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磁翻板液位計(jì)在硫酸生產(chǎn)中的應(yīng)用案例
閱讀：776 發(fā)布時(shí)間：2019-3-29- 摘要：硫酸是工業(yè)生產(chǎn)中一種非常重要原料，許多化工生產(chǎn)都需要硫酸參與,，是應(yīng)用為廣泛的化工原料,。在目前的硫酸生產(chǎn)中工藝中，因?yàn)?w( H 2SO 4 ) ≥98．3% 濃硫酸的強(qiáng)烈腐蝕性和揮發(fā)性,，液硫的蒸發(fā)及其黏度大,、冷凝快等特點(diǎn)，一般的的非接觸式液位測(cè)量?jī)x表在硫酸裝置中的應(yīng)用都不能達(dá)到理想效果,。本文所介紹的磁翻板液位計(jì)是一種特別適合硫酸液位測(cè)量的產(chǎn)品,，由于在配套液位測(cè)量?jī)x表中，磁翻板液位計(jì)具有測(cè)量范圍大,，不受儲(chǔ)罐高度的限制,，指示機(jī)構(gòu)與被測(cè)介質(zhì)*隔離，密封性好,，可靠性高,，使用安全，且價(jià)格不貴便于維護(hù)等特點(diǎn),，是應(yīng)用廣泛的液位測(cè)量?jī)x表之一?，F(xiàn)主要介紹本公司所用的磁翻板液位計(jì)在硫酸液位測(cè)量及液硫液位測(cè)量中的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)及其技術(shù)改進(jìn)措施，供同行參考,。
1,、前言
硫酸是工業(yè)生產(chǎn)中一種非常重要原料,，許多化工生產(chǎn)都需要硫酸參與，是應(yīng)用為廣泛的化工原料,。在目前的硫酸生產(chǎn)中工藝中,，因?yàn)?w( H 2SO 4 ) ≥98．3% 濃硫酸的強(qiáng)烈腐蝕性和揮發(fā)性，液硫的蒸發(fā)及其黏度大,、冷凝快等特點(diǎn),，一般的的非接觸式液位測(cè)量?jī)x表在硫酸裝置中的應(yīng)用都不能達(dá)到理想效果。本文所介紹的磁翻板液位計(jì)是一種特別適合硫酸液位測(cè)量的產(chǎn)品,，由于在配套液位測(cè)量?jī)x表中,，磁翻板液位計(jì)具有測(cè)量范圍大，不受儲(chǔ)罐高度的限制,，指示機(jī)構(gòu)與被測(cè)介質(zhì)*隔離,，密封性好，可靠性高,，使用安全,，且價(jià)格不貴便于維護(hù)等特點(diǎn)，是應(yīng)用廣泛的液位測(cè)量?jī)x表之一,。筆者主要介紹本公司所用的磁翻板液位計(jì)在硫酸液位測(cè)量及液硫液位測(cè)量中的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)及其技術(shù)改進(jìn)措施,，供同行參考。
2,、磁翻板液位計(jì)的結(jié)構(gòu)和工作原理
磁翻板液位計(jì)是根據(jù)磁性原理,、阿基米德浮力定律等巧妙地結(jié)合機(jī)械傳動(dòng)的特性而開(kāi)發(fā)研制的一種專門用于液位測(cè)量的裝置。典型的磁翻板液位計(jì)結(jié)構(gòu)如圖 1 所示,。
該液位計(jì)設(shè)有一容納浮球的腔體稱其為主體管或?qū)蚬?，磁翻板液位?jì)通過(guò)法蘭或其他接口與容器組成一個(gè)連通器，這樣導(dǎo)向管內(nèi)的液面與容器內(nèi)的液面處于相同高度,。故導(dǎo)向管內(nèi)的浮球會(huì)隨著容器內(nèi)液面的升降而升降,。為了能很方便地看到液位，在導(dǎo)向管的外面裝了一個(gè)翻柱顯示器,。因?yàn)樵谥圃旄∏驎r(shí)在浮球沉入液體與浮出部分的交界處安裝了磁鋼,，它與浮球隨液面升降時(shí)，它的磁性透過(guò)導(dǎo)向管傳遞給翻柱顯示器,，推動(dòng)磁翻柱轉(zhuǎn) 180°; 由于磁翻柱是有紅,、白兩個(gè)半圓柱合成的圓柱體,，所以轉(zhuǎn)180°后朝向翻柱顯示器外的會(huì)改變顏色,，兩色交界處即是液面的高度。如需遠(yuǎn)傳信號(hào),，增加與磁翻柱同樣長(zhǎng)度的干簧管和變送器配套使用即可,。
