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雙法蘭差壓式液位計(jì)測(cè)量原理
更新時(shí)間:2018-01-11 點(diǎn)擊量:17124

雙法蘭差壓式液位計(jì)測(cè)量原理                                                                                                                                                                   雙法蘭差壓式液位計(jì)結(jié)構(gòu)型式是平膜片式,安裝方式是緊貼罐壁焊接蘭,但在使用過(guò)程中卻出現(xiàn)雙法蘭液位計(jì)經(jīng)常性的膜片破損,由此導(dǎo)到測(cè)量故障,不僅增加了維修的費(fèi)用,也對(duì)生產(chǎn)工藝的穩(wěn)定造成影響。由于液位顯示錯(cuò)誤,致使蒸發(fā)器自動(dòng)進(jìn)料閥失控,實(shí)際液位顯示偏高,物料溢出,堵塞蒸發(fā)器。

經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期研究和總結(jié),筆者將液位計(jì)的安裝方式進(jìn)行改革,將緊貼罐壁的法蘭用DN80的鋼管兩端焊接DN80的法蘭,進(jìn)行延長(zhǎng)過(guò)渡,同時(shí)在鋼管內(nèi)部焊接了篩網(wǎng),這樣改造之后,已經(jīng)使用3年,未發(fā)生雙法蘭膜片損壞故障,*解決故障。

雙法蘭液位計(jì)(變送器)

雙法蘭差壓式液位計(jì)

1 雙法蘭液位計(jì)檢測(cè)原理

液位自動(dòng)檢測(cè)裝置是采用118W雙法蘭液位計(jì)進(jìn)行檢測(cè)的,其檢測(cè)原理為:雙法蘭差壓液位計(jì)一般只用于測(cè)密閉式容器的液位,雙法蘭液位計(jì)主要應(yīng)用U形管原理,即上法蘭和氣相空間相通,下法蘭和液相空間相通,這樣液位計(jì)的液位和容器的液位永遠(yuǎn)相同,因?yàn)橛袃蓚€(gè)法蘭,所以稱為

雙法蘭差壓式液位計(jì)

[1]。利用液體的重力作用會(huì)對(duì)罐壁產(chǎn)生壓力的大小,來(lái)檢測(cè)罐內(nèi)液位的高低,符合公式P=ρ×g×h,這里的ρ是指罐內(nèi)的液體的密度大小,g是指重力加速度,所以壓力的大小*取決于罐內(nèi)液體高度的大小,因?yàn)殡p法蘭液位計(jì)的兩個(gè)法蘭是用毛細(xì)管密閉相連的,毛細(xì)管內(nèi)充滿了氟油,同時(shí)上下法蘭之間的密閉液體的重力作用因?yàn)橐何挥?jì)的智能自動(dòng)平衡,*可以忽略不計(jì)。

2 雙法蘭差壓式液位計(jì)安裝方式

zui初筆者設(shè)計(jì)人員采取的安裝方式為,在蒸發(fā)器的上下罐壁開(kāi)口,直接焊接液位計(jì)的安裝法蘭,這樣的安裝方式很簡(jiǎn)便,節(jié)約資金、節(jié)省工時(shí),但是隨著使用時(shí)間的延長(zhǎng),因?yàn)檎舭l(fā)器里面是負(fù)壓環(huán)境,而且經(jīng)常超出60~80 kPa,同時(shí)酸性較強(qiáng),并且液位計(jì)的安裝法蘭的開(kāi)口位置正好是物料的切線進(jìn)入方向,并且每次損壞的均為上面的進(jìn)料口處的法蘭,多次檢查時(shí)候均發(fā)現(xiàn)膜片向外凸起,用手摸著很軟,明顯和原來(lái)新的時(shí)候不一樣,并且在物料里面經(jīng)常發(fā)現(xiàn)金屬異物。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的觀察和液位計(jì)的損壞現(xiàn)象進(jìn)行總結(jié),筆者認(rèn)為液位計(jì)的損壞原因是膜片受到腐蝕變薄,異物碰撞導(dǎo)致上部膜片破裂,下面對(duì)此進(jìn)行具體分析。

廠家給出的正確的安裝方式也是用鋼管引出一段距離,而不是直接將法蘭焊接在罐壁,據(jù)此來(lái)看應(yīng)該是盡量避免液位計(jì)的膜片直接與流動(dòng)的物料接觸,并且防止摩擦損壞才是正確的安裝方法。筆者公司zui初時(shí)候所采取的緊貼罐壁的安裝方式,本身就存在缺陷。同時(shí),蒸發(fā)器的切線進(jìn)料口和雙法蘭液位計(jì)的引壓法蘭低壓端接口處正好重合,這樣就給物料對(duì)法蘭膜片的磨損和碰撞帶來(lái)可能,事實(shí)正好驗(yàn)證了這一點(diǎn),因?yàn)槊看螕p壞的膜片都是低壓側(cè)法蘭的膜片,高壓側(cè)的法蘭因?yàn)檫h(yuǎn)離進(jìn)料口,并且下部高壓側(cè)法蘭基本上處在玉米漿介質(zhì)內(nèi),所以完好無(wú)損。同時(shí)損壞的液位計(jì)基本上全都是物料切線方式進(jìn)入的那幾臺(tái)蒸發(fā)器,包括二效、三效、四效、五效,這里面的一效和三效半因?yàn)檫M(jìn)料方式不同,從未發(fā)生過(guò)此類故障。對(duì)于碰撞這點(diǎn)也有著驗(yàn)證結(jié)論,系統(tǒng)里面zui初時(shí)候的金屬物質(zhì)去除設(shè)備的工作性能很好,所以zui初時(shí)候并未發(fā)生設(shè)備故障,但是隨著使用周期的加長(zhǎng),附屬設(shè)備的性能降低,多次發(fā)生蒸發(fā)器里面有螺絲帽、螺栓、鐵絲頭等金屬異物堵塞自動(dòng)閥和離心泵葉輪故障,所以這些金屬異物同樣也會(huì)對(duì)液位計(jì)的法蘭膜片造成損壞。

