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幾種物位計在實際應(yīng)用中的分析
發(fā)布時間:2022-10-30 23:18:33來源:m.qh-sr.com來源:.. 字體:
       火力發(fā)電廠需要對許多工質(zhì)進行物位測量,以達到安全生產(chǎn)的目的,比如汽包水位、煤倉煤位、渣倉料位、除氧器水位、儲油罐油位、加藥罐液位等等。
  這里物位測量指的是對液位、界位及料位的檢測統(tǒng)稱。完成物位測量任務(wù)的儀表叫做物位計,物位計根據(jù)測量原理、測量對象、測量方式等的不同分為以下幾種:
  根據(jù)測量方式不同,可分為連續(xù)式、限位式。
  根據(jù)測量對象不同,可分為液位計、界位計及料位計。
  根據(jù)測量原理不同,可分為靜壓式物位檢測、浮力式物位檢測、電學(xué)式物位檢測、聲學(xué)式物位檢測、射線式物位檢測、雷達式物位檢測等。
  按照與被測介質(zhì)接觸與否,可分為接觸式物位檢測和非接觸式物位檢測。
  上面靜壓式物位檢測、浮力式物位檢測、電學(xué)式物位檢測屬于接觸式物位檢測;聲學(xué)式物位檢測、射線式物位檢測、雷達式物位檢測屬于非接觸式物位檢測。
  目前多數(shù)火力發(fā)電廠對煤位、渣位、粉位、灰位等物位進行測量時,常采用超聲波式、雷達式、重錘式、射頻導(dǎo)納式單一種類的料位計進行測量。這樣使得被監(jiān)視的物位時常發(fā)生異常顯示,加大儀表的維護量,無法滿足安全運行的要求。這是由于這四類料位計工作原理及所需工作環(huán)境的不同而造成的。下面針對煤位、渣位、粉位、灰位的檢測,進行這四類物位計優(yōu)、缺點的比較及分析。
  1 超聲波式料位計
  1.1 工作原理
  在超聲波料位計上有一個超聲波發(fā)射器與接收器,發(fā)射器經(jīng)過電子激勵,直接產(chǎn)生超聲波脈沖并射向被測介質(zhì)的表面,這個脈沖將被被測介質(zhì)的表面反射回來,部分回波將被料位計上的回波接收器接收,并轉(zhuǎn)化成一電信號。通過超聲波發(fā)射和接收所需的時間與超聲波的波速乘積關(guān)系就可測量出被測介質(zhì)與料位計之間的距離。
  1.2 在應(yīng)用中的優(yōu)點
  超聲波是指振動頻率大于20 kHz以上的機械波、振動波,需要介質(zhì)傳輸,因此可以遠(yuǎn)傳。另外超聲波的穿透能力和方向性較強,進行物位測量時大多數(shù)情況下均可使用。
  1.3 在應(yīng)用中的缺點
  超聲波式料位計安裝位置的選擇受進料口位置、發(fā)射角內(nèi)阻礙物、測量方向上的阻礙物、測量介質(zhì)堆積形狀影響。當(dāng)倉室大量進料時,倉室中粉塵特別大,從而改變了倉室中大氣的物理特性,超聲波的傳播速度變化很大且極不規(guī)律,另外超聲波還會出現(xiàn)反射混亂現(xiàn)象,造成測量結(jié)果出現(xiàn)誤差甚至跳變,嚴(yán)重影響監(jiān)視測量。倉室出料時,對測量結(jié)果沒有任何影響。
  2 雷達式料位計
  2.1 工作原理
  雷達式料位計超聲波式料位計工作原理基本相同,只不過雷達式料位計是通過雷達波進行測量檢測的。
  2.2 在應(yīng)用中的優(yōu)點
  雷達波是電磁波,電磁波的物理特性與可見光相似,不受大氣影響,以光速傳播,因此能夠克服高溫高壓、真空、揮發(fā)性氣體、蒸汽、粉塵等不利因素,測量精度高。
  2.3 在應(yīng)用中的缺點
