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需要考慮容器中介質(zhì)的流向,變送器的選型對測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)場變送器。單法蘭液位變送器可對各種容器進行液位、密度的正確測量,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、易沉淀和強腐蝕等介質(zhì)的測量。
　　目前對密閉容器中的液位測量辦法很多,常見的測量儀表有磁翻板液位計、雙法蘭差壓變送器、單法蘭差壓變送器、差壓變送器、雷達液位計等等。磁翻板液位計在某些環(huán)境下易失去磁性導(dǎo)致液位計失靈;雷達液位計精度高,但投資較大,同時在投運初期由于信號千擾源較多，對測量影響較大,需要頻繁切除虛假信號;差壓變送器成本鉸低,測量精度高,干擾源少,所以用差壓原理測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,兩種變送器的測量原理和安裝方式基本相同,但不同的工藝條件對變送器的測量數(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點為單法蘭變送器的負壓側(cè)取壓點。
　　在儀表選型過程中，我們往往會忽略水流對壓力的影響,若A點與桶切線垂直,則桶內(nèi)的水不會形成漩渦,但從A點下落的水柱會影響到C點壓力的測量，造成單法蘭變送器正壓側(cè)測量數(shù)據(jù)不穩(wěn)定;若A點與桶切線不垂直,則桶內(nèi)水會形成漩渦,無論C點在什么位置，都會造成單法蘭變送器的正壓側(cè)測量數(shù)據(jù)失真。考慮到蒸汽冷凝水的閃發(fā)效率,一般情況下都采用A點與桶切線方向平行的進口方式，如此桶內(nèi)必然會形成漩渦，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，由于液位計不正確，自動調(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)場觀察玻璃管液位計進行桶內(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,檢測后發(fā)現(xiàn)在實驗室內(nèi)該變送器-切正常。后經(jīng)仔細觀察現(xiàn)場工藝管道,發(fā)現(xiàn)該變送器測量值忽大忽小，經(jīng)分析認為是水流造成變送器正壓測量數(shù)據(jù)失真。

　　如圖2所示,A點為冷凝水進口管,B點為插人式單法蘭變送器安裝位置,進水管道是沿桶的切線方向進水，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量點壓力不穩(wěn)定,測量數(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點和B點與圖2相同,C處為罐壁到取壓點之間的--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點測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,其測量液位的原理都是通過公式P=pgh計算出介質(zhì)在滿液位時的壓強，然后將變送器的量程負遷移后通過差壓計算容器內(nèi)液位的高度。所以，只有壓力測量正確了,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)對流體沖擊較為嚴重的環(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格、品牌、材質(zhì)等問題,重點考慮儀表所在區(qū)域的工況是否能夠讓其穩(wěn)定可靠運行也是至關(guān)重要的。