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磁致伸缩液位计在焦化工程中的应用

作时间:2018-05-10  来源:中冶焦耐(大连)工程技术有限企业,鞍钢集团朝阳钢铁有限企业焦化厂  编辑:卢红艳 ,杨真均 ,陈 兵
   

 摘 要:分析原焦油氨水分离槽界面检测存在的问题,提出用高精度磁致伸缩液位计解决现场问题,并先容其工作原理、性能特点、安装使用以及应用效果。磁致伸缩液位计的工作原理是综合利用了磁致伸缩效应、电磁效应、浮力原理、电子技术等技术研制而成的测量液位的仪表,它在高精度液位测量领域中相对于传统液位计有许多好特的优势。sN2压力变送器_差压变送器_液位变送器_温度变送器

 
引言
在炼焦化工生产过程中,机械化澄清槽和焦油氨水分离槽中的焦油氨水界面测量指标,是一项极其重要的工艺参数。控制好了机械化澄清槽和焦油氨水分离槽中焦油氨水界面的稳定,才可以降低产出焦油中的含水量,为后续单元的生产提供合格的原料,达到节能降耗的目的。同时又能够做到在循环氨水中不带焦油。而这一切的基础,都取决于焦油氨水界面的测量。由于机械化澄清槽和焦油氨水分离槽的工作特点所决定,使得其中的焦油氨水的界面处存在着一层悬浊层和乳化层的混合层,造成了焦油氨水的分界面不清晰,给大家的界面测量带来了很大的困难。长期以来,大家为了解决焦油氨水界面测量想了各种各样的办法,也采取了非常多的手段。大家经过长期的现场实践摸索,也找到了一种价格比较低,安装维护工作量比较小的界面测量方法,就是利用磁致伸缩液位计测量焦油氨水界面。磁致伸缩液位计是一种可以在恶劣环境下同时测量液位、界面的极高精度测量仪表,它的误差一般不超过全量程的 0. 01%。用磁致伸缩原理测量液位这种技术的出现,使得要高精度、高可靠地测量液位和界面的这个难题很好地得到了解决。
 
1 磁致伸缩液位计工作原理
磁致伸缩式液位计是采用磁致伸缩原理设计的。其工作原理是:在一个非磁性传感管内装有一根磁致伸缩线,在磁致伸缩线一端装有一个压磁传感器,该压磁传感器每秒发出 10 个电流脉冲信号给磁致伸缩线,并开始计时,该电流脉冲同磁性浮子的磁场产生相互作用,在磁致伸缩线上产生一个扭应力波,这个扭应力波以已知的速度从磁浮子的位置沿磁致伸缩线向两端传送。直到压磁传感器收到这个扭应力信号为止,利用压磁传感器可测量出起始脉冲和返回扭应力波间的时间间隔,根据时间间隔大小来判断磁浮子的位置。大家根据焦油氨水界面的介质特殊物理特征,设计出了能够正常悬浮在焦油层上的浮子,由于浮子总是悬浮在焦油层上,且磁浮子位置随焦油层的变化而变化,即时间间隔大小也就是界面的高低,然后通过全智能化电子装置将
时间间隔大小信号转换成与被测界面成比例的 4~20mA 信号进行输出。
磁致伸缩液位计工作原理
2 磁磁致伸缩式液位计的性能特点
(1)磁致伸缩液位计所使用的浮球是依据工艺上所提出的氨水与焦油的混合物的密度进行制造的,因此,浮球在液体中所停留的位置就是工艺上所要求测量的焦油与氨水之间的界面,而且由于采用了性能较高的压电传感器与电子模块,使得磁致伸缩液位计具有高精度这个特点,能够满足工艺使用要求;
(2)其结构特点以及工作原理决定了液位计不受所测量介质的介电常数、压力及温度变化、蒸汽、介质雾化以及介质表面泡沫的影响,因此能够克服焦油氨水分离槽内较为复杂的工艺环境;
(3)由于采用了可编程和模块化的设计,因此其参数设置起来相对简单,并且其校准也较为方便,可以通过操作按键来直接完成;
(4)由于其采用了双室结构,它的接线端子与电子部件是相互好立的,因此其防爆等级能够做到很好,可以很好的满足化产区的防爆等级要求;
(5)整个测量元件的变送部分均不与被测量介质直接接触,因此不会对传感器造成磨损,因而可靠性较高,使用寿命较长;
(6)采用柱状浮球,是充分考虑到被测介质密度的变化所带来的不利影响;
(7)安装、调试、标定等简单方便。在现场安装确定之后,可准确计算出液位(界面)零点及满量程在测量保护管中的相应位置,在安装前即可通电调
试,把浮子分别置于零点和满量程的位置,调零点和满量程输出分别为 4mA 和 20mA,无需通过液面(或界面)升降来调试、标定。由于输出信号反映的是绝对位置的输出,而不是比例或需要再处理的信号,所以不存在信号漂移或变值的情况,不需要像其它类型的液位计那样进行定期标定和维护,大大节省了人力和物力,为用户带来极大的方便。但是当被测液体的密度分布不均时,其浮子在液体中的高度会有变化,需要以实际介质进行标定。
 
3 小结
用磁致伸缩液位计测量焦油氨水分离槽界面后,焦油氨水的界面测量一直非常稳定和可靠,达到了较为理想的测量效果,给工艺操作人员提高了数据的可靠性,满足了工艺的要求,也非常有效提高了氨水与焦油分离的效果,循环氨水的品质得到了保证,为焦化的稳定安全生产带来了可靠的保证。日常的维护中,磁致伸缩液位计所需要做的工作就是要定期测量排放口排出的介质密度以便确认磁致伸缩液位计所检测出的界面位置是否与工艺的实际位置相符合。由于磁致伸缩液位计具有维护工作量很小、维护人员不用经常接触被测介质等特点,从而大大降低了和危险化工品接触的机会,提高了磁致伸缩液位计性能价格比,在实际应用中得到了广大用户的认可。
 
磁致伸缩液位计在焦油氨水分离槽界面测量上的实际效果证明,磁致伸缩液位计能够从根本上解决较复杂工艺环境介质的液位和界面检测,同样适合用于其他化产区域贮槽等界面或液位的测量。另外,从磁致伸缩液位计工作原理和工作结构上来看,可以将浮子换成磁体,并将磁体安装在移动的被测工作件上,通过磁体的位移量间接反应出某些设备的准确定位,因此磁致伸缩液位计有着非常广泛的应用前景。
 
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