本发明涉及一种新型尿素氨/碳比控制装置。
背景技术：
氨/碳比(n/c)是提高尿素高质高效合成的重要参数之一。尿素合成工段，二氧化碳和氨在合成塔中反应生成尿素，这是一个平衡反应。为了保证尿素合成的稳定进行，实现合成塔内部能量的自给自足，获得满意的尿素生产率，必须对合成塔中各种成份的比率进行严格的控制，这个比率叫氨/碳摩尔比。
目前方法分析氨/碳比，常规的都是通过人工手动分析，指导生产，操作复杂、且不能及时反映工况，对指标不能及时控制，多数操作人员更期望能够实现在线分析。国外在线分析与工艺包捆绑销售，价格及其昂贵。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种成本较低的新型尿素氨/碳比控制装置，符合工艺要求。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种新型尿素氨/碳比控制装置，它包括合成塔、主管线、调节阀、流量变送器、甲铵液密度分析仪、压力变送器、热电偶温度计、混合器、控制单元；
所述的流量变送器包括第一二氧化碳流量变送器、第二二氧化碳流量变送器、第一液氨流量变送器和第二液氨流量变送器；
所述的混合器包括第一混合器和第二混合器；
所述的主管线包括二氧化碳主管线、甲铵液主管线、液氨主管线和合成塔出口主管线；
二氧化碳主管线通过第一混合器与合成塔相连，液氨主管线分别与第二混合器和合成塔相连，第二混合器还分别连接甲铵液主管线和第一混合器；第一混合器与合成塔相连，液氨主管线分别与第二混合器和合成塔相连，主要是将甲铵液、液氨、二氧化碳三种介质混合均匀后进入合成塔，使合成塔内能充分反应；第二混合器分别连接甲铵液主管线、液氨主管线和第一混合器；使甲铵液和液氨混合均匀后在再进入第一混合器与二氧化碳混合；
所述的甲铵液主管线上设置有甲铵泵，调节阀设置在合成塔出口主管线上，第一二氧化碳流量变送器和第二二氧化碳流量变送器设置在二氧化碳主管线上，第一液氨流量变送器和第二液氨流量变送器设置在液氨主管线上，甲铵液密度分析仪设置在合成塔出口主管线上，热电偶温度计安装在合成塔侧壁上；
所述的流量变送器、压力变送器、甲铵液密度分析仪、热电偶温度计和调节阀均与控制单元连接；
所述的第一二氧化碳流量变送器和第二二氧化碳流量变送器为温度、压力、差压三合一变送器，所在二氧化碳主管线上开2个孔用不锈钢引压管分别接入第一二氧化碳流量变送器和第二二氧化碳流量变送器；将温度、压力、差压三种参数集成在一个变送器上进行自动补偿，显示流量为工况真实流量，安装方便，可减少一次仪表的安装，计算机电缆、dcs卡件数量，大大降低了成本。温度、压力、差压三合一流量变送器还具有精度高，可内置补偿程序，传输便捷的优势；
所述的第一液氨流量变送器和第二液氨流量变送器为差压变送器，在液氨主管线上安装不锈钢双引压内藏孔板，孔板前后各开2个孔；进口为正压侧，出口为负压侧，分别用不锈钢引压管引入第一液氨流量变送器和第二液氨流量变送器的正负两侧；
所述的压力变送器包括第一合成塔压力变送器和第二合成塔压力变送器，在液氨主管线上开孔用不锈钢引压管分别引入第一合成塔压力变送器和第二合成塔压力变送器。
作为优选方式，所述的不锈钢引压管为φ14不锈钢引压管。
作为优选方式，所述的控制单元为dcs系统，采用dcs控制系统操作方便、自动化程度高、计算功能强大、控制精度高、节约劳动力、安全稳定。
作为优选方式，所述的热电偶温度计为三支一组i级e分度φ3热电偶温度计，采用三选二的方式进行比较，确保温度显示可靠、准确。
作为优选方式，热电偶温度计插入塔内500mm～700mm优选600mm，测尿素合成塔塔内温度准确。
作为优选方式，合成塔侧壁焊接有测温护套管，测温护套管插入塔内500mm～700mm优选600mm，热电偶温度计的长度与测温护套管的长度一致，热电偶温度计插入测温护套管内。
作为优选方式，本发明还包括报警装置，所述的报警装置与控制单元连接。
作为优选方式，所述的报警装置包括声、光报警装置。
本发明的有益效果是：通过在尿素合成塔出口管线安装甲铵液密度分析仪可及时反应合成塔内氨/碳比，对进尿素合成塔液氨、二氧化碳流量及时做出调整，提高尿素产率，大幅度降低氨和蒸汽消耗，确保尿素合成塔的稳定性，保证系统安全、稳定的运行。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图中，1-第一二氧化碳流量变送器，2-第二二氧化碳流量变送器，3-第一混合器，4-调节阀，5-甲铵液密度分析仪，6-第二混合器，7-热电偶温度计，8-第一液氨流量变送器，9-第二液氨流量变送器，10-第一合成塔压力变送器，11-第二合成塔压力变送器。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
如图1所示，其中a表示二氧化碳主管线，b表示甲铵液主管线，c表示液氨主管线，d表示合成塔出口主管线。
