電容式液位計在化工尿素系統中的應用與改進

 

        某化工長尿素系統目前使用了4 套具有性能穩定等優點電容式液位計來測量重要設備的液位。但自從投用以來， 該液位計也出現了一些問題， 影響了正常的工藝操作。本文就電容式液位計在使用過程中出現的故障加以分析， 介紹電容式液位計損壞的原因，根據它的工作原理及組成， 對其進行了相應的改造， 并介紹其改進方法以投運后運行穩定、效果良好。

 

1 　電容式液位計基本結構及工作原理

 

      

 

電容式液位計基本結構

 

2 　原結構缺點

 

    外涂2 mm 搪瓷絕緣層。該結構存在如下缺點:

    (1)從損壞的3 根電極看， 絕緣層都有不同程度的劃痕， 或1 根有2 處絕緣層已被嚴重破壞。

    (2)電極使用一次。

    (3)采用法蘭結構與設備連接， 由于所測設備溫度高、溫差較大， 使密封墊片過量壓縮變形，易產生泄漏， 需升溫后再次擰緊螺栓才能阻止泄漏。另外， 由于長時間高溫、高壓的作用， 給拆卸檢查帶來困難。

    (4)FMC420 采用220 V(AC)， 電源電壓較高，現場安裝不安全。

    (5)輸出的0 ～ 20 mA(DC)無法實現DCS 控制。

 

3 　改進措施

 

    (1)電極采用不銹鋼棒， 外面用聚四氟乙烯塑料管作為絕緣。

    (2)采用內、外螺紋連接， 容易拆卸。

    (3)采用回彈能力較好的密封墊片(膨脹石墨金屬纏繞墊)， 密封效果。

    (4)將220 V(AC)改為24 V(AC)， 便于現場安裝。

    (5)改為4 ～ 20 mA(DC在DCS 系統實現自動控制。

 

4 　電極改進

 

        將長600 mm 不銹鋼電極棒用聚四氟乙烯絕緣管套上， 利用酒精噴燈對電極棒進行熱塑絕緣，電極與外螺紋連接處用耐高壓。制成后的電極在一個密閉容器內經9 .81 MPa 耐壓試驗24 h ， 沒有泄漏才可使用。

 

5 .1 　基本位置

    (1)將零位調節和范圍調節的調節旋鈕逆時針方向轉到左側終點。

    (2)在范圍開關板上， 將3 個下方開關轉接到右面， 3 個上方開關轉接到左面。

    (3)把零位開關旋鈕轉到F 處。

5 .2 　零位校驗

    (1)使被測容器液位為零。

    (2)用1 臺數字萬用表監測， 調節零位粗調，使輸出接近0 V 。

    (3)再用零位細調進行調整， 使萬用表示值正好是0 V 。

5 .3 　范圍校驗

    (1)使被測容器充滿。

    (2)用范圍粗調調節， 使萬用表示值接近10V 。

    (3)用范圍細調調節， 使輸出正好是10 V 。

 

6 　改進后的優點

 

    (1)便于檢修。

    (2)密封沒有泄漏。

    (3)價格便宜， 容易制作。

 

7 　故障及處理

 

    在電容式液位計投用期間， 故障主要出現在以下幾個方面:

    (1)電極損壞。這種故障是主要故障， 曾經因為3 次電極失效引起尿素系統停車， 因此如何T高電極的使用年限是關鍵。通過改造后， 電極已連接運行4 年， 說明改造效果比較好。

    (2)指示失靈。這種故障主要出現在接線上以及EC11Z 和FMC420 損壞。只要認真檢查線路， 發現EC11Z 或FMC420 故障， 及時更換。