儀表案例

電容式液位計在化工尿素系統中的應用與改進

2021-06-11 03:00:52

        電容式液位計在化工尿素系統中的應用與改進

 
        某化工長尿素系統目前使用了4 套具有效能穩定等優點電容式液位計來測量重要裝置的液位✘₪。但自從投用以來◕·, 該液位計也出現了一些問題◕·, 影響了正常的工藝操作✘₪。本文就電容式液位計在使用過程中出現的故障加以分析◕·, 介紹電容式液位計損壞的原因◕·,根據它的工作原理及組成◕·, 對其進行了相應的改造◕·, 並介紹其改進方法以投運後執行穩定╃₪、效果良好✘₪。
 
1  電容式液位計基本結構及工作原理
 

       如圖1 所示◕·, 電容式液位計由電容感測器(電極)和檢測電容的測量線路(EC11Z 和FMC420)組成✘₪。電極把液位的高低轉換為電容量的變化◕·, 然後再由EC11Z 和FMC420 檢測出電容的大小◕·, 並轉換為直流電流訊號輸出◕·, 從而實現對液位的連續測量╃₪、遠傳指示╃₪、記錄或自動控制✘₪。電容式液位計基本結構

      
 
電容式液位計基本結構
 
2  原結構缺點
 
    外塗2 mm 搪瓷絕緣層✘₪。該結構存在如下缺點:
    (1)從損壞的3 根電極看◕·, 絕緣層都有不同程度的劃痕◕·, 或1 根有2 處絕緣層已被嚴重破壞✘₪。
    (2)電極使用一次✘₪。
    (3)採用法蘭結構與裝置連線◕·, 由於所測裝置溫度高╃₪、溫差較大◕·, 使密封墊片過量壓縮變形◕·,易產生洩漏◕·, 需升溫後再次擰緊螺栓才能阻止洩漏✘₪。另外◕·, 由於長時間高溫╃₪、高壓的作用◕·, 給拆卸檢查帶來困難✘₪。
    (4)FMC420 採用220 V(AC)◕·, 電源電壓較高◕·,現場安裝不安全✘₪。
    (5)輸出的0 ~ 20 mA(DC)無法實現DCS 控制✘₪。
 
3  改進措施
 
    (1)電極採用不鏽鋼棒◕·, 外面用聚四氟乙烯塑膠管作為絕緣✘₪。
    (2)採用內╃₪、外螺紋連線◕·, 容易拆卸✘₪。
    (3)採用回彈能力較好的密封墊片(膨脹石墨金屬纏繞墊)◕·, 密封效果✘₪。
    (4)將220 V(AC)改為24 V(AC)◕·, 便於現場安裝✘₪。
    (5)改為4 ~ 20 mA(DC在DCS 系統實現自動控制✘₪。
 
4  電極改進
 
        將長600 mm 不鏽鋼電極棒用聚四氟乙烯絕緣管套上◕·, 利用酒精噴燈對電極棒進行熱塑絕緣◕·,電極與外螺紋連線處用耐高壓✘₪。製成後的電極在一個密閉容器內經9 .81 MPa 耐壓試驗24 h ◕·, 沒有洩漏才可使用✘₪。
 
5 .1  基本位置
    (1)將零位調節和範圍調節的調節旋鈕逆時針方向轉到左側終點✘₪。
    (2)在範圍開關板上◕·, 將3 個下方開關轉接到右面◕·, 3 個上方開關轉接到左面✘₪。
    (3)把零位開關旋鈕轉到F 處✘₪。
5 .2  零位校驗
    (1)使被測容器液位為零✘₪。
    (2)用1 臺數字萬用表監測◕·, 調節零位粗調◕·,使輸出接近0 V ✘₪。
    (3)再用零位細調進行調整◕·, 使萬用表示值正好是0 V ✘₪。
5 .3  範圍校驗
    (1)使被測容器充滿✘₪。
    (2)用範圍粗調調節◕·, 使萬用表示值接近10V ✘₪。
    (3)用範圍細調調節◕·, 使輸出正好是10 V ✘₪。
 
6  改進後的優點
 
    (1)便於檢修✘₪。
    (2)密封沒有洩漏✘₪。
    (3)價格便宜◕·, 容易製作✘₪。
 
7  故障及處理
 
    在電容式液位計投用期間◕·, 故障主要出現在以下幾個方面:
    (1)電極損壞✘₪。這種故障是主要故障◕·, 曾經因為3 次電極失效引起尿素系統停車◕·, 因此如何T高電極的使用年限是關鍵✘₪。透過改造後◕·, 電極已連線執行4 年◕·, 說明改造效果比較好✘₪。
    (2)指示失靈✘₪。這種故障主要出現在接線上以及EC11Z 和FMC420 損壞✘₪。只要認真檢查線路◕·, 發現EC11Z 或FMC420 故障◕·, 及時更換✘₪。

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