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LIMACO-ULM-11A1-DT导波雷达物位计便宜的

LIMACO-ULM-11A1-DT导波雷达物位计便宜的 LIMACO-ULM-11A1-DT导波雷达物位计便宜的
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    2025-09-16
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产品参数
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产品优势
  • 湖北开物位帝能装备有限公司主要生产雷达物位计、雷达液位计、雷达料位计、传感器、防爆物位开关、射频导纳料位计、静电容液位计、、超声波液位计、磁翻板液位计、浮球液位开关、接近开关、光电开关、声光报警器、防爆接线盒、防爆按钮开关、防爆磁性开关、跑偏开关、拉绳开关、皮带防打滑开关、皮带纵向防撕裂开关、声光报警器、温度变送器、压力变送器、差压开关热电偶热电阻等产品

详细说明

  LIMACO-ULM-11A1-DT导波雷达物位计便宜的

  导波型雷达物位变送器发出的高频微波脉冲沿着探测组件(钢缆或钢棒)传播,遇到被测介质,由于介电常数突变,引起反射,一部分脉冲能量被反射回来。发射脉冲与反射脉冲的时间间隔与被测介质的距离成正比。

  多种过程连接方式及探测组件的形式,导波型雷达物位变送器适于各种复杂工况及应用场合。如:石油、化工、电力治金、等高温度高压力、强腐蚀的酸碱或粘稠的、混浊的含有杂质及小介电常数介质等。

  0引言污水处理工程一般包含污水预处理系统、生化处理系统、污泥处理系统三部分。污水预处理系统主要由进水泵、粗细格栅、砂水分离器等构成;生化处理系统是污水处理的核心,一般含沉淀、絮凝、厌氧、缺氧、好氧等工艺流程;污泥处理系统由污泥浓缩池、污泥脱水机等组成,包括污泥匀质、浓缩、脱水、处置四道基本工序。涉及液位(差)、流量、压力、温度、浓度(含PH、溶解氧等)、浊度等多种工艺参数的测量。其中液位测量占很大比重,在各个工艺阶段几乎都有液位检测点。测量介质包含水和溶液两种。溶液是指用于改善污水水质的溶液如:酸、碱等,一般纯溶液于储罐中贮存,混合溶液存于带搅拌器的混凝土池内。毋庸多言,水作为污水处理的对象,对其液位的检测数量是多的。相对其它工艺流程,污水处理工程的水位测量有它自身的特点:1)测量介质一般是含泥沙、油污等多种无机、有机污染物的污水,大多存于室外敞口池中;2)生化处理系统使用气浮工艺的水面上多存在泡沫;3)调节池、浓缩池等都设有搅拌器。相对于其他种类的测量仪表,适合污水处理工程使用的液位仪类型众多。有接触和非接触测量两类,涉及包括差压式、浮力式、电学式、声学式等多种测量原理的液位计。这对仪表的选择提供了很大空间,同时也带来了合理选型的难度。本文以实际使用普遍,数量多的磁翻板液位计、投入式液位计、超声波液位计和雷达液位计为例,结合原理,总结实际工作中液位计选型、安装、使用和维护的经验。1磁翻板液位计1.1测量原理磁翻板液位计主要基于浮力和磁力原理。带有磁体的浮子(简称磁性浮子)在被测介质中的位置受浮力作用影响。液位的变化导致磁性浮子位置的变化、磁性浮子和磁翻柱(也称为磁翻板)的静磁力耦合作用导致磁翻柱翻转一定角度(磁翻柱表面涂敷不同的颜),进而反映容器内液位的情况。1.2优缺点及注意事项1)显示清晰、读数直观,方便现场监控。2)一般选用带远传功能的磁翻板液位计,不需多组液位计组合,即可同时实现现场和操作室监控,设备开孔少。