一种新型尿素氨/碳比控制装置，它包括合成塔、主管线、调节阀4、流量变送器、甲铵液密度分析仪5、压力变送器、热电偶温度计7、混合器、控制单元；
所述的流量变送器包括第一二氧化碳流量变送器1、第二二氧化碳流量变送器2、第一液氨流量变送器8和第二液氨流量变送器9；
所述的混合器包括第一混合器3和第二混合器6；
所述的主管线包括二氧化碳主管线、甲铵液主管线、液氨主管线和合成塔出口主管线；
二氧化碳主管线通过第一混合器3与合成塔相连，液氨主管线分别与第二混合器6和合成塔相连，第二混合器6还分别连接甲铵液主管线和第一混合器3；第一混合器3与合成塔相连，液氨主管线分别与第二混合器6和合成塔相连，主要是将甲铵液、液氨、二氧化碳三种介质混合均匀后进入合成塔，使合成塔内能充分反应；第二混合器6分别连接甲铵液主管线、液氨主管线和第一混合器3；使甲铵液和液氨混合均匀后在再进入第一混合器3与二氧化碳混合；
所述的甲铵液主管线上设置有甲铵泵，调节阀4设置在合成塔出口主管线上，第一二氧化碳流量变送器1和第二二氧化碳流量变送器2设置在二氧化碳主管线上，第一液氨流量变送器8和第二液氨流量变送器9设置在液氨主管线上；甲铵液密度分析仪5设置在合成塔出口主管线上，甲铵液密度分析仪5为测量甲胺密度的测试仪，通过分析甲胺的比重，运用数学模型，再通过dcs进行运算，输出调节液氨和二氧化碳的流量，达到合理科学的配比，更进一步实现节能，本发明通过安装甲铵液密度分析仪5可及时反应合成塔内氨/碳比对工况做出调整，提高尿素产率，大幅度降低氨和蒸汽消耗，能够很好地保持合成塔的稳定性，保证系统安全；热电偶温度计7安装在合成塔侧壁上；
所述的流量变送器、压力变送器、甲铵液密度分析仪5、热电偶温度计7和调节阀4均与控制单元连接；
所述的第一二氧化碳流量变送器1和第二二氧化碳流量变送器2为温度、压力、差压三合一变送器，所在二氧化碳主管线上开2个孔用不锈钢引压管分别接入第一二氧化碳流量变送器1和第二二氧化碳流量变送器2；通过安装温度、压力、差压三合一变送器可及时监测二氧化碳流量；差压变送器及时监测液氨流量；对工况做出调整，能够很好地保持合成塔的稳定性，保证系统安全；
所述的第一液氨流量变送器8和第二液氨流量变送器9为差压变送器，在液氨主管线上安装不锈钢双引压内藏孔板，孔板前后各开2个孔；进口为正压侧，出口为负压侧，分别用不锈钢引压管引入第一液氨流量变送器8和第二液氨流量变送器9的正负两侧；所述的流量变送器为温度、压力、差压三合一变送器，将温度、压力、差压三种参数集成在一个变送器上进行自动补偿，显示流量为工况真实流量，安装方便，可减少一次仪表的安装，计算机电缆、dcs卡件数量，大大降低了成本。温度、压力、差压三合一流量变送器还具有精度高，可内置补偿程序，传输便捷的优势。
所述的压力变送器包括第一合成塔压力变送器10和第二合成塔压力变送器11，在液氨主管线上开孔用不锈钢引压管分别引入第一合成塔压力变送器10和第二合成塔压力变送器11。本发明通过安装压力变送器及时监测合成塔压力，通过调节阀4稳定合成塔内压力，能够很好地保持合成塔的稳定性，保证系统安全。
优选地，所述的不锈钢引压管为φ14不锈钢引压管。
优选地，所述的控制单元为dcs系统，采用dcs控制系统操作方便、自动化程度高、控制精度高、节约劳动力。
优选地，所述的热电偶温度计7为三支一组i级e分度φ3热电偶温度计7，采用三选二的方式进行比较，确保温度显示可靠、准确。
优选地，热电偶温度计7插入塔内500mm～700mm优选600mm，测尿素合成塔塔内温度准确。
优选地，合成塔侧壁焊接有测温护套管，测温护套管插入塔内500mm～700mm优选600mm，热电偶温度计7的长度与测温护套管的长度一致，热电偶温度计7插入测温护套管内。
优选地，本发明还包括报警装置，所述的报警装置与控制单元连接。
优选地，所述的报警装置包括声、光报警装置。
本发明液氨主管线上压力等同于合成塔压力，第一液氨压力变送器(第一合成塔压力变送器10)、第二液氨压力变送器(第二合成塔压力变送器11)信号输入控制系统(优选dcs控制系统)，选择第一液氨压力变送器或第二液氨压力变送器信号作为调节阀4的给定信号。
控制单元输出信号给调节阀4，将调节阀4开大或关小来控制合成塔压力；所述的调节阀4设置在合成塔出口主管线，采用专用高压阀，调节方便、零泄漏。
所述的三支一组i级e分度φ3热电偶设置在合成塔侧面(插入塔内600mm)：在合成塔侧面开孔将测温护套管(插入塔内600mm)焊接在合成塔上，三支一组i级e分度φ3热电偶插到护套管内。
所述的甲铵液密度分析仪5设置在合成塔出口的主管线上，采用热电射线密度分析仪进行检测，在线分析时，分析仪将产生一个要求的输入信号，输给自动控制系统，根据显示密度来控制氨和二氧化碳的流量。
本发明还可以通过与控制单元连接的报警装置进行报警。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，应当指出的是，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。