一种准确测量制盐蒸发设备液位与固液比的装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明专利涉及一种准确测量制盐蒸发设备液位及固液比的测量装置。
【背景技术】
[0002] 制盐装置的生产过程是以含盐卤水为原料，蒸发浓缩析出NaCl，再脱水干燥后成 为合格产品。在真空制盐装置生产运行中，蒸发设备的液位及设备内的固液比，是制盐蒸发 工艺中两个个十分重要的控制参数，如果液位过高，不但会使液相静压增加，降低蒸发强 度，影响生产能力，而且二次蒸汽易夹带带卤水，加剧对下效加热室设备的腐蚀，还会影响 冷凝水水质;液位过低，静压降低，造成物料在加热管内沸腾，加剧盐垢的生成，使加热管堵 塞，使生产停车。同时，设备内的固液比也要控制到合理的范围，固液比过高造成设备的磨 损加剧同时动力消耗增加，严重时造成电机过载;设备内固液比太低也会造成排出的盐浆 中的固体含量减少，排出的盐浆相对增加，造成大量的热量随盐浆排出系统。因此蒸发设备 的液位和设备内的固液比必须控制在一个合理的范围内，一旦超出规定范围很容易打破工 艺平衡，对生产造成不利影响。
[0003] 目前制盐蒸发设备液位测量一般采用气液两相两点测压法，在测量时预先设定液 体的密度，由于密度在蒸发过程中有不小的波动，造成这种测量方式测量的液位误差较大， 尤其是在试车阶段，波动性比较强。生产过程中对蒸发设备液位的准确测量及控制，对生产 装置工艺状态、工艺参数的控制、设备效率、产能及节能降耗方面起着至关重要的作用。
[0004] 固液比的测量在制盐工业中也是一项很重要的工作，制盐蒸发、洗盐等工序对固 液比这一项指标有着较严格的规定，一旦固液比超出规定范围，就极有可能对生产造成不 利影响。目前，固液比大都是人工测量，具有随意性大、主观性强及不连续的弊端，因而准确 性得不到保证，也不便于通过观察固液比的变化趋势来及时对排盐和洗盐工艺进行调整， 不利于生产的稳定运行。由此可见，固液比的连续准确自动测量装置对工业生产也是十分 必要的。
【发明内容】
[0005] 为了解决现有技术的不足，本发明提出一个一种准确测量制盐蒸发设备液位及固 液比的测量装置;利用三点测压法测量蒸发设备液位及固液比。
[0006] 具体技术方案如下：
[0007] -种准确测量制盐蒸发设备液位及固液比的测量装置;其三台压力变送器的压点 分别设置在蒸发设备三个不同高度位置，一个设置在液位上面;两个设置在液位中。
[0008] 优选其中液位上面的测压点？!放置于蒸发设备标准液面上部2m~3m处，液位中上 面的测压点P 2放置于蒸发设备标准液面下部lm~3m处、液位中上面的测压点P3放置于测压 点P2下部lm~6m处。
[0009] 液相部分压力测压点处设置吹液装置;气相分压力测压点Pi处测量汽相部分压力 也可不设吹液装置，p2、p 3处必须设置吹液装置。设置吹液装置的目的是防止变送器的膜片 和蒸发设备内料液直接接触结晶腐蚀，
[0010] 1.蒸发设备液位测量方法如下：
[0011]根据公式AP=pgAh，其中p为蒸发设备液相盐浆的密度，g为重力加速度。在实际 生产中，h2为测压点测压点p3的距离即需要测定的设备液位，是变化的，hi为测压点p2 到测压点p3的距离，是预先设定的液位，是不变的；
[0012] 首先，利用压力变送器先测得三个点的压力值Pi、p2、p3，根据ρ3-ρ 2 = ΛΡ32 zpgln， 重力加速度8 = 9.8謂/此，111为预先设定的固定高度，贝11蒸发设备盐楽；密度0 =八?32/^111可 以得到。
[0013] 再根据Ps-PFAPsFPgh〗，其中P3、Pi两台变送器测得，重力加速度g已知，由于Pi 的位置距设备液面较近，其测得的压力近似等于液面处的气相压力，蒸发设备盐浆密度P = AP32/ghi通过计算已求得，贝lj蒸发设备液位h2 = AP3i/pg = ΛΡ31Ι11/ΛΡ32。
[0014] 2.三点测压法固液比的测量
[0015]在蒸发设备液位的测量过程中得到了设备内料液的密度P，根据公式AP = PgAh 可知，密度的变化会引起压力差的变化，固液比的改变引起溶液组成的变化，并通过压力差 变化反应出来。
[0016 ]盐溶液中的固液比与其密度的对应关系如表一所示
[0017] 表一固液比与其密度的对应关系表
[0018]
[0020] 将表一的数据代入式AP = pgAh(g取9.8N/Kg，Ah取lm)，我们得到固液比与ΔΡ 对应数据，如表二所示
[0021] 表二固液比与ΔΡ对应数据表
[0022]
[0023] 利用表二中的数据，我们绘制出ΔΡ和固液比的关系，如图2所示。
[0024] 通过关系图可以看出，过饱和盐溶液的固液比与ΔΡ成线性关系。
[0025]本发明应用三台压力变送器，测量蒸发罐上不同高度两点液相压力，根据其差压 计算出液相的密度，根据测量的密度和固液比呈线性关系反映出蒸发罐的内的固液比，再 通过已测密度和液气相的压差，更加准确的计算出蒸发罐的液位。
【附图说明】
[0026]图1:三点法液位测量示意图；
[0027]图2:固液比与差压对应关系图；
[0028]图3:制盐装置两效蒸发设备液位计实际安装图。