  3)测量介质脏污时,易堵。根据介质情况,应定期清洗主导管,清除管内沉积杂质。建议配套排污阀方便检修。若测量介质含腐蚀性时,须选用耐腐蚀的产品。4)如图1示,通常情况下,工艺与仪表的设计、维护以法兰为界,因此,须注意液位计法兰与工艺接管法兰配对。另外,液位计根部阀V1、V2属工艺选型或由储罐配套。为液位计检修时,不影响生产,V1、V2选用产品,故在储罐设计或采购时,仪表须向工艺提出要求。1.3使用位置在污水处理工程中多选用侧装式的磁翻板液位计,常用于需现场和操作室两地监控的位置,如酸罐、碱罐、部分罐液位检测。2投入式液位计2.1测量原理基于所测液体静压与该液体高度成正比的原理,采用多晶硅、陶瓷或电容压力传感器,将静压转成电信号。一般由直接投入液体中的、用于放大、校正、补偿、结果显示的变送器和导气或连接电缆(传感器与连接)三部分组成。2.2优缺点及注意事项1)结构简单,价格较便宜。2)传感器直接投入被测液体内测量,因此不受介质起泡影响。3)由于传感器与变送器间为柔性连接,仪表贮存及运输方便,尤其在大量程的液位测量中,其优势更突出。安装方便,只需将传感器直接投入被测液体,即可实现测量。4)水流冲击、摩擦振动(尤其是与液位变化同方向的振动)等因素会改变投入式传感器在液体中的位置,进而影响测量值,所以好将液位计安装于水流相对平稳的地点。受现场条件制约,无法避免时,好将传感器置于隔离管中安装或选择其它种类的液位计。图2为加装隔离管的投入式液位计在某调节池中的应用示例,使用隔离管避免了因搅拌器工作引起的水流冲击,了测量的正确率。5)使用于水质过差的环境时,传感器套孔易被污泥堵塞,导致测量值失真,需酌情定期清洗维护。为减少套孔被污泥堵塞的概率,建议将其安装于离池底大于100mm的位置,并使用隔离管。6)使用寿命较短。使用一段时间后,易出现零点或量程漂移,现场校准有难度。2.3使用位置虽然投入式液位计存在使用寿命较短,传感器易堵等缺点,但由于它在价格和安装维护方面的优点,尤其是价格方面,一般仅千元左右,相对于后文提到的超声波、雷达液位计一般需万元左右,有较大优势,目前仍是污水处理工程测量敞口容器液位使用较多的液位计之一。在上清液集水池、清水池、滤池等水质相对较好的工艺流程中使用时,寿命较长,几乎免维护。可以使用在水质差的环境中,但不适合池底淤泥层过厚的池内使用。加装隔离管后可应用于部分带搅拌器的调节池、浓缩池等。

  3超声波液位计3.1测量原理超声波液位计是利用回波测距原理的非接触式仪表。回波测距原理又称行程时间或传播时间(TOF,Time ofFlight)测量原理。它是通过一个可以发射能量波(一般为脉冲信号)的装置发射能量波,能量波遇到障碍物反射,由一个接收装置接收反射信号。根据测量能量波运动过程的时间差来确定物位变化情况。由电子装置对能量波信号进行处理,转化成与物位相关的电信号。利用超声波作为能量波的液位计即是超声波液位计。其测量原理如图3示。液位高度计算公式如下:

  其中,C为超声波在空气中的传播速度;t为超声波由液位计到水面往返一次的时间。由公式可见,液位高度受超声波传播速度的影响。而超声波是利用气体(大多数情况下是空气)作为传播介质,空气的压力(真空度)、温度、湿度、气流等变化会改变超声波传播速度。例如,超声波速度与温度的近似公式为:C= C0+ 0.607× T式中,C0为零度时的声波速度332m/s;T为实际温度(℃)。可见,温度变化会产生液位测量误差。超声波液位计的超声放射及接收装置均安装于同一探头中,这就决定了只能在发射引起的传感器余振基本消失后,接收装置才能检测反射回波。另外,超声发射是以脉冲方式进行,而脉冲具有一定的时间宽度,因此,在超声发射到余振基本消失的这段时间t'内,液位计不能正常工作,这段时间对应的液位

