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新聞詳情

磁致伸縮液位計(jì)二硫化碳儲(chǔ)罐防溢液方案設(shè)計(jì)探討

來(lái)源:上海自動(dòng)化儀表有限公司作者:上海自動(dòng)化儀表有限公司網(wǎng)址:http://

上海自動(dòng)化儀表有限公司對(duì)二硫化碳儲(chǔ)存中補(bǔ)水罐(水密封罐)出現(xiàn)溢流液的問(wèn)題,設(shè)計(jì)采用磁致伸縮液位計(jì)進(jìn)行檢測(cè)和報(bào)警的防溢液方案,為及時(shí)處理溢流液的問(wèn)題提供了有利條件。分析了儲(chǔ)罐防溢液設(shè)計(jì)方案原理,探討了檢測(cè)儀表工作原理、性能指標(biāo)、注意事項(xiàng)及應(yīng)用效果。實(shí)際應(yīng)用表明防溢液設(shè)計(jì)方案能夠準(zhǔn)確檢測(cè)出儲(chǔ)罐溢流液,提高了存儲(chǔ)安全性。


二硫化碳是應(yīng)用于醫(yī)藥、農(nóng)藥、促進(jìn)劑和助劑等主要的原料。二硫化碳為無(wú)色或淡黃色透明液體,有刺激性氣味 [1]。易揮發(fā)屬于低閃點(diǎn)液體(閃點(diǎn) -30℃),爆炸極限 1.3% ~ 50.0%,該品極度易燃,具有毒性,不溶于水,溶于乙醇、乙醚等有機(jī)溶劑。密度在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)為 1.262 g/cm 3 ,比水重,所以在儲(chǔ)存的容器上方加水,避免其與外界接觸。河北某項(xiàng)目設(shè)計(jì)有二硫化碳儲(chǔ)罐 3 臺(tái),儲(chǔ)罐設(shè)置與注滿(mǎn)水的水池中密封,儲(chǔ)罐內(nèi)也注滿(mǎn)水;卸車(chē)時(shí),槽車(chē)內(nèi)的二硫化碳通過(guò)高位差自流入罐中,儲(chǔ)罐內(nèi)的水通過(guò)溢流口排入各自配套的補(bǔ)水罐(水密封罐)。輸送二硫化碳時(shí),通過(guò)打料泵加壓將補(bǔ)水罐(水密封罐)水打至二硫化碳儲(chǔ)罐內(nèi)上方,給儲(chǔ)罐加壓,將二硫化碳通過(guò)儲(chǔ)罐出料口

壓出。

1 使用中的存在問(wèn)題及原因分析

項(xiàng)目中 3 臺(tái)二硫化碳儲(chǔ)罐液位原設(shè)計(jì)為磁翻板液位計(jì),由于磁珠翻轉(zhuǎn)計(jì)離合等機(jī)械動(dòng)作,隨時(shí)間和環(huán)境極易發(fā)生故障,造成在二硫化碳儲(chǔ)罐卸料過(guò)程中溢流至補(bǔ)水罐(水密封罐),造成補(bǔ)水罐存在一定量的二硫化碳溢流液,補(bǔ)水罐(水密封罐)也采用磁翻板液位計(jì)測(cè)量補(bǔ)水罐(水密封罐)液位,無(wú)法檢測(cè)出是否存在二硫化碳溢流液及存量。


僅憑操作人員現(xiàn)場(chǎng)操作經(jīng)驗(yàn)采取不定期人工檢測(cè)或周期排放 ;如此,均存在一定操作危險(xiǎn)性和不確定性。為避免出現(xiàn)危險(xiǎn)或者意外情況,需要檢測(cè)出二硫化碳補(bǔ)水罐(水密封罐)是否存在二硫化碳的溢流液。


