工業生產領域檢測技術的迅速進步，直接推動了物位測量自動化水平的提高，在各種工業生產現場，用于物位測量的儀表種類繁多，各種物位計、水平計得到廣泛應用。

波導雷達液位計

由于其優良的產品性能，在許多復雜的工業測量中得到了普遍的應用，特別適用于要求抗干擾性的測量。 蒸發工序是氯堿制堿的重要工序，在生產過程中是否正確測量罐內液位是實現堿性燃燒蒸發工序自動化的關鍵。 該工序的堿液具有高溫、高濃度、強腐蝕性和易結晶的特點，蒸發過程中蒸發罐內容易存在固液、液、氣三相，堿液長期處于沸騰狀態，易形成虛假液位，給物位計的正確檢測帶來極大困難。 某公司年度15萬t堿燃裝置蒸發工序蒸發罐液位測量，首先采用雙凸緣差壓式液位變送器，但由于堿液腐蝕性強、溫度高，長期以來液位不能正常測量，不僅不能滿足生產需求，而且工作人員、儀表工作人員的工作量也增加了。 然后，嘗試了各種尺子，但效果不怎么期待。 因此該公司引進了波導雷達液位計，經過多次試驗和長期使用，取得了很好的使用效果，實現了堿燃燒蒸發工程的堿自動控制。 本文對采用波導雷達液位計測量堿蒸發罐水平，闡述了波導雷達液位計的測量原理和優點。 通過在蒸發工程中的應用，證明了波導雷達液位計在堿性燃燒蒸發工程中的應用可行性和可靠性。 1波導雷達液位計的測量原理和優點1.1測量原理波導雷達液位計基于時程原理“ 平面式” 測量儀器，其測量原理如圖I所示。 當波導雷達液位計測量從參考點(儀表過程連接點)到物體表面的距離時，脈沖產生器產生高頻脈沖，高頻脈沖被注入探頭中并且沿著波導向下傳輸，波導可以是金屬硬棒或者柔性金屬線纜。 當所述脈沖撞擊材料表面時被反射，反射脈沖信號沿著波導被傳輸給接收機，蕞終將該距離信號轉換為物理信號。 圖1中的波導雷達液位計的測量原理是c表示光速，并且從參考點到目標材料表面的距離d與從發射脈沖到接收脈沖的時間成比例。 t/2根據已知的空罐高度e，液位計算如下: l=e； d波導雷達液位計主要由收發裝置、波導探針、信號處理器、操作面板、顯示頭、故障報警等構成。 波導探頭是波導雷達液位計的重要組成部分，在液位計的選定時，可以根據情況選擇適當的波導探頭，測量正確的水平。 波導探針分為桿式、電纜式、同軸桿式3種，不同類型的波導探針各有優缺點。 棒式適用于測定起泡、沸騰表面或形成紊流的介質，對蒸汽和泡沫具有較強的抑制力，但棒式過長則難以運輸和安裝，因此不適用于大量測定的電纜式適用于大量測定，不受范圍的限制，適用于測定粘稠性液體或固體粉末介質 1.2波導雷達液位計的優勢波導雷達液位計除了一般雷達液位計的優勢之外，還具有a .可以測量各種介質的獨特優勢。 測定介質包括液體、固體、粒子及粉體等，不受介電常數、溫度、壓力及密度等條件變化的影響，能夠測定介電常數的100.0 (空氣的介電常數為1.0 )的大部分液體和漿料¨； 一。 b .信號穩定、準確。 波導探頭中的信號傳輸不受液面變動或罐中的障礙物的影響，液位計接收到的返回信號強，波導雷達可以根據底部回波信號修正測量值，使信號更加穩定正確。 c .特別適用于含蒸汽、霧和泡沫介質的測量。 霧和泡沫對測量沒有影響，電磁波不在空間中傳播，因此霧不會引起信號衰減，泡沫不會散射信號而失去能量1。 d .功耗低。 波導雷達水平計向波導探頭輸出的信號能量非常小，約為通常的雷達發射能量(1mw )的10% (約0.1mW )，因此采用電路供電而不是單獨的交流供電，大幅節約了設置費用3。 雙波導雷達液位計與其他液位計相比，液位計的種類較多，在不同情況下，各種液位計占優勢。 但蒸發工藝情況復雜，堿液具有高溫、高濃度、強腐蝕性、易結晶的特點，儀表故障率高，維護量多，使用周期短，在線檢修困難。 在這種情況下，以往采用的液位計的類型是電極式液位開關、雙凸緣差壓式液位寄存器、靜電容量式液位計等。 電極式液位開關為非連續性液位計，無法實時監視罐內液位的變化，容易在電極表面形成鹽，多測量錯誤的液位，開關閥誤動作，對生產作業非常不利的雙凸緣差壓式液位變送器的膜片周圍容易形成結晶、鹽，因此測量信號嚴重延遲， 不準確的電容式液位計的電容易被堿液腐蝕，電極破裂，測量信號不準確。 為了解決這些問題，將波導雷達液位計應用于該工程，經長期實用，取得了非常好的測量效果，生產效率大幅提高。 波導雷達液位計是能夠同時滿足高溫、強腐蝕、結晶等條件的測量儀器。 表1是4種液面水平計的使用狀況的比較。 3

