吹氣式液位計
吹氣式液位計可以理解為非接觸式液位測量儀表,可對敞口或密閉容器內的液體液體進行測量。除吹氣管與被測介質接觸外,吹氣裝置和差壓(壓力)變送器測量元件均不與被測介質接觸,從而保護了測量元件,減少了儀表的維護量,增加了測量的可靠性。因吹氣裝置可保證恒定流量氣體輸出,差壓(壓力)變送器測得的壓力就能夠自動跟隨吹氣管出口壓力的變化,所以,差壓(壓力)變送器輸出的信號就與介質液位高度成對應關系。吹氣式液位計除了能測量潔凈液體的液位外,特別適于有腐蝕性的酸堿鹽液體、粘度較大的液體、易結晶液體、高溫、含有固體顆粒液體的液位以及一些流化床料位的測量。
測量原理
在敞口容器中插人一根吹氣管,作為氣源的空氣或者惰性氣體(如氮氣)經過濾器過濾,可調減壓器(其作用是將供氣壓力減至某一恒定值,恒定壓力的大小根據被測液位高度而定)減壓,保證吹氣入口壓力恒定。潔凈的空氣再經浮子流量計和恒流閥和吹氣管路吹入被測液體中,吹氣流量由浮子流量計指示,流量大小由浮子流量計上的流量調節閥設定,恒定流量的氣體從插入液體的吹氣管下端口逸出,鼓泡并通過液體排入大氣。當吹氣管下端有微量氣泡(約為150個/min)排出時(因氣泡微量且氣體流速較低,可忽略空氣在吹氣管中的沿程損失,這樣吹氣管內的氣壓幾乎與液位靜壓相等),因此由差壓變送器指示的壓力值即可反映出液位高度。
特點
1.由吹氣裝置組成的液位測量系統沒有可動部件,除吹氣管外,其它測量元件不與被測介質接觸。
2.單表安裝、面板安裝,可選單路、雙路或多路結構。
3.結構緊湊、堅固,可將測量所需主要零部件集成在一塊面板上,便于安裝和維修。
4.全機械結構,密封性好,故障率低,維護量較小。
安裝示意圖
其中:
2、防波管(如果現場介質壓力波動不大,可以不用加防波管)。
3、吹氣管路
4、差壓變送器
7、吹氣裝置(包括浮子流量計和壓力調節器)
9、過濾減壓器
調試步驟
1.吹氣裝置、差壓(壓力)變送器和吹氣管現場安裝完成后,應確保整個吹氣系統的氣密性。吹氣系統的泄漏將給測量結果帶來較大的誤差。
2.用戶首先接通差壓(壓力)變送器電源,觀察差壓(壓力)變送器示值是否為零,如不為零,調整差壓(壓力)變送器的零點。
3.打開吹氣裝置面板上的氣源入口和出口截止閥,在吹氣管末端通大氣情況下,調節減壓閥輸出壓力為0.2-0.4 MPa和吹氣流量為30 L/H,觀察差壓(壓力)變送器的示值是否為零。
4.將吹氣管插入被測介質,待吹氣管末端連續、穩定地吹出氣泡時,觀察差壓(壓力)變送器的示值與液位高度的對應關系是否一致和輸出是否穩定,吹氣量是否合適,如差壓(壓力)變送器示值與液位高度變化的對應關系正常,即可投入運行。
儀表參數設置
1.氣源壓力:0.4-0.8 MPa
2.減壓閥輸出壓力:0.2-0.4 MPa
3.推薦吹氣流量:20-3-40 L/H(具體參考現場工況)
雙路吹氣(介質密度變化較大工況下應用)
吹氣式液位計在用于介質密度變化的工況時建議選用雙路吹掃,雙吹氣管液位控制系統在檢測液位時,涉及吹氣管雙管插入的高差和吹氣管的阻力,與所測液體的密度無關:
如圖2所示,吹氣管2插入到需控制的液面范圍,吹氣管l的插入深度比吹氣管2大H,則有:
P2=ρgh; (1)
P1=ρg(H+h)。 (2)
設P1-P2=△p為兩吹氣管末端的壓差,則
△P=ρgH,△P/H=ρg。 (3)
將式(3)代入式(1),得:
h=HP2/△P (4)
由式(4)可以看出,雙吹氣管液位控制系統在檢測液位時,涉及吹氣管雙管插入的高差和吹氣管的阻力,與所測液體的密度無關,因此雙吹氣管液位控制系統適用于檢測過程中密度發生波動的液體。
吹氣式液位計工作時,吹氣流量應根據現場條件設定。一般以在*高液位時仍有微量氣泡逸出為宜。流量過大,流經吹氣管的壓降增大,會引起較大測量的誤差;流量過小,將使液位測量響應滯后。