一种压力容器液位测量装置的制作方法

[0001]
本实用新型属于化工生产技术领域，具体涉及一种压力容器液位测量装置。


背景技术：

[0002]
在日常生活中，用到的塑料、吸管、容器等等各种日常用品。大多来是由化工产品直接或者间接合成的。而石油、化工、医药等化工产品，是按照一定的工艺过程，在一定条件下利用与之相适应的机械设备生产出来的。随着科学日新月异和工业化生产的发展，压力容器已经在石油、化工、医药、环保、食品等各个工业领域广泛应用。例如生产尿素就需要与之配套的合成塔、换热器、分离器、反应器、储罐等压力容器；加工原油就需要与原油生产工艺配套的精馏塔、换热器、加热炉等压力容器；此外，用于精馏、解析、吸收、萃取等工艺的各种塔类设备也为压力容器；用于流体加热、冷却、液体汽化、蒸汽冷凝及废热回收的各种热交换器仍属于压力容器；石油化工中三大合成材料生产中的聚合、加氢、裂解等工艺用的反应设备，用于原料、成品及半成品的储存、运输、计量的各种设备等都是压力容器。
[0003]
压力容器种类多，操作条件复杂，有真空容器，也有高压、超高压设备；温度也存在从低温到高温的较大范围，处理的介质大多具有腐蚀性，或易燃、易爆、有毒，甚至剧毒。这种多样性的操作特点给压力容器从选材、制造、检验到使用、维护以致管理等诸方面造成了复杂性，因此对压力容器生产时运行参数的测量造成了一定的难度。
[0004]
压力容器液位的控制是化工生产过程中重要的参数之一，例如吸收塔或精馏塔中塔釜液位的控制，液位过高时会造成液相物流在塔板上的液泛，严重时甚至会产生淹塔等操作事故。液位过低会导致塔板上出现干板现象，导致严重影响单元操作的效率。进一步影响产品的质量。
[0005]
因此，本技术领域人员提出了一种压力容器液位测量装置，以解决上述背景中提出的问题。