  B称为盲区,如图3示,被测的高液位如进入盲区,仪表将不能正确检测。盲区大小取决于发射装置的功率。一般而言,发射装置功率越大,发射频率就越低,余振衰减时间越长,盲区也就越大。3.2优缺点及注意事项1)具有工作、精度高、使用周期长、免维护的特点,并具有相对的价格优势。2)在污水处理工程中,多可选用一体式液位计,安装简便。3)回波反射产生的干扰回波和假回波,可通过软件来排除,但有效回波强度也同时被衰减。因此,设计选型时,要考虑衰减因素,选择量程要留有一定的余量。4)为了尽量减少干扰回波,安装位置要尽可能选择液面平稳的位置,同时远离扶梯、检修通道、进水口、出水口、搅拌器,尽可能与池壁保持较远的距离。在探头规定的波束发射角下,锥形波束在测量液面上的投影,不与容器壁及其它能反射声波的构件接触。在避开盲区的前提下,尽量贴近高液面安装,以减少池壁回波的干扰。为获得尽可能强的回波,要探头与被测界面垂直。5)首次投运,须对仪表进行使用位置、介质特性、工艺条件等内容的设定,完成空程、满量程校正。利用配套软件进行回波曲线检查,抑制干扰回波。建议在有条件的情况下,在池壁上分别标注液位满量程的20%、50%、95%、三点,以方便今后维护和校验。6)为避免因压力、温度等特性变化而产生的液位误差,应选择有温度补偿的产品。7)泡沫是声波反射不充分的表面,会吸收一部分或是的声波脉冲能量,减少或是消除回波信号。因此,在被测液面存在泡沫的场合,不能使用。但在泡沫较轻,盲区允许的情况下,可通过加大液位计的功率,来实现测量。

  3.3使用位置超声波液位计不能使用在测量工况变化剧烈或真空的场合,但污水处理工程一般不存在上述情况,这一优势使超声波液位计在污水处理工程中得以广泛应用。除了不能使用在有大量泡沫、液位波动剧烈的地方外,几乎可在污水处理的各个工艺流程中广泛使用,用于测量水池液位、液位差等。4雷达液位计4.1测量原理超声波、雷达液位计都是利用回波测距原理的仪表。利用电磁波作为能量波的液位计即是雷达液位计,又称微波液位计。雷达液位计按结构可分为天线式和导波式。天线是通过天线发射和接收电磁波,其结构与超声波液位计为相似,都属于非接触式仪表。导波式是微波液位计的一种变型,英文名称是Time DomainReflectometry(时域反射法)或简称TDR,也俗称导波雷达,通常采用脉冲波方式工作。与微波液位计不同点在于微波脉冲不是通过空间传播,而是通过一根(或两根)从液位上方伸入、直达容器底的导波体传播。导波体可以是金属硬杆或柔性金属缆绳。微波脉冲沿杆或缆的外侧向下传播,在被测液面上被反射,回波被天线接收,由发射脉冲与回波脉冲的时间差即可计算出传播距离。低频雷达具有较大的波束角和较长的波长,使之在有液面扰动或搅拌的情况下能提供好的回波曲线。但其较大的波束角制约了使用范围。为弥补这一缺陷,在实际产品中,低频雷达多与导波管结合。也就是说,一般导波雷达液位计多使用低频雷达。4.2优缺点及注意事项由于雷达液位计与超声波液位计在测量原理上相同,本文3.2中1~ 5同样适用于雷达液位计。但由于雷达液位计的性,和超声波液位计相比较,还有以下特点:1)由于微波(电磁波)传播不依赖介质,所以雷达液位计不受介质特性如压力、温度、真空度等影响,所以测量精度较超声波液位计高。可以使用在工况变化较大或有蒸汽等超声液位计不能正常工作的场合。2)微波(电磁波)以光速传播,使得雷达液位计测量更灵敏,刷新速度更快。

  3)表1示出了不同特性的泡沫,对微波、超声波信号的不同影响。由于污水处理工程液位测量所涉几乎全是湿性泡沫,所以雷达液位计可代替超声波液位计在液面有泡沫的场合使用。4)使用导波雷达,可在带搅拌、液面扰动等复杂工况或安装空间有限的场合实现测量。导波雷达液位计安装在有搅拌器的液体中,若液体流速过快,建议将导波管末端固定,以减少导波管受力。5)部分产品配套有智能软件,可实现不规则池底的液位测量。6)雷达液位计比超声波液位计价格稍贵。4.3使用位置由于雷达液位计在有泡沫、带搅拌的测量场合具有优势,它弥补了超声波液位计在上述方面的不足。可以说,雷达液位计适合在污水处理的各个工艺流程中使用,测量水池液位、液位差。5结语是污水处理工程不可缺少的重要仪表。它种类繁多,根据介质和现场条件的不同,各类液位计各具优势,形成一个多元化的面。要找到适合的产品,只有在液位计选型、安装时,根据各液位计的特点,从测量介质、安装位置、仪表精度、价格、使用寿命、维护成本等多方面综合考虑。随着劳动力和生产成本的不断提高,仪表高精度、免维护性在仪表选型中所占的比重也随之不断增加。因此,在仪表采购成本允许的情况下,建议尽量选择精度佳、免维护的仪表。相对于磁翻板液位计和投入式液位计而言,超声波、雷达液位计更符合上述要求。随着电子技术及制作工艺的不断提声波、雷达液位计的价格会不断下降,性能会不断提高,数量会不断增多。

