蒸发罐液位测量控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于蒸发罐测控技术领域，尤其涉及一种蒸发罐液位测量控制系统。
【背景技术】
[0002]糖厂制炼车间蒸发站既是热系统的中心，又是制糖工艺过程的神经中枢，不仅担负浓缩糖汁的任务，还要利用蒸发过程中生产的汁汽供加热和煮糖等前后工序使用，前后相连，环环相扣。因此，如果蒸发不稳定，生产过程将会陷入恶性循环中。
[0003]蒸发系统操作控制最重要的环节是:要保证蒸发罐内糖汁始终处于稳定的低液面状态，以便发挥其最大的蒸发效能。大幅度的液面波动，不但影响蒸发效能，如液位过低造成蔗糖焦化使糖汁和成品着色，严重影响产品质量，液位过高则静压损失大，降低蒸发系统传热有效温差，甚至会跑糖，以至于严重影响整个制糖生产加工能力、产品品质和能源消耗。“蒸发系统”在制糖行业被称为第二锅炉，在整个制糖生产线中起着决定性作用。
[0004]现今市场上的蒸发罐液位一般采用双法兰差压变送器或者双套单法兰液位变送器辅以蒸汽压力进行测量，该法只适合测量沸腾强度不高、液面相对静止的容器液位，而无法测量沸腾强度大、泡沫较多、糖浆锤度及密度不断变化、煮糖抽气变化较大、汽鼓温度及压力不断变化等工况复杂多变的蒸发罐液位，而且变送器仪表直接接触糖浆结垢容易损坏，维护极不方便。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单、适应性强的蒸发罐液位测量控制系统，主要用于制糖行业列管式加热蒸发(罐)系统或其他行业相关类型蒸发罐的液位测量控制。
[0006]为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案:蒸发罐液位测量控制装置，主要包括至少一根电导率电极，用于对蒸发罐内糖浆液位进行测量。
[0007]电导率电极至少有两根，分别用于对蒸发罐内正常生产液位最低和最高处的糖浆液位进行测量。
[0008]电导率电极至少有四根，其中两根用于对蒸发罐内正常生产液位最低和最高处之间的糖浆液位进行测量。
[0009]上述蒸发罐液位测量控制装置，还包括蒸发罐入料电磁流量计、蒸发罐出料电磁流量计、汁汽节流孔板流量计、蒸发罐出料自动调节阀、蒸发罐汽鼓汽室温度传感器和蒸发罐汽鼓汽室压力变送器、蒸发罐物料电导率锤度计。
[0010]电导率电极、蒸发罐入料电磁流量计、蒸发罐出料电磁流量计、汁汽节流孔板流量计、蒸发罐出料自动调节阀、蒸发罐汽鼓汽室温度传感器和蒸发罐汽鼓汽室压力变送器、蒸发罐物料电导率锤度计均与PLC或者DCS系统相连。
[0011]蒸发罐液位测量控制系统，主要包括蒸发罐和安装在蒸发罐正常生产液位处的电导率电极；蒸发罐入料口和出料口分别安装入料电磁流量计、出料电磁流量计，蒸发罐汁汽出口安装汁汽节流孔板流量计，蒸发罐出料口安装出料自动调节阀，蒸发罐汽鼓、汽室处分别安装汽鼓汽室温度传感器和汽鼓汽室压力变送器、蒸发罐物料电导率锤度计；电导率电极、入料电磁流量计、出料电磁流量计、汁汽节流孔板流量计、出料自动调节阀、汽鼓汽室温度传感器和汽鼓汽室压力变送器、蒸发罐物料电导率锤度计均与PLC或者DCS系统相连。
[0012]电导率电极至少有四根，其中两根分别用于对蒸发罐内正常生产液位最低和最高处的糖浆液位进行测量，另外两根用于对蒸发罐内正常生产液位最低和最高处之间的糖浆液位进行测量。
[0013]针对目前蒸发罐液位测量控制存在的诸多问题，发明人设计了一种蒸发罐液位测量控制系统，主要是在蒸发罐正常生产液位处安装电导率电极(电接点)对蒸发罐内糖浆液位进行测量；同时，通过增设入料电磁流量计、出料电磁流量计、汁汽节流孔板流量计、出料自动调节阀，采用蒸发液位、蒸发罐入料流量和汁汽流量三冲量进行控制；蒸发罐汽鼓、汽室处还分别安装汽鼓汽室温度传感器和汽鼓汽室压力变送器，参考汽鼓温度和汽室压力对蒸发液位进行补偿、校正；另外，汽鼓下端物料安装一电导率锤度计，通过测量糖浆电导率并依据电导率-锤度关系模型测量糖浆锤度。
[0014]本实用新型具有以下突出优点:
[0015]〈1>采用接触式电导率电极对糖浆实际液面进行直接精确测量，可解决沸腾强度大、泡沫较多、糖浆锤度及密度不断变化、煮糖抽气变化较大、汽鼓温度及压力不断变化等工况复杂多变的蒸发罐液位测量问题；
[0016]<2>电导率电极置于蒸发罐外部，电导率电极两端电压为安全电压，防止仪表结垢失灵或损坏，安全可靠，维护方便；
[0017]<3>电导棒直接接触蒸发罐实际液位，测量安全可靠，电接点坚固耐用，无需维护；
