W procesie produkcji przemysłowej i wytwarzania niektóre z mierzonych zbiorników są łatwe do krystalizacji, bardzo lepkie, bardzo korozyjne i łatwe do zestalenia.W takich przypadkach często stosuje się przetworniki różnicy ciśnień z pojedynczym i podwójnym kołnierzem., takich jak: zbiorniki, wieże, kotły, zbiorniki w koksowniach;zbiorniki magazynowe cieczy do produkcji parowników, zbiorniki magazynowe poziomu cieczy dla instalacji odsiarczania i odazotowania spalin.Zarówno bracia z pojedynczym, jak i podwójnym kołnierzem mają wiele zastosowań, ale różnią się od różnicy między otwartym a uszczelnionym.Zbiorniki otwarte z pojedynczym kołnierzem mogą być zbiornikami zamkniętymi, podczas gdy podwójne kołnierze mają bardziej zamknięte zbiorniki dla użytkowników.
Zasada pojedynczego kołnierza przetwornika ciśnienia mierzącego poziom cieczy
Przetwornik ciśnienia z jednym kołnierzem wykonuje konwersję poziomu, mierząc gęstość otwartego zbiornika, pomiar poziomu otwartych pojemników
Przy pomiarze poziomu cieczy w otwartym zbiorniku przetwornik montowany jest w pobliżu dna zbiornika w celu pomiaru ciśnienia odpowiadającego wysokości poziomu cieczy nad nim.Jak pokazano na rysunku 1-1.
Ciśnienie poziomu cieczy w zbiorniku jest połączone ze stroną wysokiego ciśnienia przetwornika, a strona niskiego ciśnienia jest otwarta do atmosfery.
Jeżeli najniższy poziom cieczy z zakresu zmian mierzonej cieczy znajduje się powyżej miejsca montażu przetwornika, przetwornik musi wykonać migrację dodatnią.
Rysunek 1-1 Przykład pomiaru cieczy w otwartym pojemniku
Niech X będzie pionową odległością pomiędzy najniższym i najwyższym poziomem cieczy, który ma być zmierzony, X=3175mm.
Y to odległość w pionie od portu ciśnienia przetwornika do najniższego poziomu cieczy, y=635mm.ρ jest gęstością cieczy, ρ=1.
h to maksymalna wysokość ciśnienia wytwarzanego przez słup cieczy X, w KPa.
e to wysokość ciśnienia wytwarzana przez słup cieczy Y, w KPa.
1mH2O=9.80665Pa (to samo poniżej)
Zakres pomiarowy wynosi od e do e+h więc: h=X·ρ=3175×1=3175mmH2O=31,14KPa
e=y·ρ=635×1= 635mmH2O= 6,23KPa
Oznacza to, że zakres pomiarowy przetwornika wynosi 6,23KPa～37,37KPa
Krótko mówiąc, faktycznie mierzymy wysokość poziomu cieczy:
Wysokość poziomu cieczy H=(P1-P0)/(ρ*g)+D/(ρ*g);
Uwaga: P0 to aktualne ciśnienie atmosferyczne;
P1 to wartość ciśnienia pomiaru strony wysokiego ciśnienia;
D to ilość zerowej migracji.
Zasada podwójnego kołnierza przetwornika ciśnienia mierzącego poziom cieczy
Dwukołnierzowy przetwornik ciśnienia wykonuje konwersję poziomu poprzez pomiar gęstości uszczelnionego zbiornika: suche połączenie impulsowe
Jeżeli gaz nad powierzchnią cieczy nie ulega kondensacji, rura łącząca po niskociśnieniowej stronie przetwornika pozostaje sucha.Ta sytuacja nazywana jest suchym połączeniem pilota.Sposób wyznaczenia zakresu pomiarowego przetwornika jest taki sam jak poziomu cieczy w otwartym zbiorniku.(Patrz Rysunek 1-2).
Jeśli gaz znajdujący się w cieczy skrapla się, ciecz będzie się stopniowo gromadzić w ciśnieniowej rurce prowadzącej po stronie niskiego ciśnienia przetwornika, co spowoduje błędy pomiaru.W celu wyeliminowania tego błędu należy wstępnie napełnić rurkę ciśnieniową przetwornika po stronie niskiego ciśnienia określoną cieczą.Ta sytuacja nazywana jest mokrym połączeniem prowadzącym ciśnienie.
W powyższej sytuacji po stronie niskiego ciśnienia przetwornika znajduje się głowica ciśnieniowa, dlatego należy przeprowadzić migrację ujemną (patrz Rysunek 1-2)
Rysunek 1-2 Przykład pomiaru cieczy w zamkniętym pojemniku
Niech X będzie pionową odległością pomiędzy najniższym i najwyższym poziomem cieczy, który ma być zmierzony, X=2450mm.Y to odległość w pionie od portu ciśnienia przetwornika do najniższego poziomu cieczy, Y=635mm.
Z to odległość od szczytu wypełnionej cieczą ciśnieniowej rurki prowadzącej do linii bazowej przetwornika, Z=3800mm,
ρ1 to gęstość cieczy, ρ1=1.
