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1 概述
在焦化生產(chǎn)過程中， 經(jīng)常需要測量一些設(shè)備 （如罐、 塔、釜、槽等）的液位，通過對設(shè)備內(nèi)介質(zhì)液位的準(zhǔn)確、實(shí)時的采集， 可以為工藝生產(chǎn)提供重要的數(shù)據(jù)參數(shù)， 核算容器內(nèi)儲藏介質(zhì)的儲量，對上、下限液位及時報警，連續(xù)的對生產(chǎn)過程進(jìn)行監(jiān)控等， 控制容器內(nèi)介質(zhì)保持要求的高度。 這對裝置安全、穩(wěn)定的運(yùn)行，生產(chǎn)高質(zhì)量的焦化產(chǎn)品至關(guān)重要。同時也為質(zhì)量管理和進(jìn)行經(jīng)濟(jì)核算， 提高經(jīng)濟(jì)效益提供重要的可靠數(shù)據(jù)。
隨著科技的不斷發(fā)展， 針對容器的物位測量的儀表種類出現(xiàn)很多， 按其工作原理劃分， 有連通式， 差壓式、 浮子式、電量式、聲波式、光學(xué)式等。但在焦化生產(chǎn)過程中，測量的某些介質(zhì)具有易結(jié)晶、高粘稠、*的腐蝕性、易凝固的特殊性，直接影響測量的準(zhǔn)確性。為解決以上特殊介質(zhì)，基于差壓原理的雙法蘭液位變送器得到了廣泛的應(yīng)用，如圖 1
所示。
其中敏感元器件金屬膜盒3通過鎧裝的毛細(xì)管2與變送器 1 的正、負(fù)壓室相連接，在膜盒、毛細(xì)管和變送器間充有密封液體（一般為硅油） 。有關(guān)差壓變送器的原理在此不再贅于。 本文主要是針對 PDS 型雙法蘭液位變送， 分析變送器安裝和遷移的問題，并舉實(shí)例說明。
2 安裝
在用差壓變送器測量液位時， 其安裝高度不應(yīng)高于下部取壓口，但用雙法蘭式差壓變送器、吹氣法及利用低沸點(diǎn)液體氣化傳遞壓力的方法測量液位時可不受此限。
針對 PDS 型雙法蘭液位變送， 原則上要求變送器應(yīng)安裝在高壓側(cè)遠(yuǎn)傳法蘭的下方且垂直高度≧600mm，以使遠(yuǎn)傳封液的落差盡可能的加在變送器本體上。 如果因設(shè)置條件限制或客觀原因無法實(shí)現(xiàn)上述要求時， 安裝位置應(yīng)滿足如下公式要求：
h=【 （p c -p 0 ）/（ρ*g） 】*103 （單位：mm） ，
其中 h：高壓側(cè)遠(yuǎn)傳法蘭距變送器本體的高度（mm） ；
ρ：遠(yuǎn)傳封入液密度（㎞/m3 ）
g：當(dāng)?shù)刂亓铀俣?BR>p c ：液罐靜壓（pa）
p 0 ：變送器本體可以使用的zui低壓力值（pa）
有關(guān) p 0 和ρ值可以通過查看 PDS 變送器用戶手冊獲得，當(dāng) h≦0 時，應(yīng)將變送器安裝在距高壓側(cè)遠(yuǎn)傳法蘭下方垂直高≧h（值 mm）的位置；當(dāng) h≧0 時，可將變送器安裝
在距高壓側(cè)遠(yuǎn)傳法蘭上方垂直高＜h（mm）的位置。
變送器安裝的過程中要注意考慮測量容器的內(nèi)部工況，在容器內(nèi)呈負(fù)壓工況時， 變送器的安裝位置不能高于低壓室法蘭的中心線。
3 計算
在測量開口容器的液位時， 要求變送器高壓側(cè)與容器的低端法蘭相連， 低壓側(cè)直接置于大氣且保證與高壓側(cè)法蘭在同一水平面。有關(guān)的計算過程比較簡單，且不考慮遷移的問
題，在此不多贅述。下面主要針對焦化生產(chǎn)過程中的密閉容器（如塔、罐、釜、槽等） ，有關(guān)液位的測量計算和遷移問題進(jìn)行分析。
3.1 變送器安裝位置在容器高低端法蘭中心線之間
其中 H：容器內(nèi)介質(zhì)的實(shí)際液位高度
h1：變送器負(fù)壓室與容器法蘭中心線之間的高度
h2：變送器正壓室與容器低端法蘭中心線之間的高度
L：容器zui高液位和zui低液位之間的距離
P：容器內(nèi)壓力
