电容式液位变送器在合成高压液位测量的应用

作者：金湖联仪自控设备有限公司 资料提供：江苏泰州化肥厂 刘大成 供稿时间：2011-5-22

摘要：本片分析常规浮筒液位变送器无法用于合成氨分、冷交高压液位测量的原因。并且着重简分析了插入式高压电容式液位变送器成功应用液位测量兼控制的理论与实践经验，以及其效果分析。

引言

几年前，我泰州化肥厂（以下简称“我厂”）装设得合成氨分、冷交的高压液位测控系统是按照传统得通用设计和常规选型。当时，液位计选用了某仪表厂的气动高压浮筒液位调节变送器，调节阀采用ZMBS-320K  Dg6 C=0.1 ，配套以气动调节记录仪及副线板，组成控制系统。如下图所示。

为了便于维护检修，每套系统总共用10只Dg10的高压阀、4个标准三通、3个弯头、20对高压法兰、60条高压螺栓、100个高压螺母以及5m￠24*6高压管。

也为了延长高压调节阀得使用寿命，保证调节效果，采用2只高压调节阀串联方案。但是发现，整个系统是比较繁琐，投资成本也较高，维护检修成本也会随之增高。每套设备投资成本再10000多元（几年前）。

可就是这样的设备，在系统安装之后，由于液位检测反应不准，一直也未能正常投入使用。

1、  原因分析

我厂合成氨生产中得氨分离器，冷交换器等高压容器中的液位检测，按常规方式采用连通管形式(浮简式液位计等)设计安装的液位检测装置无法正常工作的现象。据调查，在小化肥厂普遍存在.

        造成这种现象的原因是:氨分、冷交等商压气液分离器井不是简单的空简容器，工作压力高达32MPa，其中都装有结构形式不同的分离内件.而这些高压容器的外筒采用多层卷板焊接·不允许在筒体上开孔。因此作为液位检侧仪表安装的气相、液相预留接口.均开在整体锻造的高压容器上、下封头上.即气相接口在上封头，液相接口在下封头.

        众所周知。高压介质流经设备后，因设备阻力的影响，在设备进出口将出现压差。该压差的大小与设备结构、流通截面、介质流量等因素有关，并随介质流景变化而变化.以我厂氨分离器为例。介质进入容器后流经分离内件，进行气液分离，液氨积存在氨分底部作为产品排出.气体则从容器上端的出口引出氨分进入后一级装置。而我厂的氨分、冷交的液位检侧接口‘液相、气相)正好位于分离段的两侧，分离段产生的压差也正好作用于液位计气液相接口之上.据测量.分离段的压差在满负荷时可高达几米至十儿米水柱.随氨分、冷交设备结构及介质进口位置及在分离段内的流向不同可能出现两种情况:一种是分离段压差值的正压侧作用于液位上方而负压侧作用于液位计气相接口上.此时.由液位计气相、液相引出的。是容器中实际液位与分离段所产生的压差的正向叠加量。一般浮筒液位变送仪表的侧最范围仅在I米之内.因此.只要容器底部稍有一点液体，在压差作用下很快充满外接液位计4浮筒)的连通管内，使液位计显示满液位。除非容器中液位彻底排空，否则不论其中液位如何变化，外接浮简液位计总是显示满量程。另一种情况是内件的压差正压侧作用于液位计气相接口.负压侧作用于容器中液位上方.内件压差与液位徽值反向登加.因受内件压差作用，不论容器中液位如何变化，即使液位已充满容器甚至带液，液位计显示总为零。

        我厂原装氨分、冷交气动浮简液位测量系

统之所以不准.仍属于前者类型. 3改进措施

    本公司经过理论和实践分析，决定重新改造合成氨分、冷交液位检测自控系统.采用《化肥工业》、《小氮肥》编辑部重视与推广的LY-700内装式电容式高压液位变送器.从氨分、冷交的液相孔直接擂入设备中检测其液位.用等离子双光柱数字显示仪《带上、下限报替) 显示液位变化，液位上、下限报警和调节阀阀位由简易电子调节器进行自调。因原有的气动高压调节阀装上后从未使用.为节约投资，拟暂时仍用其进行调节。