摘要:本文介绍了雷达物位计的工作原理、技术规范、应用注意事项,并阐述了雷达物位计在纯碱行业中的研究及应用现状。

1概述

在纯碱行业中,物位测量由于受被测对象、检测条件和环境影响较大,一直是行业中比较头疼的问题,它不仅关系到工艺过程的平稳操作和安全生产,而且对产品质量和产品的控制至关重要。特别是粉尘多易结晶、腐蚀、波动大、流动快;还有温度高等物位的测量。

我们从对南方碱厂、山东海化、连云港碱厂、唐山三友、青岛碱业等多家同行的考察和调研不难看出,他们相继采用了超声波、静压式、阻旋式、射频导纳式等等。纯碱生产中因储罐的工况比较复杂,导致故障率高、维护量大、在线检修困难、使用周期短、测量效果不尽人意。我们对物位测量系统进行了反复比选、优化得出最后决定,在我公司的60万吨纯碱工程中,采用了雷达中的顶尖品牌德国VEGA雷达物位计与DCS接口对热碱液储罐、轻重灰大小袋仓、散装轻灰仓、石灰仓、无烟煤料位仓等大小的33个储罐物位进行实时准确监测。

2雷达物位计测量原理通过天线系列发射并接收能量很低的极短的微波脉冲。雷达波以光速运行,德国进口的VEGAPULS雷达液位计/料位计/物位计通过最新的微处理技术和独一无二的ECHOFOX-软件准确的分析出物位回波,精确测量雷达波的运行时间并通过电子部件转换成物位信号,可以确保在极短时间内稳定和精确测量出物料或液体位置。距离物料表面的距离D与脉冲的时间行程T成正比,

(见图)关系式如下:D=C×T/2其中C为光速

因空罐的距离E已知,则物位L为:

L=E-D输出

通过输入空罐高度E(=零点),满罐高度F(=满量程)及一些应用参数来设定,应用参数将自动使仪表适应测量环境。对应于4-20mA输出。

3雷达物位计选型应用特点及安装

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要求

3.1选型应用

根据需要和工况选择合适的型号是保证测量结果准确可靠的重要条件。

纯碱行业的工况比较复杂,各个工序对于物位测量的要求均不相同:同时测量介质的性质;测量介质的温度、压力;防护等级:测量环境有无粉尘、蒸汽和泡沫;容器罐、池、料仓、料库的几何尺寸及安装位置都会对所使用的仪表有不同要求。因此,仪表选型前必须对使用的工况环境做认真、详细的了解和分析,必要的情况下要到使用现场做实地勘查,才能保证获得最佳的使用效果。根据我公司的实际具体情况,

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我们对热碱液储罐、石灰乳罐等带腐蚀性物体采用了VEGAPULS65型;对过程条件比较复杂的轻灰、重灰仓、中间仓等采用VEGAPULS62型;对小容器碱液桶、滤布洗水箱等采用VEGAPULS61型;对过程条件非常复杂的轻灰料仓采用了VEGAPULS66型。投运两年以来效果非常好,基本上为零维护。

3.2特点

(1)连续准确的测量

(1)连续准确的测量雷达式物位计不受温度、压力、气体的影响,与介质表面无接触,德国VEGAPULS雷达液位计/

料位计/物位计非常适用于复杂的过程条件。即使在高温高压的恶劣环境下进行测量也绝对没有问题。

(2)安全且节能

雷达物位计不但可以在高温高压下进行测量而且极准确安全且节省能源,它的发射功率只有每平方厘米几个微瓦,因此可以不受任何限制将其应用于各种场合。在实际应用中,通过金属外壁就可将雷达信号完全屏蔽。雷达物位计使用的材料的化学性和机械性都相当稳定,而且材料可以再循环利用。

(3)不受被测介质特性的影响

更换被测介质的成分或更换整个介质,不会影响雷达液位仪/料位仪/物位仪的测量结果且不需要重新调试。

3.3安装

检测仪表能否获得准确的测量数据,不仅与仪表本身的精度有关,而且与仪表的安装和调试有关。正确的安装除了可以获得更为准确的检测数据外,还可以保证仪表工作稳定,维护方便。

由于采用非接触式测量,VEGAPULS物位计的安装和维护都非常简便。安装时注意事项如下:

(1)安装雷达液位计时,应避开进料口、进料帘和漩涡,因为物体在注入时会产生幅度比被测液位反射的有效回波大得多的虚假回波。同时,漩涡引起的不规则液位会对微波信号产生散射,从而引起有效信号的衰减;

(2)对于有搅拌器的容器,雷达液位计的安装位置不能再搅拌器附近,因为搅拌时会产生不规

则的漩涡,它会造成雷达信号的衰减。同时搅拌器的叶片也会对微波信号造成虚假的回波,特别是被测物体的相对介电常数较小和低液位时,搅拌器所造成的影响更为严重。

(3)由于轻灰料仓和石灰仓周围温度较高,使得雷达电子元器件的超温,测量产生了波动,我们自制安装了压缩空气对准电子元器件进行自动吹扫装置。

4结束语

由于选型的恰当,通过应用VEGA雷达物位计超声波液位计运行以来,大大降低了员工的劳动强度,提高了工艺指标。世界一流的产品性能和服务质量得到了我们的充分肯定,实践证明,其结构简单、抗腐蚀、安装维护方便等突出优点在纯碱行业的应用是可行的,VEGA雷达物位计在各种储罐的应用也越来越成熟,当然VEGA雷达的价格较高,不过物有所值,价格也在逐年走低。笔者相信雷达物位计会逐步成为储罐液位测量的主流。

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