【具体实施方式】
[0029]下面结合附图对本发明做进一步的详细说明：
[0030] 如图1、图3所示:三台压力变送器的压点分别设置在蒸发设备三个不同高度位置， 一个设置在液位上面;两个设置在液位中。其中液位上面的测压点Pi放置于蒸发设备标准 液面上部2m~3m处，液位中上面的测压点？ 2放置于蒸发设备标准液面下部lm~3m处、液位 中上面的测压点P3放置于测压点P2下部lm~6m处。
[0031] 液相部分压力测压点p2、p3处和气相分压力测压APi处设置吹液装置。
[0032] 1)实施例1
[0033] 在设置时，预先设定P2、P3的高度差1η = 1πι，通过压力变送器分别测量得P1 = 57.766Kp,Ρ2 =138.347Κρ,Ρ3 = 150.744Κρ [0034]蒸发设备料液密度Ρ = ΛΡ32/81η
[0035] =(p3-p2)/ghi
[0036] =1265kg/m3
[0037] 蒸发设备中料液固液比，根据P = 1265kg/m3，查表一可得10 %
[0038]蒸发设备的液位h2 = AP31/pg
[0039] =(P3-Pi)hi/(P3-P2)
[0040] =ΔΡ3?ι/ΔΡ32
[0041 ] =7.5m
[0042] 传统两点法测量液位时，一般设定料液的密度p = 1300kg/m3，此时，当通过压力变 送器分别测量得Pi = 57.766Kp，P3 = 150.744Kp时，得到的蒸发设备的液位：
[0043] h2 = AP3i/pg
[0044] =(150.744-57.766)/(9.8*1300)
[0045] =7.3m
[0046] 与三点法测量的液位相比，要低0.2m，测量误差为一2.67 %。
[0047] 2)实施例2
[0048] 在设计时，预先设定P2、P3的高度差1η = 5πι，通过压力变送器分别测量得P1 = 11·941Kp，P2 = 44·597Kp，P3 = 112·168Kp
[0049] 蒸发设备料液密度Ρ = ΛΡ32/81η
[0050] =(p3-p2)/ghi
[0051] =1379kg/m3
[0052] 蒸发设备中料液固液比，根据P = 1379kg/m3，查表一可得30 %
[0053]蒸发设备的液位h2 = AP31/pg
[0054] =AP3ihi/ΔΡ32
[0055] =(P3-Pi)hi/(P3-P2)
[0056] =7.4m
[0057] 传统两点法测量液位时，一般设定料液的密度p = 1300kg/m3，此时，当通过压力变 送器分别测量得Pi = 11.94 lKp，P3 = 112.168Kp时，得到的蒸发设备的液位
[0058] h2 = AP3i/pg
[0059] =(112.168-11.941 )/(9.8*1300)
[0060] =7.9m
[0061] 与三点法测量的液位相比，要高0.5m，测量误差为+6.76%。
[0062] 本发明公开和提出的一种准确测量制盐蒸发设备液位及固液比的测量装置，本领 域技术人员可通过借鉴本文内容，适当改变条件路线等环节实现，尽管本发明的方法和制 备技术已通过较佳实施例子进行了描述，相关技术人员明显能在不脱离本
【发明内容】
、精神 和范围内对本文所述的方法和技术路线进行改动或重新组合，来实现最终的制备技术。特 别需要指出的是，所有相类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，他们都 被视为包括在本发明精神、范围和内容中。
【主权项】
1. 一种准确测量制盐蒸发设备液位及固液比的测量装置;其特征是三台压力变送器的 压点分别设置在蒸发设备三个不同高度位置，一个设置在液位上面;两个设置在液位中。2. 如权利要求1所述的装置，其特征是其中液位上面的测压点置于蒸发设备标准液 面上部2m~3m处，液位中上面的测压点？2放置于蒸发设备标准液面下部lm~3m处、液位中 上面的测压点P 3放置于测压点P2下部lm~6m处。3. 如权利要求1所述的装置，其特征是液相部分压力测压点处设置吹液装置。
【专利摘要】本发明涉及一种准确测量制盐蒸发设备液位及固液比的测量装置；其三台压力变送器的压点分别设置在蒸发设备三个不同高度位置，一个设置在液位上面；两个设置在液位中。其中液位上面的测压点P1放置于蒸发设备标准液面上部2m～3m处，液位中上面的测压点P2放置于蒸发设备标准液面下部1m～3m处、液位中上面的测压点P3放置于测压点P2下部1m～6m处。本发明应用三台压力变送器，测量蒸发罐上不同高度两点液相压力，根据其差压计算出液相的密度，根据测量的密度和固液比呈线性关系反映出蒸发罐的内的固液比，再通过已测密度和液气相的压差，更加准确的计算出蒸发罐的液位。
【IPC分类】G01D21/02
【公开号】CN105509803
【申请号】CN201510875333
【发明人】王天河, 孟兴智, 宋礼慧
【申请人】中盐工程技术研究院有限公司
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2015年12月2日