2 防溢液檢測(cè)與系統(tǒng)構(gòu)成

針對(duì)上述情況,分析相關(guān)原因,設(shè)計(jì)采用了一套防溢液檢測(cè)系統(tǒng),對(duì)二硫化碳補(bǔ)水罐(水密封罐)更換液位檢測(cè)方式,即采用磁致伸縮液位計(jì)檢測(cè)補(bǔ)水罐(水密封罐)的界位、水的液位和測(cè)量罐的水位,同時(shí)也能對(duì)二硫化碳溢流液進(jìn)行檢測(cè) ;系統(tǒng)由液位計(jì)檢測(cè)器、液位控制器、報(bào)警燈組成,如圖 1 所示。當(dāng)檢測(cè)出補(bǔ)水罐(水密封罐)存在二硫化碳溢流液時(shí),磁致伸縮液位計(jì)發(fā)出信號(hào),液位控制器發(fā)出報(bào)警,報(bào)警指示燈發(fā)出聲光報(bào)警,提醒工作人員及時(shí)處理。



液位計(jì)檢測(cè)器采用磁致伸縮液位計(jì)(H770),由三部分組成 :傳感器、探測(cè)桿、電路單元。液位計(jì)以浮球測(cè)量為基礎(chǔ),根據(jù)水和二硫化碳的各自密度不同且不互溶,采用雙浮球測(cè)量,下浮球測(cè)量溢流液二硫化碳和水的分界面(二硫化碳的液位),上浮球測(cè)量密封水罐水的液面。磁致伸縮液位傳感器總體結(jié)構(gòu)。


磁致伸縮液位計(jì)的傳感器是由測(cè)量頭(包括脈沖發(fā)生、回波接受、信號(hào)加測(cè)與處理電路)、波導(dǎo)管和磁浮子組成 ;其中測(cè)量頭裝置在罐體之外,波導(dǎo)管外有不銹鋼或鋁合金的保護(hù)套管,插入液體中直達(dá)罐底,底部固定在罐底,磁浮子可以有兩個(gè),一個(gè)測(cè)量液位,一個(gè)測(cè)量界位 [2] 。傳感器是利用磁致伸縮的物理特性進(jìn)行測(cè)量,不受介質(zhì)的介電常數(shù)、溫度或壓力變化的影響。在非磁性傳感管的內(nèi)部有一根拉緊的磁致伸縮線(xiàn),電路單元沿磁致伸縮線(xiàn)發(fā)射電流脈沖,從而在磁致伸縮線(xiàn)周?chē)a(chǎn)生一個(gè)環(huán)形磁場(chǎng),液位浮子內(nèi)有一組yongjiu磁鋼,其磁場(chǎng)使磁致伸縮線(xiàn)沿軸向磁

化。當(dāng)電流磁場(chǎng)和磁鐵磁場(chǎng)疊加,浮子位置的磁致伸縮線(xiàn)將產(chǎn)生一個(gè)瞬時(shí)扭力,同時(shí)產(chǎn)生返回脈沖,該脈沖沿磁致伸縮線(xiàn)向兩端傳送,一端傳向傳感器的頂端。其返回的脈沖波被變送器電子單元接收,由于脈沖波傳播速度是恒定值,電子單元只需通過(guò)計(jì)算脈沖和返回脈沖的時(shí)間差就可以測(cè)量浮子中磁鋼的位置,從而得到精確的液位   。

磁致伸縮液位計(jì)的優(yōu)點(diǎn)在于 :

(1)高精度 :磁致伸縮液位計(jì)屬于計(jì)量級(jí)儀表,具有高精度(其精度達(dá) 0.05% F. S 或 0.5mm)、高穩(wěn)定性和高可靠性等特點(diǎn),使用壽命長(zhǎng),不需要頻繁標(biāo)定和維護(hù)。

(2)可靠性強(qiáng) :由于采用波導(dǎo)原理,無(wú)機(jī)械可動(dòng)部分,故無(wú)摩擦,無(wú)磨損。整個(gè)變換器封閉在不銹鋼管內(nèi),和測(cè)量介質(zhì)非接觸,傳感器工作可靠,壽命長(zhǎng)。

