急冷沉降罐是間戊樹脂生產(chǎn)過程中的重要設(shè)備, 它起到將樹脂的聚合液分離沉淀的作用, 分離出的油相進(jìn)入精餾塔進(jìn)一步處理, 分離出的水相則排入污水處理系統(tǒng)。對油水分離界位的測量關(guān)系到后續(xù)工序的穩(wěn)定和效率, 顯得尤為重要。而樹脂聚合液不僅粘度大、腐蝕性高, 還有溶劑洗滌產(chǎn)生的油沫層及懸浮層, 這樣的介質(zhì)條件, 使得油水分離的界位測量比較困難, 精度不高。實(shí)際應(yīng)用中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)油相誤排入污水, 導(dǎo)致污水超標(biāo), 難以處理的情況。

  針對現(xiàn)場的實(shí)際工況, 先后嘗試了不同類型的液位計(jì)進(jìn)行測量。

  現(xiàn)場使用側(cè)裝式磁性翻板液位計(jì), 配帶遠(yuǎn)傳變送器, 將信號(hào)傳送至中央控制室。但由于介質(zhì)的粘性很強(qiáng), 使得浮子在筒體內(nèi)相對運(yùn)動(dòng)困難, 測量滯后較大, 雖然配備了熱水沖洗裝置, 定期對浮筒進(jìn)行反沖洗, 防止筒體內(nèi)介質(zhì)凝結(jié)堵塞, 但由于沖洗時(shí)液位無法顯示, 沖洗后液位緩慢平衡過程中液位也不準(zhǔn)確。相對而言故障率高、維護(hù)工作量大。

射頻導(dǎo)納液位計(jì)：

  急冷沉降罐也可考慮使用頂裝的射頻導(dǎo)納液位計(jì)。該液位計(jì)器的核心部分是***內(nèi)核的波導(dǎo)管, 它是由一定的磁致伸縮物質(zhì)構(gòu)成, 可以由防腐蝕材料制成, 用于測量腐蝕性介質(zhì)。由表頭的電子部分產(chǎn)生一個(gè)低電流的詢問脈沖, 該脈沖同時(shí)產(chǎn)生一個(gè)磁場, 并沿波導(dǎo)管向下傳播。當(dāng)該磁場和波導(dǎo)管上的浮子內(nèi)的永磁體所產(chǎn)生的磁場相交時(shí), 就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)應(yīng)變脈沖, 或叫波導(dǎo)扭曲。應(yīng)變脈沖沿波導(dǎo)管返回并被電子單元所接收, 通過測量詢問脈沖和返回脈沖之間的時(shí)間間隔, 可獲得高精度、高重復(fù)性的液位值。該種類型液位計(jì)的測量精度很高, 但是在實(shí)際應(yīng)用時(shí)卻發(fā)現(xiàn)液位存在較大偏差。經(jīng)過拆檢后分析, 液位計(jì)探桿外配活動(dòng)浮子與探桿間存在一個(gè)細(xì)小間隙, 在一段時(shí)間使用后, 間隙內(nèi)的介質(zhì)會(huì)附著在波導(dǎo)管上, 極大滯后和影響了浮子的上下滑動(dòng), 從而造成測量偏差。同時(shí)由于物料為側(cè)面進(jìn)料, 對導(dǎo)桿和浮子也會(huì)造成一定的沖刷, 增大了浮子卡住的可能。由于頂裝儀表沒有一次閥, 一但發(fā)生卡死, 必須將設(shè)備切出, 泄壓排空物料后才能檢修清洗, 對工藝生產(chǎn)影響極大。

超聲波液位計(jì)：

  超聲液位計(jì)的工作原理決定了在發(fā)射和接收過程中, 衰減較大, 抗干擾能力較差, 遇到溶劑洗滌產(chǎn)生的油沫層導(dǎo)致信號(hào)不能被準(zhǔn)確的反射, 無法區(qū)分測量與干擾信號(hào)。同時(shí), 超聲波探頭的耐溫性也比較差, 使用壽命受到一定影響。

雙法蘭液位計(jì)：

  相對而言, 靜壓式液位計(jì)能夠較為準(zhǔn)確的反映界位的實(shí)際變化, 受介質(zhì)粘度和泡沫的影響也很小。但是, 實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確測量的前提是介質(zhì)的密度相對恒定。而在實(shí)際應(yīng)用過程中, 因?yàn)椴煌铺?hào)的樹脂配方不同, 會(huì)導(dǎo)致介質(zhì)密度產(chǎn)生差異, 從而影響到測量的準(zhǔn)確性, 使用受到一定局限。

  通過對存在問題的分析與實(shí)際使用情況的比對, ***終將液位計(jì)更換成了羅斯蒙特5300系列導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)。