2．2 垂直安裝位置的選擇
磁翻板液位計(jì)安裝位置的選擇應(yīng)根據(jù)該點(diǎn)的液位是否能真實(shí)反應(yīng)酸槽實(shí)際液位,。酸槽上磁翻板液位計(jì)垂直安裝位置的選擇如圖 2 所示。圖2中,，B點(diǎn)靠近電機(jī)和泵,，磁翻板液位計(jì)安裝在此處既影響電機(jī)及泵的檢修，又因泵附近液位的環(huán)流波動(dòng)較大,，對(duì)浮子導(dǎo)向管沖刷嚴(yán)重,，故B點(diǎn)不合理; C點(diǎn)處因有管道通過(guò)，不便維護(hù)且影響管道和泵,、電機(jī)等的起吊更換,，故也不能選擇C點(diǎn); A點(diǎn)遠(yuǎn)離泵和電機(jī)，且有足夠的空間安裝翻板,，便于維護(hù),，所以A點(diǎn)較為合適。
2．3 側(cè)裝式磁翻板液位計(jì)導(dǎo)向管的設(shè)計(jì)側(cè)裝式磁翻板液位計(jì)要能穩(wěn)定長(zhǎng)周期運(yùn)行,，其導(dǎo)向管的設(shè)計(jì)是至關(guān)重要的,。其關(guān)鍵因素有: ①管徑不宜太小，與浮子間間隙在 1 cm 左右; ②盡量不要有內(nèi)襯; ③材質(zhì)成分選用不低于316L 的不銹鋼管; ④罐體引流管直徑盡量小于浮子直徑; ⑤導(dǎo)向管上下端部均采用法蘭式密封,，以便維護(hù),。側(cè)裝式磁翻板液位計(jì)的安裝結(jié)構(gòu)如圖 3 所示。
3,、磁翻板液位計(jì)在硫酸生產(chǎn)中的應(yīng)用
3．1 在硫酸液位測(cè)量中的應(yīng)用
磁翻板液位計(jì)應(yīng)用在硫酸液位測(cè)量時(shí),，我公司曾選擇圖 1 中垂直安裝的 B、 C 點(diǎn)作為安裝位置,，均出現(xiàn)較為嚴(yán)重的測(cè)量故障和維護(hù)不便,，改為 A 點(diǎn)已正常穩(wěn)定使用近 1 年。但后來(lái)發(fā)現(xiàn) A 點(diǎn)翻板有卡死現(xiàn)象,，經(jīng)停車拆開(kāi)發(fā)現(xiàn)浮子導(dǎo)向管內(nèi)襯四氟破裂導(dǎo)致酸泥進(jìn)入夾層膨脹卡死浮子,，且 316L 不銹鋼保護(hù)管也腐蝕嚴(yán)重，有的地方厚度僅有 1 mm,。經(jīng)討論分析,，因酸槽內(nèi)襯有瓷磚，故改為側(cè)面安裝,。如圖 3 所示,， A 點(diǎn)為槽蓋開(kāi)孔處， A 1 點(diǎn)為導(dǎo)向管下端連接處,。
經(jīng)過(guò)一年多來(lái)的運(yùn)行實(shí)踐表明,，這種安裝方式能準(zhǔn)確測(cè)量槽內(nèi)液位，浮子再未出現(xiàn)卡死的情況,，沒(méi)有罐內(nèi)硫酸的環(huán)流沖刷,，主體管也沒(méi)有了沖刷腐蝕,。經(jīng)裝置大修期間拆開(kāi)檢查，主體管內(nèi)壁無(wú)明顯腐蝕,，也沒(méi)有酸泥附在內(nèi)壁,，浮子也沒(méi)有任何破損和變形，不僅使用壽命延長(zhǎng),，而且安全可靠,，基本免維護(hù)。側(cè)面安裝方式的關(guān)鍵點(diǎn)在于: ①酸槽內(nèi)壁襯有瓷磚,，故引流管上開(kāi)孔應(yīng)選擇槽蓋合適位置,，下孔在進(jìn)口管上，且均需加閥門,，便于維護(hù); ②考慮管內(nèi)硫酸在天氣時(shí)對(duì)磁翻柱及測(cè)量裝置的影響,，因本公司循環(huán)槽溫度在75 ℃左右，為避免夏天溫度過(guò)高影響傳感器測(cè)量,，冬天防凍,，管徑 D 應(yīng)在 80mm 以上可保證正常測(cè)量。3．2 在液體硫磺液位測(cè)量中的應(yīng)用