[0018]<4>传统单冲量控制蒸发罐液位不稳定，而本实用新型采用蒸发罐入料流量、液位和蒸汽流量三冲量对蒸发罐液位进行控制，控制精度高，安全可靠、技术先进、经济合理；
[0019]<5>以汽鼓和汁室温度、压力建立沸腾数学模型进行液位波动补偿，液位测量准确；
[0020]〈6>通过糖浆电导率测量转换为锤度单位，每个罐都可以安装电导率棒，实施简单、测量准确，极大节省成本，性价比高，也解决了现今糖厂蒸发罐只在末效安装锤度计成本较高、安装不便等问题；
[0021]<7>采用PLC或DCS系统对仪表信号进行测量及控制，技术先进。
【附图说明】
[0022]图1是本实用新型蒸发罐液位测量控制系统(单罐)的使用状态示意图。
[0023]图2是本实用新型蒸发罐液位测量控制系统(糖厂I?V效蒸发罐)的使用状态示意图。
[0024]图中:1蒸发罐，2电导率电极，3电导率锤度计，4入料电磁流量计，5出料电磁流量计，6汁汽节流孔板流量计，7自动调节阀，8汽鼓汽室温度传感器，9汽鼓汽室压力变送器。
【具体实施方式】
[0025]如图1和图2所示，蒸发罐液位测量控制系统，主要包括蒸发罐I和安装在I?V效蒸发罐正常生产液位处的电导率电极2，电导率电极用于对蒸发罐内糖浆液位进行测量，因为在纯度低于90的糖膏中含有杂质，可以导电，导电能力的大小又与浓度、黏度有关。无液位时，电导率为0，有糖浆液位时电导率为某一数值，并将电导率电极液位(开关量)信号通过建立D/A数转模数学模型，将电接点液位信号转换为连续的模拟量液位工程量O?100%，液位真实可靠，以便采用模糊控制算法对蒸发罐液位进行精确控制。蒸发罐入料口和出料口分别安装入料电磁流量计4、出料电磁流量计5，蒸发罐汁汽出口安装汁汽节流孔板流量计6，蒸发罐出料口安装出料自动调节阀7对液位进行自动控制，采用蒸发液位、蒸发罐入料流量和汁汽流量三冲量进行控制；蒸发罐汽鼓、汽室处分别安装汽鼓汽室温度传感器8和汽鼓汽室压力变送器9，分别对汽鼓、汽室温度及压力进行测量，对蒸发液位进行补偿、校正；汽鼓下端糖浆安装一电导率锤度计3，通过测量糖浆电导率并依据电导率-锤度关系模型，测量糖浆锤度；电导率电极、入料电磁流量计、出料电磁流量计、汁汽节流孔板流量计、出料自动调节阀、汽鼓汽室温度传感器和汽鼓汽室压力变送器、电导率锤度计均与PLC或者DCS系统相连，实时采集电导液位信号、流量信号、自动调节阀、温度及压力信号以便实现精确控制液位。
[0026]其中，电导率电极可根据I?V效蒸发罐实际液位情况安装多根，如电导率电极有四根，其中两根分别用于对蒸发罐内正常生产液位最低和最高处的糖浆液位进行测量，另外两根用于对蒸发罐内正常生产液位最低和最高处之间的糖浆液位进行测量。
【主权项】
1.一种蒸发罐液位测量控制系统，其特征在于主要包括蒸发罐和安装在蒸发罐正常生产液位处的电导率电极；蒸发罐入料口和出料口分别安装入料电磁流量计、出料电磁流量计，蒸发罐汁汽出口安装汁汽节流孔板流量计，蒸发罐出料口安装出料自动调节阀，蒸发罐汽鼓、汽室处分别安装汽鼓汽室温度传感器和汽鼓汽室压力变送器、蒸发罐物料电导率锤度计；所述电导率电极、入料电磁流量计、出料电磁流量计、汁汽节流孔板流量计、出料自动调节阀、汽鼓汽室温度传感器和汽鼓汽室压力变送器、蒸发罐物料电导率锤度计均与PLC或者DCS系统相连。
2.根据权利要求1所述的蒸发罐液位测量控制系统，其特征在于:所述电导率电极至少有四根，其中两根分别用于对蒸发罐内正常生产液位最低和最高处的糖浆液位进行测量，另外两根用于对蒸发罐内正常生产液位最低和最高处之间的糖浆液位进行测量。
【专利摘要】本实用新型公开了一种蒸发罐液位测量控制系统，主要是在蒸发罐正常生产液位处安装电导率电极对蒸发罐内糖浆液位进行测量；同时，通过增设入料电磁流量计、出料电磁流量计、汁汽节流孔板流量计、出料自动调节阀，采用蒸发液位、蒸发罐入料流量和汁汽流量三冲量进行控制；蒸发罐汽鼓、汽室处还分别安装汽鼓汽室温度传感器和汽鼓汽室压力变送器，参考汽鼓温度和汽室压力对蒸发液位进行补偿、校正；另外，汽鼓下端物料安装一电导率传感器，通过测量糖浆电导率并依据电导率-锤度关系模型测量糖浆锤度。本实用新型结构简单、适应性强，可解决工况复杂多变的蒸发罐液位测量问题，其测量控制精确，安全可靠、技术先进、经济合理。
【IPC分类】G05D9-12
【公开号】CN204270159
【申请号】CN201420239171
【发明人】马信
【申请人】马信
【公开日】2015年4月15日
【申请日】2014年5月12日