  導(dǎo)波雷達(dá)料位計(jì)利用時(shí)域反射測量 (TDR) 技術(shù)為基礎(chǔ), 通過浸入過程介質(zhì)的導(dǎo)波桿將一束低功率雷達(dá)脈沖波通過傳導(dǎo)桿 (鋼桿或鋼纜) 的導(dǎo)向向下發(fā)射, 雷達(dá)波以光速沿導(dǎo)體向下傳播, 先和油沫相遇, 但幾乎沒有雷達(dá)波被反射。雷達(dá)波繼續(xù)向下傳播至浮油層, 油層的介電常數(shù)較低 (e=2~4) , 部分雷達(dá)波 (B) 被反射外, 其余波將繼續(xù)在介質(zhì)中傳播, 直至遇到水的分界面。水的介電常數(shù)比油大很多 (e=70~80) , 幾乎為全反射的介質(zhì), 雷達(dá)波幾乎全部被反射 (C) 。介質(zhì)的介電常數(shù)愈高, 雷達(dá)反射效果愈顯著, 所以信號(hào)C比B要強(qiáng)得多。通過信號(hào)過濾處理, 發(fā)射脈沖與反射脈沖之間的時(shí)間差被換算成距離, 由此計(jì)算出總體液位或界面位置。

  導(dǎo)波雷達(dá)料位計(jì)具有比接觸式液位計(jì)和同類非接觸液位計(jì)有著更加優(yōu)良的性能。

(1) 雷達(dá)信號(hào)沿傳導(dǎo)桿傳導(dǎo), 發(fā)射和反射能量集中, 幾乎無任何衰減, 使反射信號(hào)強(qiáng), 不受泡沫等外界因素的干擾;

(2) 雷達(dá)信號(hào)沿傳導(dǎo)桿傳導(dǎo), 由于導(dǎo)向作用, 不存在發(fā)射角問題, 不受因被測容器形狀引起的干涉反射的影響, 對現(xiàn)場安裝環(huán)境要求低, 可適用于復(fù)雜的安裝條件;

(3) 雷達(dá)信號(hào)沿傳導(dǎo)桿傳導(dǎo), 雷達(dá)波在介質(zhì)中傳輸不依賴于空氣, 因此, 不受壓力和溫度、密度變化的影響;

(4) 抗油污黏附, 測量可靠;

(5) 精度和穩(wěn)定性都較高, 介質(zhì)的介電常數(shù)改變或偏離對液位測量沒有影響;對界位測量影響也很小。

(7) 無移動(dòng)部件, 傳導(dǎo)桿完全固定, 沒有任何集成電子元件。日常維護(hù)工作量幾乎為零, 量程調(diào)校也很方便, 可進(jìn)行“干式”調(diào)試

  羅斯蒙特5300系列可以選用不同類型的導(dǎo)波桿:同軸 (穿孔型和非穿孔型) 、剛性雙管和剛性單管、撓性雙管和撓性單管。針對不同介質(zhì)也有多種材質(zhì)導(dǎo)波桿可供選擇, 其中剛性PTFE涂層的單管導(dǎo)波桿適用于在易積聚的液體中進(jìn)行界面測量

(6) 表頭和傳導(dǎo)桿可分開, 當(dāng)表頭電子部件需要替換時(shí), 容器中傳導(dǎo)桿不必拆卸, 可防止介質(zhì)的泄漏, 保證生產(chǎn)的連續(xù)性;

  為了更好的滿足工況的需要, 應(yīng)當(dāng)在使用時(shí)注意以下幾點(diǎn)

(1) 當(dāng)測量液態(tài)物料時(shí), 傳感器的軸線和介質(zhì)表面保持垂直;

(2) 盡量避開進(jìn)料口, 以免產(chǎn)生虛假反射。

(3) 要避免安裝在有很強(qiáng)渦流的地方。對桿或?qū)Ю|與管壁發(fā)生碰撞, 可以加裝定中環(huán)。

(4) 避免使液位、界位運(yùn)行于盲區(qū)

  盲區(qū)是指不能直接到達(dá) (非線性) 測量或用導(dǎo)波管或旁通管測量;此時(shí), 為了避免導(dǎo)不可避免的一些特定場合, 如攪拌場合, 可以采測量精度較低的區(qū)域。

  一般依據(jù)介電常數(shù)和導(dǎo)纜形式的不同, 上部盲區(qū)在11-18cm不等, 下部盲區(qū)在0-14cm不等。

  經(jīng)過對不同種類液位計(jì)在間戊樹脂急冷沉降罐上應(yīng)用效果的比對來看, 導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)即能做到測量準(zhǔn)確可靠, 又大幅減少了日常維護(hù)的工作量。自改造完成一年多以來, 基本實(shí)現(xiàn)了”零維護(hù)”, 不論是使用人員還是維護(hù)人員對這些液位計(jì)的工作情況都感到滿意。