Применение высоконапорных магнитных уровнемеров с переворачивающимися дисками в аммиачной сточной установке компании Лунань Химикалз

Thread Content

Последнее изменение в этом посте было сделано пользователем admin2 5.07.2019 в 14:44. Авторы: Ян Рэньсан, Чжан Ифэй, Лю Дехай (Компания по химической промышленности Шаньдун Лунань, город Тэнчжоу, провинция Шаньдун). При копировании данной статьи необходимо указывать авторские права на нее. Ранее в нашей компании для измерения уровня жидкости в аммиачных сточных установках использовались электрические уровнемеры с поплавком типа III. Из-за сильных вибраций оборудования такие уровнемеры имели слабую устойчивость к вибрациям, что приводило к неточным показаниям. Кроме того, отсутствие непосредственного индикатора уровня заставляло осуществлять настройку уровнемеров исключительно на основе опыта: нижняя граница соответствовала нулевому положению, а верхняя — максимальному значению. Это создавало множество неудобств для операторов химического оборудования и специалистов по обслуживанию приборов, а также ставило под угрозу безопасность людей и оборудования, что в свою очередь влияло на надежную и длительную работу производства. Для решения вышеуказанных проблем, по результатам исследований, было решено использовать высоконапорный магнитный уровнемер с перекидным механизмом, обеспечивающий как отображение уровня жидкости непосредственно на месте, так и возможность передачи данных на расстояние. После комплексного сравнения в итоге был выбран уровнемер с магнитным поплавком и перекидной пластиной для передачи данных о высоте уровня жидкости под высоким давлением, разработанный и произведенный на заводе по производству приборов Хуайань Санчан. 1 Структура и принцип работы уровнемера с магнитным поплавком 1.1 Структура прибора Структура высоконапорного уровнемера с магнитным поплавком типа UHC показана на рисунке 1. Корпус уровнемера представляет собой бесшовную нержавеющую трубу с внутренним диаметром 50 мм и толщиной стенки 10 мм. На боковых сторонах корпуса расположены две короткие трубы и фланцы, соединенные сваркой с газовым и жидкостным фланцами оборудования. Рядом с корпусом установлены механизм переключения положений и магноэлектрический датчик. В верхней части корпуса прибора имеется отверстие для промывки, предназначенное для промывки трубок самого прибора и поплавка. В нижней части находятся фланец, соединенный с клапаном для слива отходов, и сам клапан. Они предназначены в основном для демонтажа поплавка и слива отходов из корпуса прибора. В полости таблицы находятся магнитные поплавки. 1. 2 Принцип работы: Высоконапорный магнитный уровнемер с поплавком соединяется с измеряемым резервуаром, образуя таким образом сообщающуюся систему. Поэтому уровень жидкости внутри прибора полностью совпадает с уровнем жидкости в резервуаре. Магнитный поплавок плавает на поверхности жидкости внутри прибора. Снаружи корпуса установлены ящик с перекидным элементом и датчик магнито-электрического преобразования. На одной стороне столбца внутри ящика цвет красный, а на другой — зеленый; внутри столбца находится столбчатый магнит. Когда уровень жидкости в исследуемом контейнере меняется, поплавок поднимается или опускается вместе с уровнем жидкости. Внутри тонкостенной цилиндрической оболочки магнитопловца расположены кольца с магнитами. Благодаря магнитному взаимодействию противоположные полярности притягиваются, а одинаковые — отталкиваются, что позволяет кольцевым магнитам синхронно поворачивать перекидные элементы внутри коробки, изменяя тем самым их цвет. Красный цвет обозначает газофазу, а зеленый — жидкостную фазу; таким образом, путем поворота перегородок в коробке с перегородками можно получить информацию о уровне жидкости непосредственно на месте. В то же время магнитно-электрический датчик также генерирует стандартный сигнал 4–20 МА постоянного тока в зависимости от изменений положения магнитного плавника, что позволяет осуществлять дистанционное отображение уровня жидкости, его регистрацию, срабатывание сигналов тревоги, а также автоматическую регулировку уровня. http://www.huoyumi.com/d/file/news/industry/2018-05-29/b001889afd804dbb9b9fcf70160a5c49.jpg Магнитный поплавок является ключевым компонентом уровнемера с магнитным поплавком высокого давления; структура магнитного поплавка показана на рисунке 2. http://www.huoyumi.com/d/file/news/industry/2018-05-29/e3a8ff48d6ce2146aed71bad5acc0c37.jpg Магнитный поплавок представляет собой цилиндрическую конструкцию с тонкими стенками, изготовленную из специального материала. В верхней части внутренней поверхности поплавка находится слой магнитного вещества; кроме того, имеются небольшие щели или отверстия, которые обеспечивают связь между внутренней и внешней частями поплавка. Это поплавок типа с компенсацией давления; он способен выдерживать очень высокое давление, а также автоматически компенсировать разницу давлений внутри и снаружи цилиндра, обеспечивая его баланс. На этапе взаимного компенсирования давлений, поскольку внутри и снаружи поплавка есть связь, между ними существует разница давлений, но она невелика. На этапе равновесия давлений разница давлений внутри и снаружи поплавка становится нулевой, поэтому поплавок может выдерживать любое давление. Ситуации, когда нельзя использовать уровнемер с магнитным поплавком: (1) плотность измеряемой среды < 0,35 г/см³; (2) вязкость измеряемой среды > 0,02 Па·с; (3) измеряемая среда слишком загрязнена. 