ρ2 jest gęstością cieczy wypełniającej bocznego przewodu niskiego ciśnienia, ρ1=1.
h to maksymalna wysokość ciśnienia wytwarzanego przez słup X badanej cieczy, w kPa.
e to maksymalna wysokość ciśnienia wytwarzanego przez badaną kolumnę cieczy Y, w kPa.
s to wysokość ciśnienia wytwarzana przez kolumnę upakowanej cieczy Z, w kPa.
Zakres pomiarowy wynosi od (es) do (h+es), wtedy
h=X·ρ1=2540×1 =2540mmH2O =24,9KPa
e=Y·ρ1=635×1=635mmH2O =6,23KPa
s=Z·ρ2=3800×1=3800mmH2O=37,27KPa
Czyli: es=6,23-37,27=-31,04KPa
h+e－s=24,91+6,23－37,27=－6,13KPa
Uwaga: W skrócie, faktycznie mierzymy wysokość poziomu cieczy: wysokość poziomu cieczy H=(P1-PX)/(ρ*g)+D/(ρ*g);
Uwaga: PX służy do pomiaru wartości ciśnienia po stronie niskiego ciśnienia;
P1 to wartość ciśnienia pomiaru strony wysokiego ciśnienia;
D to ilość zerowej migracji.
Środki ostrożności podczas instalacji
Liczy się instalacja z jednym kołnierzem
1. Gdy przetwornik membranowy izolujący z pojedynczym kołnierzem do otwartych zbiorników jest używany do pomiaru poziomu cieczy w otwartych zbiornikach z cieczą, strona L interfejsu strony niskiego ciśnienia powinna być otwarta do atmosfery.
2. W przypadku szczelnego zbiornika cieczy rura prowadząca ciśnienie do kierowania ciśnieniem w zbiorniku cieczy powinna być orurowana po stronie L interfejsu strony niskiego ciśnienia.Określa ciśnienie odniesienia w zbiorniku.Dodatkowo należy zawsze odkręcić zawór spustowy po stronie L w celu spuszczenia kondensatu w komorze po stronie L, w przeciwnym razie spowoduje to błędy w pomiarze poziomu cieczy.
3. Przetwornik można podłączyć do instalacji kołnierzowej po stronie wysokiego ciśnienia, jak pokazano na rysunku 1-3.Kołnierz z boku zbiornika jest zwykle ruchomym kołnierzem, który jest w tym czasie zamocowany i może być zgrzewany jednym kliknięciem, co jest wygodne w przypadku instalacji na miejscu.
Rysunek 1-3 Przykład instalacji kołnierzowego przetwornika poziomu cieczy
1) Podczas pomiaru poziomu cieczy w zbiorniku cieczy najniższy poziom cieczy (punkt zerowy) należy ustawić w odległości co najmniej 50 mm od środka separatora strony wysokociśnieniowej.Rysunek 1-4:
Rysunek 1-4 Przykład instalacji zbiornika cieczy
2) Zamontuj membranę kołnierzową po stronie wysokiego (H) i niskiego (L) ciśnienia zbiornika, jak pokazano na etykiecie przetwornika i czujnika.
3) Aby zmniejszyć wpływ różnicy temperatur otoczenia, rurki kapilarne po stronie wysokiego ciśnienia można związać i zamocować, aby zapobiec wpływowi wiatru i wibracji (rurki kapilarne bardzo długiej części należy zwinąć razem i naprawiono).
4) Podczas instalacji staraj się nie wywierać jak największego ciśnienia spadku cieczy uszczelniającej na separator membranowy.
5) Korpus przetwornika powinien być zainstalowany w odległości większej niż 600 mm poniżej części montażowej oddalonego kołnierza separatora kołnierzowego po stronie wysokiego ciśnienia, tak aby ciśnienie spadku cieczy uszczelniającej kapilary było jak najbardziej dodawane do korpusu przetwornika.
6) Oczywiście, jeśli nie można go zainstalować 600 mm lub więcej poniżej części montażowej kołnierzowej części separatora membranowego ze względu na ograniczenia warunków montażu.Lub gdy korpus przetwornika z przyczyn obiektywnych może być zainstalowany tylko nad częścią montażową kołnierza, jego położenie montażowe musi być zgodne z następującym wzorem obliczeniowym.
1) h: wysokość między odległą częścią montażową separatora kołnierzowego a korpusem przetwornika (mm);
① Gdy h≤0, korpus przetwornika powinien być zainstalowany powyżej h (mm) poniżej części montażowej kołnierza membranowego.
②Gdy h>0, korpus przetwornika powinien być zainstalowany poniżej h (mm) nad częścią instalacyjną kołnierza membranowego.
2) P: Ciśnienie wewnętrzne zbiornika cieczy (Pa abs);
3) P0: dolna granica ciśnienia używanego przez korpus przetwornika;
4) Temperatura otoczenia: -10 ~ 50 ℃.
Czas publikacji: 15 grudnia-2021