波導雷達液位計

介紹在蒸發工程中的應用3.1堿性燃燒蒸發工程流程的氯堿工業是利用電解飽和食鹽水進行堿性燃燒(氫氧化鈉)和氣體副產氫氣的生產過程，其主要工序有鹽水精制、電解、蒸發及產品精制等。 電解產生的堿液含有一定量的NaCI和大量的水，如果不經過蒸發濃縮去除NaCl，就不能制作出符合商品堿要求的品質的產品¨。 我國燒堿蒸發工程的主流技術如圖2所示為三效順流。 三效順流是三個蒸發器串聯運行的蒸發操作流程，堿液和蒸汽流程相同，均從效順流流向蕞終效果。 生蒸汽被送入高效的加熱室，蒸發的二次蒸汽進入第二效果的加熱室成為加熱蒸汽，第二效果的二次蒸汽進入第三效果的加熱室成為加熱蒸汽，第三效果的二次蒸汽被送入冷凝器凝結。 電解液進入效果，濃縮后，依次連續濃縮后面的效果，濃縮至所要求的濃度¨； ]。 圖2三效順流蒸發工藝示意圖3.2波導雷達液位計在蒸發罐上的應用3.2.1波導探針的選擇蒸發三效順流工藝，各效蒸發罐的情況如表2所示。 表2各效果蒸發罐的情況，由于蒸發罐液面水平的測量距離為2m，測量距離短，導波探針應該選擇桿式。 從表2可以看出，蒸發罐內的情況的特征是，從I效應到iii效應的溫度、壓力依次減少，堿液的濃度依次增加。 堿液在高溫下對多種金屬產生嚴重腐蝕，濃度越高腐蝕性越強，濃度高于30%時，溫度高于80℃，對金屬的腐蝕迅速增加，溫度越高腐蝕越嚴重。 的雙曲馀弦值。 因此，波導探針的材料不能只選擇304不銹鋼之類的通常耐腐蝕的金屬材料。 聚四氟乙烯對所有濃度的堿液具有良好的耐蝕性，溫度可達1900C，聚四氟乙烯耐磨性” 1、可以防止堿液沸騰時波導探頭的清洗。 因此，波導棒材料采用304不銹鋼外襯聚四氟乙烯，具有耐腐蝕和耐磨性，滿足工況測量的需要，提高了液位計的使用周期。 波導桿拆卸方便，更換簡單，當波導桿受損時，只需更換波導桿，不需要更換整個儀表，因此大幅降低了儀表維護費用。 3.2.2波導雷達液位計安裝波導雷達液位計的安裝形式有a .直接安裝在頂部這兩種。 直接安裝在罐徑的1/6~1/4之間的罐頂上，探針與罐壁之間的距離至少為100mm，安裝方式可從螺釘和法蘭兩種中選擇，一般插入設備內部的波導棒的長度為設計所要求的測量范圍。 b .旁通管式安裝。 波導雷達液位計安裝在旁路管的上端，旁路管與容器相連，一般旁路管上下端口的中心距離在設計要求的測量范圍內。 波導管內壁光滑，旁通管管徑為40； 100ram。 蒸發罐是玉米罐，堿液沸騰，為了避免測量干擾，選擇安裝旁通管后，旁通管會收集反射波增強反射信號，防止液面變動，因此安裝旁通管后測量效果較好。 波導雷達液位計的旁路管式安裝如圖3所示。 圖3波導雷達液位計旁路管式安裝示意圖3.2.3波導雷達液位計在蒸發自動控制系統中應用蒸發過程監測的主要參數為各進出口堿液溫度、水平和流量&infin。 蒸發過程的自動控制是將現場檢測到的液位、溫度和壓力等信號發送給DCS，然后DCS中的程序控制系統根據檢測信號自動控制閥門的開閉，完成堿液的供給、增壓、排放和堿的自動排放過程。 以蒸發iii效果為例，說明通過液面水平的自動控制自動提取堿的過程，iii效果過程的控制流程如圖4所示。 圖4iii效果過程控制流程圖LV一致性1003a； <； br/>； ⅱ效應增壓閥LV一1003b； <； br/>； ⅲ效應循環閥LV-1003c>； <； br/>； iii效應堿閥蒸發過程的自動控制步驟如下: a.iii效應堿液濃度達到設定的堿濃度值，iii效應液位超過設定的下限值時，打開iii效應堿閥lv11003c， 完成堿液流向下一個冷卻工序，同時關閉冷卻的iii效應循環閥LV-1003B，防止堿液逆流，同時關閉從ii效應向iii效應的超過閥LV.1003A，避免同時供給iii效應。 b.iii效應堿液濃度達到設定的堿濃度值，iii效應液位低于設定的下限值時，ii效應強制增壓到iii效應，打開ii效應增壓閥LV.1003A，防止iii效應不供給干燥。 c .在生產堿的過程中，iii效果液位低于設定的下限值時，停止生產堿，即關閉iii效果堿性閥LV-1003B的同時，打開iii效果循環閥LV-1003B，再次供給、蒸發、濃縮堿液。 從以上的自動控制步驟可以看出，測量正確的液位值是整個工序實現自動控制的關鍵。 4結束語波導雷達液位計可用于許多復雜情況，其綜合性能優于其他常規液位計。 蒸發工程的作業人員用看旁路鏡的原始方法獲得蒸發罐的液面水平，在嚴酷的現場條件下，給作業人員帶來了很多危險因素，但不宜使用其他液面水平的儀表。 采用波導雷達液位計后，經多年使用，證實該類液位計準確穩定，減輕了工作人員的工作量和儀表人員的維護量，滿足了蒸發工藝過程自動控制的要求，生產技術水平大幅提高。

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