2 Установка, ввод в эксплуатацию и настройка приборов 2.1 Установку приборов следует выполнять строго в соответствии с требованиями, указанными в инструкции, уделяя внимание следующим моментам: (1) Поскольку прибор работает на принципе магнитного взаимодействия, для обеспечения точности измерений и минимизации внешних помех в зоне до 100 мм от прибора не должно быть материалов с магнитными свойствами. (2) Ось корпуса прибора должна быть перпендикулярна поверхности земли; допускается отклонение не более 3°. В противном случае поплавок не сможет свободно плавать в зависимости от уровня жидкости, что повлияет на точность измерений. (3) Между газовой и жидкостной фазами измеряемого резервуара обязательно должен быть установлен надежный запорный клапан. (4) Из-за большой нагрузки, связанной с уровнем жидкости, необходимо установить дополнительные несущие опоры. 2.2 Запуск прибора происходит в двух случаях: при запуске при нормальном давлении и при запуске при давлении в системе. При запуске при нормальном давлении достаточно открыть клапаны для газо-жидкостной фазы прибора; после этого прибор достигает нормального уровня жидкости, и система может быть запущена под действием давления. Шаги запуска при давлении: (1) Откройте клапан для сброса отходов; (2) Немного откройте клапан газофазы — в этот момент из отверстия для сброса отходов будет слышен звук проникания газа; (3) Закройте клапан для сброса отходов; в этот момент внутри корпуса будет слышен шум; (4) Когда шум исчезнет, постепенно полностью откройте клапан газофазы; (5) Постепенно откройте клапан жидкостной фазы. Тогда можно увидеть, как перекидные клапаны в корпусе постепенно поворачиваются снизу вверх; цвет клапанов меняется с красного на зеленый. Когда перекидная плита больше не двигается, линия раздела красного и зеленого цветов на корпусе контейнера с перекидной плитой указывает на фактический уровень жидкости в устройстве. На приборе также одновременно отображается индикатор уровня жидкости. 2.3 Методы калибровки. Уровнемер с магнитными перекидными пластинами можно настроить прямо на месте. Для этого необходимо закрыть клапаны газовой и жидкостной фаз, открыть отверстие для промывки, расположенное сверху прибора. Уровень жидкости можно определять по показаниям перекидных пластин. Также можно подключить тройник на выходе из клапана для слива; один конец тройника соединяется с стеклянной трубкой, которая служит уровнемером, а другой конец — для слива жидкости. Во время калибровки в резиновую трубку, введенную в отверстие для промывки, медленно вводится чистая вода, прилегающая к внутренней стенке корпуса. Уровень жидкости отображается непосредственно на панели управления. После калибровки одного цикла движения (от 0 до 100%) вода медленно сливается с помощью клапана для слива, после чего производится калибровка другого цикла движения (от 100% до 0%). Затем добавляют воду для дальнейшей проверки; обычно достаточно двух-трех повторений, чтобы завершить проверку. 3. Очистка прибора и устранение распространенных неисправностей. У уровнемеров с магнитным поплавком серии UHC имеется клапан для очистки. Если тело жидкости, которое измеряется, имеет высокую степень загрязнения, это может повлиять на движение поплавка внутри прибора. В серьезных случаях поплавок может застрять, что приводит к неточному измерению уровня жидкости или к его полной невозможности измерения. Поэтому необходимо разработать систему регулярной сборки отходов в соответствии с фактической ситуацией. Во время работы прибора для слива сточных вод необходимо сначала связаться с оператором. Только после того, как регулятор, используемый вместе с уровнемером, будет переведен в ручной режим, или же устройство сигнальной блокировки, соединенное с уровнемером, будет отключено, можно приступать к сливу. Необходимо медленно открыть клапан для слива сточных вод; когда чистая жидкость будет сливаться, клапан следует закрыть, и прибор может снова начать работу. Распространенные неисправности и способы их устранения приведены в таблице 1: http://www.huoyumi.com/d/file/news/industry/2018-05-29/45017b6b9fb53b9200b687601c36566c.jpg. Состояние приборов: после капитального ремонта системы в апреле 1997 года приборы были введены в эксплуатацию. Результаты их работы следующие: (1) Измерения, проводимые приборами, являются стабильными; регулировка уровня жидкости происходит корректно. Кривые записей показателей регулировки находятся в пределах ±2% от заданного значения. (2) В июне 1997 года из-за того, что операторы не соблюдали правила эксплуатации, система была запущена при полном уровне жидкости в регенераторе на аммиаке. В результате этого поплавок попал под давление жидкости и был сжат. После замены поплавка устройство работает нормально до сих пор. Устройство для отображения уровня жидкости и блок передачи данных находятся в полной изоляции от измеряемой среды, поэтому корпус с магнитными переключателями и магнито-электрические датчики можно заменить прямо на месте. Однако поскольку как показания уровня жидкости в непосредственной близости от прибора, так и его дистанционные показатели формируются за счёт синхронного подъёма и опускания магнитного поплавка вместе с уровнем жидкости, при выходе поплавка из строя одновременно перестают функционировать и непосредственные, и дистанционные показатели уровня, что приводит к потере контроля над уровнем жидкости. Уровнемеры с высоконапряженным магнитным поплавком серии UHC отличаются простой конструкцией, удобством технического обслуживания, низкой стоимостью, безопасностью и надежностью, а также минимальной потребностью в обслуживании. Если удастся решить проблему одновременной неисправности индикатора на месте и дистанционного индикатора из-за неисправности поплавка, то у этих приборов будут еще более широкие перспективы для применения.