差压式液面计测量原理

收稿日期: 2004203212 作者简介:李业勤(19492 ) , 男(汉族 ) , 江苏泰州人,高级工程师,从事压力容器设计、 制造工作。 文章编号: 100027466(2004)0420073202 低温绝热压力容器液面高度测量 李业勤,高惠民,黄强周 (常州西玛低温设备有限公司,江苏 常州 213016) 摘要:介绍了差压式液面计在低温绝热压力容器中的应用原理。对出现液面指示值误差较大的情 况进行了分析,并提出了解决措施。 关 键 词:低温容器;液面高度;测量 中图分类号: TQ 051.3 ; TB 65 文献标识码: B 低温绝热压力容器主要由内容器、 外容器和管 道等组成,内、 外容器之间填充珠光砂等绝热材料, 并抽真空封结。操作通过由内容器引出且穿过外容 器的管道以及在外容器外面的阀门、 仪表等进行。 内容器内部低温液体的液面高度也是通过位于外容 器外部的仪表测量的。目前一般采用差压式液面 计,见图1。鉴于使用差压式液面计有时会出现液 面指示值误差较大的情况,笔者对此进行了分析,并 介绍生产实践中采取的措施。 1.内容器 2.外容器 3.液面计气相阀 4.液面计平衡阀 5.液面计 6.液面 计液相阀 7.液面计液相管道 图1 低温压力容器流程示图 1 差压式液面计测量原理 如图1所示,差压式液面计的液相端与内容器 的底部相连,气相端与内容器的顶部相连。当液面 计液相阀与气相阀打开而其平衡阀关闭时,如果内 容器内有一定量的低温液体,则液相压力大于气相 压力就会在液面计上反映出来。当内容器的底端到 液面计液相端之间的管道内全部是气体时,则表明 内容器底端的压力就是液面计液相端的压力。由于 液面计气相端的压力就是内容器气相空间的压力, 因此液面计的读数能准确反映内容器底端和上方气 相空间的压力差。值得指出的是这个压力差是以水 柱高度表示出来的。根据这个读数通过换算或图表 就可以知道容器内介质的高度以及质量等。 2 读数误差原因分析 由于内容器的底端与液面计的液相端之间存在 位差H,如果在这部分管道内存在一定高度的液 体,就会出现液面计液相端压力小于内容器底端压 力的情况。如果液面计的液相管道中液面高度在内 容器底端水平线以下,又会出现液面计液相端压力 高于内容器底端压力的情况,这两种情形均会造成 液面计读数不准。由于环境温度是变化的,所以使 用差压式液面计时,如果不在设计上采取适当的措 施,就会出现当容器内液体量不变而读数出现波动 的情形。 3 解决措施 当内容器底端到液面计液相端管道内液体完全 气化时,此液面计的读数能准确反映内容器底端和 气相空间的压力差。为保持这一状态,一般采取以 下2个办法解决。 (1)适当延长液相管道在外部的高度,尽可能减 少其在内、 外容器之间的长度,使外界热量足以使管 道内的低温液体气化。 (2)采用1个如图2所示的管座,该管座与内容 器下封头底部相焊,上端开有 “1.5 mm孔,下端与 液面计液相管相焊。同时在管座的上方设计1个管 第33卷 第4期 2004年7月 石 油 化 工 设 备 PETRO2CHEMICAL EQUIPMENT Vol133 No14 July 2004 收稿日期: 2004202212 作者简介:李希会(19652 ) , 男,山东宁津人,工程师,学士,现主要从事设备采购及管理工作。 文章编号: 100027466(2004)0420074202 用于30 %NaOH板式换热器失效分析及改进 李希会 (山东石大科技有限公司,山东 东营 257061) 摘要:对用于30 %NaOH溶液冷却和预热的板式换热器的失效进行了分析,并提出了改进措施。 经改进延长了设备的使用寿命。 关 键 词:板式换热器;腐蚀;失效分析 中图分类号: TQ 051.509 文献标识码: B 板式换热器在制碱工业中已使用了多年,因具 体工位不同板片的材质也不同,氯离子含量高的一 般用钛板,而对成品30 %(指质量分数) NaOH溶液 的冷却和预热,板式换热器的板片材料一般用316。 某化工企业在成品碱液冷却和预热中选用兰州石油 机械研究所生产的BR03B21.02102E型板式换热器 (图1) ,板厚为0.8 mm。该系统中有A、B共2个离 子膜电解槽,并且各自带1台板式换热器,A、B槽的 装置情况基本相同。A槽于1999年投产,B槽于 2001年投产,介质为30 %32 %的NaOH溶液,工作 温度为8990,体积流量4050 m3 / h ( 正常)、 80 m3 / h( 特殊 ) , 氯酸盐含量0.002 8 %。 图1 30 %NaOH冷却和预热示图 图2 管座、 下封头和管罩焊接示图 罩与内容器下封头相焊,在管罩的管壁下方对面开 2个 “1.5 mm孔。管罩管壁2个 “1.5 mm孔距内 容器底端的距离一般控制在1020 mm。孔的直径 设计成 “1.5 mm ,其目的是当内容器充液时,进入 管罩的液体尽量少,从而保证通过管道传给管座的 热量能使管罩内的液体气化,即保持管罩和管座的 空间是1个气相空间。该气相空间的压力可以认为 是内容器液体的静压与上方气相空间压力之和,可 使液面计的读数比较准确反映内容器底端压力和上 方气相空间压力之差。 4 结语 根据低温绝热压力容器液面高度的测量原理对 液面计读数误差较大的原因进行了分析,并提出