技术实现要素：

[0006]
为解决上述背景技术中提出的问题。本实用新型提供了一种用于压力容器液位测量的双引式压差液位变送器，利用在压力容器引出两个不同测点的方法来测量压力容器液位，具有结构简单、易于制作、安装方便、快捷、适应性强、可适用于各种压力容器介质的特点。
[0007]
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种压力容器液位测量装置，包括压力容器以及所述压力容器上不同高度固定连接的高取压管和低取压管，所述高取压管的输入端与所述压力容器连接，所述高取压管的输出端固定连接有负压室法兰球阀，并与所述负压室法兰球阀的输入端连接，所述负压室法兰球阀的输出端通过负压室连接膜片法兰连接有毛细管，所述毛细管的输出端通过三组阀连接有隔膜式压差变送器，所述低取压管的输入端与所述压力容器连接，所述低取压管的输出端固定连接有正压室法兰球阀，并与所述正压室法兰球阀的输入端连接，所述正压室法兰球阀的输出端通过正压室连接膜片
法兰与所述毛细管的输出端连接，所述毛细管的输出端通过所述三组阀与所述隔膜式压差变送器的输入端相连接。
[0008]
优选的，所述三组阀上固设有测量表头，所述毛细管用于所述负压室连接膜片法兰、所述正压室连接膜片法兰与所述测量表头之间的连接。
[0009]
优选的，所述高取压管与所述低取压管分别安装在所述压力容器上不同高度的位置，所述高取压管与所述低取压管均为ss316l不锈钢材质。
[0010]
优选的，所述负压室连接膜片法兰与所述正压室连接膜片法兰均为平膜片双法兰结构。
[0011]
优选的，所述毛细管的内部填充有硅油。
[0012]
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
[0013]
本实用新型采用双引压式差液位变送器的方法，两个取源测点连接至压力容器的两个不同高度，通过取源点测量元件处的压力差转换为压力容器页面的高度，由平膜片双法兰和连接膜片法兰将压力信号通过毛细管传输至隔膜式压力变送器，从而直接读取到压力容器液位的高度，可测量具有腐蚀性、粘度大、易结晶、低凝固点特性介质的物位；具有较高的灵敏度与稳定的信号处理特点，能应对各种过程条件；结构简单、精确度高、便于安装与维护、易于组合成控制系统，用于连续或间歇生产过程的塔、罐、槽等压力容器的液位连续测量，精准度高，测量误差小，适用范围广。
附图说明
[0014]
附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
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图1为本实用新型液相位置中变送器与压力容器的低取压点安装在同一水平面上的结构示意图；
[0016]
图2为本实用新型液相位置中变送器与压力容器的低取压点安装不在同一水平面上的结构示意图。
[0017]
图中：1、压力容器；2、负压室法兰球阀；3、正压室法兰球阀；4、负压室连接膜片法兰；5、正压室连接膜片法兰；6、毛细管；7、三组阀；8、隔膜式压差变送器；9、高取压管；10、低取压管。
具体实施方式
[0018]
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0019]
请参阅图1-2，本实用新型提供以下技术方案：一种压力容器液位测量装置，包括压力容器1以及压力容器1上不同高度固定连接的高取压管9和低取压管10，高取压管9的输入端与压力容器1连接，高取压管9的输出端固定连接有负压室法兰球阀2，并与负压室法兰球阀2的输入端连接，负压室法兰球阀2的输出端通过负压室连接膜片法兰4连接有毛细管6，毛细管6的输出端通过三组阀7连接有隔膜式压差变送器8，低取压管10的输入端与压力
容器1连接，低取压管10的输出端固定连接有正压室法兰球阀3，并与正压室法兰球阀3的输入端连接，正压室法兰球阀3的输出端通过正压室连接膜片法兰5与毛细管6的输出端连接，毛细管6的输出端通过三组阀7与隔膜式压差变送器8的输入端相连接。
[0020]
具体的，三组阀7上固设有测量表头，毛细管6用于负压室连接膜片法兰4、正压室连接膜片法兰5与测量表头之间的连接，测量表头可以安装固定至现场保温保护箱或安装支架上。连接方式为标准电气接口，用于4-20ma信号的传输，测量表头上配有液晶显示盘，方便读数。
[0021]
具体的，高取压管9与低取压管10分别安装在压力容器1上不同高度的位置，高取压管9与低取压管10均为ss316l不锈钢材质，两个取源测点连接至压力容器的两个不同高度，通过取源点测量元件处的压力差转换为压力容器页面的高度，由平膜片双法兰将压力信号通过毛细管6传输至隔膜式压力变送器8，从而直接读取到压力容器1液位的高度。
[0022]
具体的，负压室连接膜片法兰4与正压室连接膜片法兰5均为平膜片双法兰结构，密封性好，连接稳定性强，检测精准度高，误差范围小。
[0023]
具体的，压力容器1内部的正压室压力为p1＝ρ2gh1+ρ1gh+p0，负压室压力为p2＝ρ2gh2+p0，p0为液面上方压力容器1的压力。
[0024]
具体的，隔膜式压差变送器8与压力容器1的低取压点安装在同一水平面上时，正压室压力p1＝ρ1gh+p0，负压室压力p2＝p0，正负压室压差δp＝ρ1gh(其中：p0液面上方压力容器1的压力，ρ1为被测介质密度，h为被测液位的高度)，当液位由h＝0变化为h＝hmax，隔膜式压差变送器8测得的压差由δp＝0变为δp＝ρ1gh
max
，输出由4ma变为20ma。
[0025]
具体的，隔膜式压差变送器8的安装位置与最低液位不在同一水平面上，隔膜式压差变送器8的水平位置与压力容器1的低取压点之间的距离为h1，隔膜式压差变送器8测得的压差δp范围为[ρ1gh1～(ρ1gh
max
+ρ1gh1)]，隔膜式压差变送器8零点发生正向迁移，此时正压室压力p1＝ρ1gh+ρ1gh1+p0，负压室压力p2＝p0，正负压室压差δp＝ρ1gh+ρ1gh1，当液位由h＝0变化为h＝hmax，隔膜式压差变送器8测得的压差由δp＝ρ1gh1变为δp＝ρ1gh
max
+ρ1gh1，由于正压差室存在静压力，使得隔膜式压差变送器8零点发生正向迁移，使得最小输出信号大于4ma，最大输出信号大于20ma，此时要通过手持操作器将正压室压力差输出调为量程下线，使得输出信号变为4ma～20ma，抵消产生的压差作用。
[0026]
具体的，隔膜式压差变送器8的安装位置与最低液位不在同一水平面上，隔膜式压差变送器8的正负压室与压力容器1上的取压点之间分别装有隔离液时，隔膜式压差变送器8测得的压差δp范围为{-ρ2g(h
2-h1)～[ρ1gh
max-ρ2g(h
2-h1)]}，隔膜式压差变送器8零点发生负向迁移，为了防止压力容器1内的液体或气体进入隔膜式压差变送器8的取压室，造成引压管线的堵塞，在隔膜式压差变送器8的正负压室与取压点之间分别装有隔离液(密度为ρ2)，隔膜式压差变送器8的水平位置与高取压管9之间的距离为h2，正压室压力p1＝ρ2gh1+ρ1gh+p0，负压室压力p2＝ρ2gh2+p0，正、负压室间的压差为δp＝ρ1gh-ρ2g(h
2-h1)，当液位由h＝0变化为h＝hmax，隔膜式压差变送器8测得的压差由δp＝-ρ2g(h
2-h1)变为δp＝ρ1gh
max-ρ2g(h
2-h1)，由于负压差室存在静压力，使得变送器零点发生负向迁移，使得最小输出信号小于4ma，最大输出信号小于20ma，此时要通过手持操作器将正压室压力差输出调为量程下线，使得输出信号变为4ma-20ma，抵消产生的压差作用。
[0027]
具体的，毛细管6的内部填充有硅油，管内填充硅油，起到压力传递的作用。
[0028]
本实用新型的工作原理及使用流程：采用双引压式差液位变送器的方法，两个取源测点连接至压力容器的两个不同高度，通过取源点测量元件处的压力差转换为压力容器页面的高度，由平膜片双法兰和连接膜片法兰将压力信号通过毛细管传输至隔膜式压力变送器，从而直接读取到压力容器液位的高度，可测量具有腐蚀性、粘度大、易结晶、低凝固点特性介质的物位；具有较高的灵敏度与稳定的信号处理特点，能应对各种过程条件；结构简单、精确度高、便于安装与维护、易于组合成控制系统，用于连续或间歇生产过程的塔、罐、槽等压力容器的液位连续测量。
[0029]
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下。由语句“包括一个限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素”。
[0030]
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。