淺談單法蘭液位變送器在密閉容器中的應(yīng)用

摘要:單法蘭液位變送器在化工企業(yè)是一種常見的測(cè)量液位的儀器,分插入式和平法蘭兩種。一般情況下敞口容器應(yīng)用較多,密閉容器中選用單法蘭變送器時(shí)需要考慮容器中介質(zhì)的流向,變送器的選型對(duì)測(cè)量精度也起著決定性的作用。
1概述
　　單法蘭液位變送器是一種直接安裝在管道或容器上的現(xiàn)場(chǎng)變送器。單法蘭液位變送器可對(duì)各種容器進(jìn)行液位、密度的正確測(cè)量,分為平法蘭和插入式法蘭兩種,由于隔離膜片直接與液體介質(zhì)相接觸,無須將正壓側(cè)用導(dǎo)壓管引出，因此適用于高溫、高粘度、易結(jié)晶、易沉淀和強(qiáng)腐蝕等介質(zhì)的測(cè)量。
　　目前對(duì)密閉容器中的液位測(cè)量辦法很多,常見的測(cè)量?jī)x表有磁翻板液位計(jì)、雙法蘭差壓變送器、單法蘭差壓變送器、差壓變送器、雷達(dá)液位計(jì)等等。磁翻板液位計(jì)在某些環(huán)境下易失去磁性導(dǎo)致液位計(jì)失靈;雷達(dá)液位計(jì)精度高,但投資較大,同時(shí)在投運(yùn)初期由于信號(hào)千擾源較多，對(duì)測(cè)量影響較大,需要頻繁切除虛假信號(hào);差壓變送器成本鉸低,測(cè)量精度高,干擾源少,所以用差壓原理測(cè)量密閉容器中的液位比較常用。
2單法蘭液位變送器
　　單法蘭變送器分插人式和平法蘭兩種,兩種變送器的測(cè)量原理和安裝方式基本相同,但不同的工藝條件對(duì)變送器的測(cè)量數(shù)據(jù)影響是非常大的。以制鹽行業(yè)蒸汽冷凝水閃發(fā)桶為例(見圖1),A為蒸汽冷凝水進(jìn)口,B為閃發(fā)蒸汽出口,C為單法蘭變送器安裝位置,D為蒸汽冷凝水排水管道,E點(diǎn)為單法蘭變送器的負(fù)壓側(cè)取壓點(diǎn)。
　　在儀表選型過程中，我們往往會(huì)忽略水流對(duì)壓力的影響,若A點(diǎn)與桶切線垂直,則桶內(nèi)的水不會(huì)形成漩渦,但從A點(diǎn)下落的水柱會(huì)影響到C點(diǎn)壓力的測(cè)量，造成單法蘭變送器正壓側(cè)測(cè)量數(shù)據(jù)不穩(wěn)定;若A點(diǎn)與桶切線不垂直,則桶內(nèi)水會(huì)形成漩渦,無論C點(diǎn)在什么位置，都會(huì)造成單法蘭變送器的正壓側(cè)測(cè)量數(shù)據(jù)失真?？紤]到蒸汽冷凝水的閃發(fā)效率,一般情況下都采用A點(diǎn)與桶切線方向平行的進(jìn)口方式，如此桶內(nèi)必然會(huì)形成漩渦，變送器的選型問題至關(guān)重要。

3插入式單法蘭變送器與平法蘭變送器
　　于沒有注意到水流對(duì)壓力的影響，選用的插人式單法蘭變送器在投人使用后液位經(jīng)常性偏低，由于液位計(jì)不正確，自動(dòng)調(diào)節(jié)液位的調(diào)節(jié)閥無法正常投用，只有靠操作工在現(xiàn)場(chǎng)觀察玻璃管液位計(jì)進(jìn)行桶內(nèi)液位調(diào)節(jié)，增加工作量不說，液位控制的也不好，閃發(fā)效率低下,給生產(chǎn)造成了很大的影響。
　　開始懷疑是單法蘭變送器的問題,檢測(cè)后發(fā)現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)該變送器-切正常。后經(jīng)仔細(xì)觀察現(xiàn)場(chǎng)工藝管道,發(fā)現(xiàn)該變送器測(cè)量值忽大忽小，經(jīng)分析認(rèn)為是水流造成變送器正壓測(cè)量數(shù)據(jù)失真。

　　如圖2所示,A點(diǎn)為冷凝水進(jìn)口管,B點(diǎn)為插人式單法蘭變送器安裝位置,進(jìn)水管道是沿桶的切線方向進(jìn)水，桶內(nèi)形成渦流，插人式單法蘭變送器的正壓膜片在漩渦水流中,水流的沖擊造成變送器正壓測(cè)量點(diǎn)壓力不穩(wěn)定,測(cè)量數(shù)據(jù)失真。由于蒸汽冷凝水桶屬于壓力容器,不能隨意開口改造,所以解決問題的途徑只能是更換變送器。
　　如圖3所示,A點(diǎn)和B點(diǎn)與圖2相同,C處為罐壁到取壓點(diǎn)之間的--塊靜水域，這塊靜水域的存在，隔離了罐內(nèi)渦流與平法蘭液位變送器正壓膜片,使變送器在B點(diǎn)測(cè)量出的壓力是不受漩渦水流影響的桶內(nèi)水壓。我公司在確定好方案后，通過與廠家聯(lián)系，將插人式單法蘭液位變送器全部返廠改裝成平法蘭液位變送器，通過改造,徹底消除了冷凝水平衡桶液位數(shù)據(jù)失真的情況，目前該儀表運(yùn)行平穩(wěn)。

4結(jié)束語
　　無論是插入式單法蘭液位變送器還是平法蘭液位變送器歸根結(jié)底都屬于差壓變送器,其測(cè)量液位的原理都是通過公式P=pgh計(jì)算出介質(zhì)在滿液位時(shí)的壓強(qiáng)，然后將變送器的量程負(fù)遷移后通過差壓計(jì)算容器內(nèi)液位的高度。所以，只有壓力測(cè)量正確了,液位才有可能是正確的。插入式單法蘭液位變送器的優(yōu)點(diǎn)是在黏度高，顆粒大的介質(zhì)中不易發(fā)生堵管現(xiàn)象，但在應(yīng)對(duì)流體沖擊較為嚴(yán)重的環(huán)境中還是顯得有些乏力。綜上所述，在儀表選型過程中,我們不單考慮儀表的價(jià)格、品牌、材質(zhì)等問題,重點(diǎn)考慮儀表所在區(qū)域的工況是否能夠讓其穩(wěn)定可靠運(yùn)行也是至關(guān)重要的。