Английский
Китайский
Испанский
Португальский
Французский
Немецкий
Индонезийский
Тайский
Вьетнамский
Арабский
Итальянский
Турецкий
Польский
Японский
Измерение уровня в вакуумной колонне: кубовая часть и волноводный радар
Пониженное давление меняет условия кипения и может вызвать кипение и пенообразование в кубе с видимым уровнем, зависящим от нагрузки. Системы измерения перепада давления также зависят от плотности продукта, состояния опорной линии и компенсации давления. Выбирайте прибор по фактической цели управления, диапазону давления и состоянию поверхности.
Физические явления, определяющие выбор прибора
Снижение давления может способствовать кипению и вскипанию при рабочей температуре. Влажная и сухая пена могут по-разному отражать радарный сигнал; скорость пара и унос капель могут влиять на установку. В системе DP плотность пара и гидростатический напор заполненной жидкостью опорной линии — отдельные слагаемые. Малая поправка на плотность пара не уменьшает напор заполненной линии и его чувствительность к температуре.
Волноводный радар в кубе: обычное решение, но с условиями
В некоторых вакуумных кубах волноводный радар подходит для измерения в небольшом диапазоне без опорной линии DP. Однако его поле взаимодействует со средой вокруг зонда, поэтому влияние пены и пара не исчезает. Оценивайте волноводный и бесконтактный радар по фактическим пене, кипению, отложениям, внутренним конструкциям и допустимым давлению и температуре.
Условия, которые нужно проверить, а не принять на веру:
| Условие | На какой вопрос ответить | Последствие игнорирования |
|---|---|---|
| Механическая стойкость зонда | Выдержит ли зонд скорость пара и уносимые капли при захлёбывании колонны? | Отклонение зонда, ложные отражения, механическое разрушение |
| Поведение пены | Пена влажная, проявляющая проводящие свойства, или сухая? | Выбор неверной поверхности; двойные отражения, похожие на границу раздела |
| Кипение на зонде | Вскипает ли смесь вдоль зонда при глубоком вакууме? | Ложные отражения выше истинного уровня |
| Минимальное расстояние | Находится ли требуемый низкий уровень выше нижней мёртвой зоны зонда? | Потеря измерения именно там, где оно нужно для управления |
Длина зонда должна охватывать весь диапазон регулирования плюс нижнюю мёртвую зону, а крепление — выдерживать вибрацию. При глубоком вакууме возможность вскипания необходимо предметно обсудить с проектировщиком процесса: в некоторых вакуумных системах кипение на поверхности зонда идёт непрерывно.
Перепад давления: допустимый метод при честном учёте погрешностей
DP остаётся допустимым методом измерения уровня в вакуумной колонне, если жидкость чистая, а линии удаётся поддерживать заполненными. Учитывайте следующие погрешности:
Плотность технологической жидкости меняется с температурой и составом; уровень определяется как ΔP/(ρ·g), поэтому малая погрешность 2% в отношении фактической плотности к настроенной даёт примерно 2% погрешности при текущей высоте жидкости. Это не обязательно 2% диапазона.
Плотность в заполненной опорной линии может меняться из-за температуры, состава или частичной потери заполнения. Используйте утверждённую конструкцию опорной линии и проверенные свойства жидкости; одна теплоизоляция не поддерживает постоянную температуру, а циркуляция подходит не для каждой установки.
При низкой плотности пара поправка DP на паровое пространство мала, часто пренебрежимо мала, но эту малость нужно подтвердить документально, а не предполагать.
Пример для куба. Диапазону 1.0 m при принятой плотности продукта 950 kg/m³ соответствует примерно 9.32 kPa. Пусть опорная линия высотой 3 m заполнена жидкостью, проверенная плотность которой меняется с 1050 до 1044,75 kg/m³. Изменение её напора составляет 5.25 × 9.81 × 3, то есть около 154.5 Pa: примерно 1.66% диапазона. В примере изменение плотности задано, а не получено приписыванием универсального коэффициента теплового расширения смесям гликоля. Влияние пара оценивайте отдельно по фактическим давлению, температуре и составу.
Где измерять: уровень в кубе — средство, а не цель
Контроль уровня в кубе колонны нужен для защиты насоса и обеспечения материального баланса колонны. Если реальная цель — защита насоса, правильно расположенный нижний аварийный сигнализатор может быть важнее для безопасности, чем непрерывный преобразователь, показаниям которого никто не доверяет. Если цель — материальный баланс, непрерывное измерение нужно сверять с расходами при нормальной работе: показание кипящего куба, дрейфующее с нагрузкой колонны, незаметно исказит баланс.
Сначала определите цель: она определяет и прибор, и порядок его обслуживания.
Вопросы по работе под вакуумом
Вопрос 1. Почему не установить бесконтактный радар наверху колонны?
Пена, внутреннее орошение и каплеуловители нарушают путь сигнала, а пар над вакуумным кубом редко бывает чистым. Бесконтактный радар работает в некоторых барабанах кипятильников; для куба колонны он обычно уступает GWR по предпочтительности.
Вопрос 2. Нужна ли зонду успокоительная труба?
Зонд направляет радарный сигнал; он не является успокоителем и не подавляет кипение или плескание. Для конкретного прибора можно рассмотреть камеру или трубу при достаточном сообщении со средой, полезном диапазоне зонда, необходимых зазорах и механической опоре.
Вопрос 3. Как часто проверять заполненную опорную линию DP?
По графику, связанному со стабильностью заполняющей жидкости, и после любого нарушения режима, способного вызвать её выкипание или разбавление. Линия, высохшая после вскипания, гарантированно даёт неверное, но правдоподобное показание.
