碰到内表面。
(3)安装时,要确保法兰口的位置至少距离储罐壁500mm,以免受到环境温度改变的干扰;
(4)留有充足的测量位置。测量的位置越大越有利于操作,但是最少应该保障位于输入进料口顶部向上500mm,避免液体在进入球罐立马向浮子的方向流去。
4 伺服液位计在液化气球罐上的应用
不少化工厂在选用proservo nms5液位计之前,他们原来所用的的液位计都存在操作繁琐,测量结果不准的种种问题。在换用了proservo nms5液位计之后,效果一直良好没有了这些问题。
(1)分析原因。我们都知道以前原液化气球罐都是用的雷达液位计,它的工作原理与proservo nms5不同,是根据微波测量原理来设计和操作的。这种设备是将探头安装在罐顶上,当天线在发射较短的微波脉冲时,发射波会在液位的外表面或者是在被测料位发生发射现象,而且这些都会同时被同一个装置检测到。根据这些设备收到的数据就可以算出我们想要得到的数据。但是因为压力容器液化气球罐里面自身的介质容易挥发,尤其是在温度较高的环境下,汽油挥发出的颗粒会影响到微波的传播速度,从而引起计量方面的误差。另外,油气分子还会附着在发射器头表层,同样会影响测量的结果。
(2)使用效果。在用过了伺服液位计之后的人们一定对有着这样深刻的印象,那便是操作员能够通过光敏触摸屏进行操作,因为罐旁的液位指示仪会对你发出指示与操作方法。比如像提升浮子、温度和液位位置的显示等等都会显示提示。这样操作起来不仅方便,也不会容易出错误。指示仪上有三个光敏键,这三个键可以用来修改所有的参数,不过这必须是在一定的安全权限的范围内才可以进行的。伺服液位计自从投入使用之后,一般情况下都没有出现任何故障性的问题,不仅如此对于检测出来的数据都与现场仪表特定监测的数据吻合,这样优质的服务和简便的操作方法自然深受工厂检测员的钟爱。如果是除了检测液位测量之外的数据,例如像压力和温度等等数据的测量,伺服液位计还可以通过将检测到的压力和温度的信号若储罐除液位测量外,还需温度、压力的测量数据,那么温度和压力的信号可以通过伺服液上传到控制室,这样不仅在最后的结果上成功的获得了相关数据,还大大程度地节约了传统方法用来输送信号的管材、电线、器材等等。
5 结语
液位计的种类纷繁复杂,琳琅满目,可以说他们都各自具备着自身的优缺点,当遇到不一样的情况时,就会有不一样的液位计派上用场,所以也不能笼统的对某一个液位计做出判断,决定它的好坏。本文所提到的伺服液位计只是在液化气球罐的液位测量时,最为合适。因为目前的伺服液位计就已经具备了高先进、低维护量,简便明了易于操作,精确度高,选择性较为灵活等优点,基本上实现了一机多用的功能。因此,在界面、储罐液面位测量等方面拥有较为广阔的前景。
参考文献
[1] 曹超勇,郭建军,高依群.液化石油气球罐系统设计应注意的几个问题[j].油气储运, 2002,(7):53―55,64,6―7
[2] 燕利斌,吴亚辉.球罐接管设计及计算[j].石油化工设备,2009,38(增):11―13
作者简介
王进东(1986-),男,云南省泸西县人,自控设计助理工程师,工学学士,研究方向为自控设计。
浙公网安备 33021202002483