  雷達式料位計安裝位置的選擇受進料口位置、發(fā)射角內(nèi)阻礙物、測量方向上的阻礙物、測量介質(zhì)堆積形狀影響。倉室進料、出料時,倉室內(nèi)環(huán)境對雷達波影響不大,所以測量結(jié)果也沒有任何影響。
  3 重錘式料位計
  3.1 工作原理
  料位探測過程由控制器發(fā)出的信號來控制,當(dāng)傳感器接到探測命令時,電機正轉(zhuǎn),使鋼絲繩或鋼帶下放,帶動重錘由倉頂下降,當(dāng)重錘降至被測物料面托起而失重,這時鋼絲繩或鋼帶松弛,檢測單元發(fā)出信號,控制器得到該信號即發(fā)出電機反轉(zhuǎn)命令,重錘上升返回,重錘回到倉頂原位置完成一次探測過程。此過程中控制器計算出鋼絲繩或鋼帶放出的長度,得出料位的測量值。
  3.2 實際應(yīng)用中的優(yōu)點
  重錘式料位計不受傳輸介質(zhì)與環(huán)境溫度的影響。無論是否有被測物正在進入倉室,都可進行測量檢測。
  3.3 實際應(yīng)用中的缺點
  由于重錘式料位計工作特點,這類料位計不是每時每刻進行監(jiān)測,而是定時進行監(jiān)測的,對料位變化不能及時反映,即實時性差有一定滯后性。在倉室進料、出料時,倉室環(huán)境對重錘料位計沒有影響,測量結(jié)果也不會產(chǎn)生影響。但是在倉室進料中,如果出現(xiàn)重錘料位計鋼絲繩或鋼帶卡澀故障、重錘回收不及情況時,料位計的重錘會被埋入固體介質(zhì)當(dāng)中。當(dāng)固體介質(zhì)排放時,在重力作用下重錘受到固體介質(zhì)的摩擦力,造成鋼絲繩或鋼帶斷裂,損壞重錘式料位計,造成無法正常工作。
  4 射頻導(dǎo)納式料位計
  4.1 工作原理
  將一個無線電頻率施加在探頭上,通過連續(xù)的分析,確定電極周圍環(huán)境的改變。因所有材料均具有介電常數(shù),而且其導(dǎo)電率都不同于空氣,當(dāng)探頭與材料接觸時由于微小電容量偏移所反映的總阻抗發(fā)生變化。當(dāng)有被測物進入倉室、容器時,介電常數(shù)發(fā)生改變,電容效應(yīng)得以加強,從而改變應(yīng)用場合的阻抗,這一變化經(jīng)儀表檢測、轉(zhuǎn)換后變成料位信號輸出。
  4.2實際應(yīng)用中的優(yōu)點
  射頻導(dǎo)納料位計不受監(jiān)測環(huán)境的影響,對安裝位置的要求不高。無論是否有被測物附著在電極上,測量結(jié)果不會因為電極上掛料而產(chǎn)生偏差。
  4.3 實際應(yīng)用中的缺點
  對較高的倉室進行測量時電極會被生產(chǎn)的很長,這樣在施工中既不便于搬運,又不便于安裝。正常工作時電極常常埋入介質(zhì)中,因此會對更換、維修造成不便。在倉室進料、出料時,倉室環(huán)境對射頻導(dǎo)納位計沒有影響。如果這類料位計出廠及安裝時未加電極保護措施,進出倉室的固體介質(zhì)很容易對電極造成沖擊、磨損,損壞料位計。另外料位計安裝位置選取不合理,當(dāng)固體介質(zhì)排放時,在重力作用下電極受到固體介質(zhì)的摩擦力,造成電極斷裂,損壞料位計而無法正常工作。
  綜上,對煤位、渣位、粉位、灰位測量采用單一類型的測量儀表,不能滿足準(zhǔn)確的料位測量,運行人員對測量顯示會產(chǎn)生質(zhì)疑,不利于安全生產(chǎn)。建議重錘、超聲、雷達、射頻導(dǎo)納四種料位計,選取優(yōu)缺點互補的兩種料位計組合進行料位監(jiān)視,這樣即可以進行兩個測量值之間對比、分析,又可以保證安全生產(chǎn)的需要。
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