液位計(jì)法蘭膜片的具體安裝方式為見(jiàn)圖3,聚四氟乙烯膜片通過(guò)機(jī)械機(jī)構(gòu)卡接在法蘭底座上,出廠時(shí)標(biāo)明膜片的厚度為0.3 mm,膜片腔內(nèi)部添加氟油,用來(lái)傳導(dǎo)壓力到智能變送器的轉(zhuǎn)換器,通過(guò)計(jì)算得出液位的 高低,然而損壞的膜片拆下后經(jīng)過(guò)檢測(cè)厚度不足0.2 mm,足以說(shuō)明膜片經(jīng)過(guò)摩擦以后厚度變薄。膜片上面的波浪花紋已經(jīng)幾乎磨平。并且和新的膜片的凸起度不一樣,新的膜片凸起約1 mm,損壞以后的膜片凸起達(dá)到2 mm以上。用手按壓新的膜片有彈性,損壞的膜片發(fā)軟,機(jī)械彈性幾乎沒(méi)有,經(jīng)過(guò)對(duì)以上故障現(xiàn)象的分析總結(jié),筆者認(rèn)為讓液位計(jì)的法蘭膜片避免摩擦腐蝕和金屬異物碰撞,才是解決問(wèn)題的根本辦法。

3 故障改造

該故障筆者是經(jīng)過(guò)兩次摸索改造才完成的,首先是把液位計(jì)的安裝法蘭進(jìn)行加長(zhǎng),讓液位計(jì)安裝法蘭的接口離開(kāi)罐壁200 mm,達(dá)到減少摩擦損壞的目的。具體做法是DN200法蘭兩塊,中間焊接DN80鋼管。低壓端過(guò)渡法蘭的接口和液位計(jì)法蘭接口一致,保證引壓管路的通暢,期間還考慮了加裝過(guò)度法蘭以后會(huì)不會(huì)造成引壓鋼管堵塞故障,如果堵塞的話還可以將引壓管路的鋼管改成向下傾斜一定角度,后來(lái)經(jīng)過(guò)使用驗(yàn)證并沒(méi)有發(fā)生管路堵塞故障。經(jīng)過(guò)詳細(xì)咨詢恒河EJA智能變送器設(shè)備廠家技術(shù)人員,并且在廠家技術(shù)人員的現(xiàn)場(chǎng)查看和指導(dǎo)下,將法蘭接口位置的密封墊和法蘭的密封壓合部位做的嚴(yán)格一致,避免過(guò)大或者過(guò)小,以免對(duì)法蘭膜片造成機(jī)械應(yīng)力。此種改造方法2013年4月份車間大修期間進(jìn)行的*改造,經(jīng)過(guò)6個(gè)月的使用,在十月份大修時(shí),發(fā)現(xiàn)液位計(jì)的故障現(xiàn)象明顯減少,以往平均一兩個(gè)月就會(huì)發(fā)生一起膜片損壞故障,不管是返廠維修回來(lái)的液位計(jì)還是新買的液位計(jì),都有此種故障,以上改造雖然減少損壞次數(shù),但還是發(fā)生了一起損壞故障。

此種現(xiàn)象更加堅(jiān)定了筆者的信心,筆者決定將過(guò)度法蘭的DN80的鋼管的中間位置焊接篩網(wǎng),并且篩網(wǎng)的篩孔直徑小于3 mm,*的防止物料里面的金屬異物碰撞液位計(jì)的法蘭膜片,減少顆粒物對(duì)膜片的摩擦損壞。經(jīng)過(guò)以上*的改造后,自2013年10月至今,從未發(fā)生一起液位計(jì)膜片損壞破裂故障,液位計(jì)的返廠維修頻率和購(gòu)買數(shù)量已經(jīng)明顯降低,原來(lái)每年大約維修10多臺(tái),購(gòu)買兩三臺(tái),2013年10月至今每年購(gòu)買數(shù)量為兩臺(tái)左右,這里面還包括使用時(shí)間較長(zhǎng)的超差損壞,同時(shí)工藝生產(chǎn)也穩(wěn)定下來(lái),明顯降低維修費(fèi)用,降低工藝操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度,同時(shí)也降低儀表維修人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。

4 結(jié)語(yǔ)

在對(duì)與液位計(jì)的分析改造,筆者以為,對(duì)設(shè)備的工作原理一定要熟悉,特別要明白工藝設(shè)備的工作過(guò)程、工作原理、管道物料的流向和介質(zhì)的性質(zhì),遇到問(wèn)題要詳細(xì)分析故障現(xiàn)象,細(xì)致總結(jié),遇到問(wèn)題多想辦法,沒(méi)有解決不了的問(wèn)題,只有想不到的辦法。只要用心去做,辦法總比困難多。

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