雖然雙法蘭差壓液位系統是一種成熟可靠的的技術(shù),卻一直以來(lái)很難在高型容器和塔中得到應用。因為這些都需要更長(cháng)的毛細管以方便安裝,距離過(guò)長(cháng)的毛細管使得壓力的傳輸變得誤差過(guò)大,并且在環(huán)境溫度變化較大的時(shí)候變得更為明顯。同時(shí)安裝過(guò)程要求較高,引壓管可能并不可靠,都是非常嚴重的困擾。
原裝德國E+H恩德斯豪斯差壓液位計技術(shù)原理
常規的差壓變送器通過(guò)測量容器中的液位壓力來(lái)進(jìn)行液位的測量。例如,500毫米的水柱對應了500 mmH20的壓力。然而,在許多應用中,在液體之上有額外的蒸氣壓力。由于蒸氣壓力不是液位測量的一部分,需要使用引壓管和有密封件的毛細管來(lái)抵消它的存在。
毛細管柱和密封系統解決了引壓管的許多安裝問(wèn)題。這些系統包括通過(guò)充油毛細管柱連接到差壓變送器的外部傳感膜片。壓力的變化引起了的膜片的位移,這樣壓力就通過(guò)充油毛細管傳送到變送器。充油毛細管系統都經(jīng)過(guò)精心的焊接和制造,因此它是一個(gè)性能可靠的密封系統。這種類(lèi)型的結構消除了可能在引壓管中產(chǎn)生的泄漏點(diǎn)和堵塞。
電子遠程傳感技術(shù)
ERS電子遠程傳感技術(shù)解決了在高型容器和塔上進(jìn)行液位測量常見(jiàn)的的問(wèn)題。 ERS電子遠傳系統使用了兩個(gè)直接安裝的3051S壓力變送器,而不是使用毛細管的單個(gè)差壓變送器。兩臺壓力變送器分別測量高低壓側的壓力值,并且通過(guò)兩臺壓力變送器中的主表計算差壓;通過(guò)使用一個(gè)標準的兩線(xiàn)制4-20 mA HART信號傳輸回主機系統或DCS系統。除了測量差壓以外,同時(shí)可以輸出高低壓側的壓力值,也可以把差壓直接轉化為液位值輸出顯示。
ERS電子遠傳系統*的數字架構使得在高型容器和塔上使用時(shí)具有很多好處:
·改善的性能
ERS系統采用數字結構取代了機械部件,即使在大范圍變化的溫度下也可以具備更快的響應時(shí)間和一個(gè)更加穩定和可重復的測量。測量精度可以提高十倍以上。
·簡(jiǎn)化的安裝和維護
寒冷的天氣裝置通常需要伴熱或保溫。需要檢查引壓管防止漏水,冷凝,蒸發(fā)和堵塞。ERS系統的數字架構省去了這些做法,這樣通過(guò)更少的維護和保養得到更清潔的裝置。
·額外的過(guò)程數據和診斷
ERS系統是一個(gè)多參數系統,提供額外的過(guò)程優(yōu)化控制信息。除了液位計算,ERS提供來(lái)自每個(gè)壓力傳感器讀數的實(shí)時(shí)訪(fǎng)問(wèn)和液位或體積測量的比例輸出。
原裝德國E+H恩德斯豪斯差壓液位計技術(shù)的缺陷
雖然雙法蘭差壓液位系統是一種成熟可靠的的技術(shù),卻一直以來(lái)很難在高型容器和塔中得到應用。因為這些都需要更長(cháng)的毛細管以方便安裝,距離過(guò)長(cháng)的毛細管使得壓力的傳輸變得誤差過(guò)大,并且在環(huán)境溫度變化較大的時(shí)候變得更為明顯。同時(shí)安裝過(guò)程要求較高,引壓管可能并不可靠,都是非常嚴重的困擾。
典型應用
主要應用于精餾塔,化工儲罐,硫酸鹽制漿容器,酶發(fā)酵,烷基化反應,啤酒發(fā)酵等領(lǐng)域的差壓或液位測量。
1、在輸油管道過(guò)濾器差壓監測的應用