因硫磺的熔點(diǎn)為 119 ℃,，當(dāng)磁翻板液位計(jì)用于液體硫磺液位測(cè)量垂直安裝時(shí),，硫蒸氣進(jìn)入浮球?qū)蚬芾淠瑢?dǎo)致浮球卡死,，且不便清理,，液位計(jì)只能報(bào)廢。側(cè)裝式磁翻板液位計(jì)在液體硫磺的液位測(cè)量中更是少有成功的案例,，因?yàn)橐脢A套管通蒸汽保證管內(nèi)硫磺不凝固,，又不影響管外干簧管及變送器的壽命很難。
建恒公司原精硫槽采用直裝式磁翻板液位計(jì)測(cè)量液位,，使用壽命不超過(guò)半年就會(huì)出現(xiàn)浮球卡死現(xiàn)象,。建恒公司液硫儲(chǔ)存大罐所用側(cè)裝式磁翻板液位計(jì)自安裝以來(lái)，一直沒(méi)有成功投用,。故公司在實(shí)際應(yīng)用的基礎(chǔ)上總結(jié)經(jīng)驗(yàn),，對(duì)成套磁翻板液位計(jì)進(jìn)行適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)后，進(jìn)行分體式安裝(直裝和側(cè)裝均可),，見(jiàn)圖 4,。
分體式磁翻板液位計(jì)的安裝步驟如下: ①通過(guò)計(jì)算浮力和配重，在槽體頂部合適位置安裝定滑輪,，在槽外合適位子安裝磁翻板傳感裝置; ②用直徑為 3 mm 的不銹鋼繩連接浮子和配重,，鋼繩長(zhǎng)度根據(jù)液位來(lái)計(jì)算。這里特別要注意,，磁翻板要反向安裝,。
分體式改裝投用 2 年多來(lái),，液硫液位測(cè)量穩(wěn)定準(zhǔn)確,。傳導(dǎo)變送裝置與液體硫磺隔離,，避免了浮子卡死情況的出現(xiàn); 因浮子與液面直接接觸并與變送裝置連動(dòng)，不會(huì)造成假液位; 沒(méi)有硫蒸氣進(jìn)入導(dǎo)向管,，也就不必對(duì)整個(gè)液位計(jì)進(jìn)行伴熱,，*解決了精硫槽的液位測(cè)量難題。為了延長(zhǎng)定滑輪的使用壽命,，建議定滑輪采用聚四氟乙烯板制作,，建恒公司采用 PP 材質(zhì)制作，使用至今也未出現(xiàn)任何問(wèn)題,。因液體硫磺具有一定腐蝕性,，為避免鋼絲繩腐蝕斷裂導(dǎo)致浮子脫落，建恒公司在使用不銹鋼絲繩的基礎(chǔ)上增加了一根四氟繩配合使用,。
目前磁翻板液位計(jì)的應(yīng)用十分成熟,，主體管、四氟浮子,、干簧管,、兩線制 4 ～20 mA 變送器技術(shù)十分完善，精度可達(dá)0．75 級(jí),，而且價(jià)格大幅下降,，性價(jià)比較高。該儀表經(jīng)過(guò)適當(dāng)改進(jìn)可靈活用于各種塔,、罐,、槽、球型容器和鍋爐等設(shè)備的介質(zhì)液位測(cè)量,?？梢宰龅礁呙芊狻⒎佬孤?，廣泛適用于高溫,、高壓、耐腐蝕的場(chǎng)合,。它彌補(bǔ)了玻璃板( 管) 液位計(jì)指示清晰度差,、易破裂等缺陷，且全過(guò)程測(cè)量無(wú)盲區(qū),，顯示清晰,、測(cè)量范圍大。因此只要對(duì)磁翻板液位計(jì)的性能,、特點(diǎn)有了全面深入的了解,，有了應(yīng)付各種工況的策略,，磁翻板液位計(jì)一定會(huì)成為化工測(cè)量中的得力助手。