(3)安全性:液位計(jì)的防爆性能高,本安型防爆,使用安全。

(4)系統(tǒng)自動(dòng)化工作 :液位計(jì)的二次儀表采用標(biāo)準(zhǔn)輸出信號(hào),對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理,容易實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)工作,提高整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)的自動(dòng)化程度。

磁致伸縮液位計(jì)主要技術(shù)性能 :供電電壓 DC12 ~ 36 V(額定值 DC 24 V);環(huán)境溫度 :-20 ~ 70 ℃ ;輸出 :4 ~ 20 mA 信號(hào)疊加 HART 通信 ;防爆等級(jí) :ExiaIICT6。

2.2 液位控制器及報(bào)警

液位控制器采用 AI 500,從液位探測(cè)器接收到液位信號(hào),通過(guò)控制器開(kāi)關(guān)接點(diǎn)輸出開(kāi)關(guān)信號(hào),報(bào)警燈發(fā)出聲光報(bào)警。

液 位 控 制 器 的 主 要 技 術(shù) 性 能 :供 電 電 壓 :

AC220 V±10% ;

功耗 :< 5W ;

環(huán)境溫度 : -20 ~ 70 ℃ ;

輸入信號(hào) :4 ~ 20 mA 疊加 HART 通信、輸出開(kāi)關(guān)接點(diǎn)信號(hào)。

3 應(yīng)用及效果和注意事項(xiàng)

在本項(xiàng)目中的 3 臺(tái)補(bǔ)水罐(水密封罐)采用磁致伸縮液位計(jì)后,能夠有效檢測(cè)出二硫化碳溢流液的存在,發(fā)出報(bào)警,提醒工作人員及時(shí)處理,從而保證卸車(chē)過(guò)程中防止二硫化碳的溢流,提高儲(chǔ)存的安全性。尤其在原有二硫化碳儲(chǔ)罐也更換磁致伸縮液位液位計(jì)后,更加可靠地保證儲(chǔ)罐界位的準(zhǔn)確測(cè)量,有效防止溢流液的產(chǎn)生,提高儲(chǔ)存安全性 ;而且配置磁致伸縮液位計(jì)進(jìn)行溫度測(cè)點(diǎn)后,可以實(shí)時(shí)檢測(cè)儲(chǔ)罐內(nèi)二硫化碳液體溫度,修正液體密度,更好保證液位測(cè)量的精度 。


為保證使用效果,實(shí)際應(yīng)用中有以下幾個(gè)事項(xiàng)需要引起注意 :

(1)在磁致伸縮液位計(jì)安裝時(shí),遠(yuǎn)離進(jìn)、出料口,遠(yuǎn)離振動(dòng)、腐蝕性空氣及可造成機(jī)械損傷之處。垂直安裝,避免彎曲受力,安裝傾斜度不能大于 5°。外殼可靠接地,安裝區(qū)域有避雷裝置。

(2)確保傳感器的浮球與容器壁(或安裝管)互不接觸,且浮球上下活動(dòng)靈活,安裝螺紋與容器連接牢固,電器接觸良好。

(3)液位計(jì)的連接電纜敷設(shè)時(shí)遠(yuǎn)離大功率電源、射頻信號(hào)源等干擾源。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)設(shè)計(jì)的儲(chǔ)罐防溢液檢測(cè)裝置,測(cè)量出補(bǔ)水罐(水密封罐)二硫化碳溢流液的液位,上海自動(dòng)化儀表有限公司提高了二硫化碳卸車(chē)過(guò)程的安全性。同時(shí)在二硫化碳儲(chǔ)罐中使用磁致伸縮液位計(jì)測(cè)量界位,保證測(cè)量準(zhǔn)確性,也解決了裝卸再次溢流二硫化碳至補(bǔ)水罐(水密封罐)的問(wèn)題


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