ρ：容器內(nèi)介質(zhì)的密度
ρ 0 ：雙法蘭變送器毛細(xì)管封入液的密度變送器的量程△p 為
△p=ρgL
零點(diǎn)遷移量 A 為
變送器正壓室壓力：P + =p +ρgH -ρ 0 gh2
變送器負(fù)壓室壓力：P - =p +ρ 0 gh1
當(dāng)液位zui低，即 H=0 時，零點(diǎn)遷移量 A= P + - P - = -ρ
0 gh2 -ρ 0 gh1＜0，其中 h1+h2 為容器高低端法蘭的中心距。通過計算結(jié)果可以看出，在變送器滿足安裝要求的情況下，如圖 2 所示安裝方式， 液相介質(zhì)接正壓室， 氣相介質(zhì)接負(fù)壓室，需要對變送器的零點(diǎn)進(jìn)行負(fù)遷移，反之，需要正遷移。
且零點(diǎn)遷移量 A 為高低端法蘭中心距與毛細(xì)管封入液密度的乘積，與安裝位置無關(guān)。
3.2 變送器安裝在低端法蘭中心線一下
如圖所示， 變送器安裝在容器下方， 且正壓室與容器的液相介質(zhì)低端法蘭下相連接， 負(fù)壓室與容器的氣相介質(zhì)法蘭相連接。
變送器的量程△p 為
△p=ρgL
零點(diǎn)遷移量 A 為
變送器正壓室壓力：P + =p +ρgH +ρ 0 gh2
變送器負(fù)壓室壓力：P - =p +ρ 0 gh1
當(dāng)液位zui低，即 H=0 時，零點(diǎn)遷移量 A= P + - P - =ρ 0 gh2-ρ 0 gh1＜0，其中 h2 與 h1 的差值為容器高低端法蘭的中心距。因?yàn)?A＜0，為負(fù)遷移。反之，液相介質(zhì)接負(fù)壓室，氣相介質(zhì)接正壓室，為正遷移。 且零點(diǎn)遷移量 A 為高低端法蘭中心距與毛細(xì)管封入液密度的乘積，與安裝位置無關(guān)。
4 工程經(jīng)驗(yàn)實(shí)例
以上是有關(guān)雙法蘭液位變送器的理論計算和定性分析，在變送器安裝完畢后，高低法蘭中心距，毛細(xì)管封入液的密度，設(shè)計要求的測量范圍等參數(shù)是已知的，可以方便的計算出變送器的量程范圍，及零點(diǎn)遷移量。在車間蒸氨塔改造過程中， 塔底液位選用的是重慶川儀產(chǎn)的 PDS483H 型雙法蘭液位變送器，變送器的安裝如圖 2 所示，具體的設(shè)計參數(shù)h1=2900mm，h2=1000mm，ρ= 950 ㎏/m3，ρ 0 =1070 ㎏/m3，測量范圍 L=5000mm，則通過定性計算，變送器的量程△p=ρgL=950*9.8*5=46.55Kpa，零點(diǎn)遷移量 A=-ρ0 g（h1+h2）=-1070*9.8*（2.9+1）=-40.8954Kpa，A＜0 為負(fù)遷移。即調(diào)整變送器的量程范圍為-40.8954～（-40.8954+46.55）Kpa。
在工程安裝和設(shè)備調(diào)試過程中， 變送器的量程需要通過計算獲得，但零點(diǎn)遷移量的理論計算相對比較繁瑣， 且計算所得是一個理論值，與現(xiàn)場實(shí)際有一定的誤差，簡便且直接的工程經(jīng)驗(yàn)方法是，可以將密閉容器（如塔、罐、釜、槽等）的液位計安裝好，根據(jù)變送器液晶顯示的壓力值，作為零點(diǎn)遷移量，即量程的零點(diǎn)。采用工程經(jīng)驗(yàn)的方法，得到的遷移量的數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確，方便。
5 結(jié)束語
通過以上的安裝及定性的理論計算、分析， 可以看出雙法蘭液位變送器的量程計算及零點(diǎn)遷移與變送器本身的安裝沒有關(guān)系，僅與高低法蘭中心距有直接關(guān)系。
針對焦化行業(yè)生產(chǎn)過程使用的一些塔、罐、釜、槽等密閉容器，雙法蘭智能液位變送器得到了廣泛的有效應(yīng)用，提供了準(zhǔn)確的測量參數(shù)，降低了維護(hù)人員的勞動強(qiáng)度， 保證了工藝過程的穩(wěn)定可靠。