要求:
輸油輸氣管道每隔一定的距離需要有過(guò)濾器進(jìn)行對輸送介質(zhì)的過(guò)濾,以保證所輸介質(zhì)的質(zhì)量及管路的安全。過(guò)濾器兩側的差壓直接反應了過(guò)濾器的工作狀態(tài),如果差壓大于設計值,那么很可能就是過(guò)濾器堵塞,需要進(jìn)行修理維護。傳統的差壓測量是利用差壓變送器及毛細管組成DP測量系統,存在安裝復雜,受環(huán)境溫度影響,精度較差的問(wèn)題。并且需要安裝單獨的壓力變送器去監測管道靜壓
解決方案:
使用ERS電子遠傳安裝在過(guò)濾器的兩側,跨度約為6米;介質(zhì)溫度在50攝氏度以?xún)?。管道靜壓約1.5mPa,過(guò)濾器設計差壓為50kPa,靜壓:差壓<30:1,計算出的精度結果在3%以?xún)取?br />使用ERS電子遠傳后,省去了毛細管的保溫伴熱,省去了單獨安裝的壓力變送器(ERS可輸出管道靜壓),并且維護成本降低;響應時(shí)間更快,環(huán)境溫度變化不對測量結果產(chǎn)生影響;安裝變得更加方便
2、在火電廠(chǎng)脫硫石膏液密度測量的應用
要求:
電廠(chǎng)脫硫多是使用石灰石石膏濕法脫硫技術(shù),利用石膏液作為吸收劑來(lái)吸收SO2,減少對環(huán)境的污染。一般是通過(guò)測量石膏液的密度來(lái)檢測脫硫的效率。普通的石膏液密度測量多是使用密度計或是質(zhì)量流量計來(lái)直接測量密度,存在成本高,易損壞,受環(huán)境影響大的問(wèn)題
德國E+H恩德斯豪斯差壓液位計解決方案:
使用ERS電子遠傳安裝在固定位置,通過(guò)此固定位置間的差壓來(lái)反算出平均密度,ρ=DP/g*h。
把ERS電子遠傳安裝在測量罐的高低壓測,通過(guò)此差壓來(lái)計算出密度;或者直接把ERS電子遠傳安裝在脫硫吸收塔上,上下法蘭間距固定為4米,由于吸收塔液位能保證在10米之上,*沒(méi)過(guò)低壓側,所以此密度可以作為石膏液平均密度值。
此方案省去了質(zhì)量流量計或密度計,投資降低,并且原質(zhì)量流量計在石膏液測量中易損,使用ERS可使得一次性投入和維護成本降低70%以上;精度提升;響應時(shí)間環(huán)境溫度變化不對測量結果產(chǎn)生影響;安裝變得更加方便。[3] 3、在存儲罐液位測量的應用
德國E+H恩德斯豪斯差壓液位計要求:
大蘭間距的差壓液位測量。原料存儲罐的液位測量,法蘭間距為16米。用傳統雙法蘭的形式測量液位精度很差;響應時(shí)間長(cháng);白天與夜晚,冬季與夏季測量結果差別很大;維護成本較高。
解決方案:原裝德國E+H恩德斯豪斯差壓液位計
客戶(hù)有兩個(gè)相同的原料存儲罐,其中一臺使用了傳統的雙法蘭德國E+H恩德斯豪斯差壓液位計,另一臺技改后使用ERS電子遠傳,過(guò)程連接保留原法蘭接口,罐體沒(méi)有任何改變。
使用ERS電子遠傳后,精度由原方案的5%變?yōu)?.5%,提升了10倍;響應時(shí)間由3秒縮短為0.5秒,提升了6倍;環(huán)境溫度變化不對測量結果產(chǎn)生影響;安裝與維護變得更加方便。右圖為ERS方案與傳統方案測量結果的對比圖DCS截屏,由對比可見(jiàn),精度與響應時(shí)間有明顯改善。
原裝德國E+H恩德斯豪斯差壓液位計
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