  雷达料位计的工作原理与分类

  雷达料位计通过发射6-80GHz的微波信号并接收回波来测量物料高度,分为脉冲波(量程30m)和调频连续波FMCW(精度±1mm)两种。26GHz设备适用于大多数工况,80GHz高频型号可检测介电常数低至1.4的物料。某化工厂应用显示,80GHz雷达测量ε=1.8的塑料颗粒时,信号强度比26GHz型号提升20dB。最新相控阵技术实现电子波束偏转,能自动避开仓内障碍物,安装灵活性提高40%。

  705型导波雷达液位变送器适用于对液体、浆料及颗粒料的物位进行非接触式连续测量,适用于温度、压力变化大;有惰性气体及挥发存在的场合。

  采用微波脉冲的测量方法,并可在工业频率波段范围内正常工作。波束能量较低,可安装于各种金属、非金属容器或管道内,对人体及环境均无伤害。

  产品简介:

  D800系列雷达液位计

  类 别

  D801

  D802

  D803

  应 用

  过程条件简单,腐蚀性的液体、浆料、固体

  比如:

  水液储罐

  酸碱储罐

  浆料储罐

  固体颗粒

  小型储油罐

  存储或过程容器腐蚀性的液体、浆料、固体

  比如:

  水液储罐

  酸碱储罐

  浆料储罐

  固体颗粒

  小型储油罐

  适应各种存储容器或过程计量环境,液体、浆料、固体

  比如:

  原油、轻油储罐

  原煤、粉煤仓位

  挥发性液体储罐

  焦碳料位

  浆料储罐

  固体颗粒

  测 量 范 围

  20米

  20米

  35米

  过 程 连 接

  螺纹

  法兰

  法兰

  过 程 温 度

  -40-130℃

  -40-150℃

  -40-250℃

  过 程 压 力

  -1.0-3bar

  -1.0-20bar

  -1.0-40bar

  重 复 性

  ± 3mm

  ± 3mm

  ± 3mm

  精 度

  0.2s(根据具体使用情况而定)

  电流信号:4…20mA

  精度 :<0.1%

  天线材质  D801、D802为PP/PTFE

  D803 为316L不锈钢

  通讯接口 HART通讯协议

  过程连接 D801 (PP,PTFE天线) :G1-1/2 316L不锈钢,:

  D802(棒式天线) :翻边法兰DN50,DN80,DN100,DN150

  D803(喇叭口形式天线):法兰DN50,DN80,DN100,DN150,DN200,DN250

  电源 电源:24V DC(+/-10%),波纹电压:1Vpp

  耗电量:max22.5mA

  环境条件 温度:-40℃…+80℃

  容器压力(表压)-1…40bar

  防爆认 ExiaII C T6

  外壳保护等级 IP68

  两线制接线 供电和信号输出共用一根两芯导线

  电缆入口:2个M20×1.5(电缆直径5…9mm)

  705型导波雷达液位变送器

  一、消防水泵的出水管设置要求

  1、 水泵出水管的流速,关系到二次输送能耗的重要参数,参考GB50015 第3.6.9条的规定:当DN15-20时,流速小于等于1.0米/秒;当DN25-40时,流速小于等于1.2米/秒;当DN50-70时,流速小于等于1.5米/秒;当大于等于DN80时,流速小于等于1.8米/秒;

  2、GB50974 第5.1.13-8条规定,当消防水泵出水管的管径小于DN250时,其流速宜为1.5m/s~2.0m/s,当管径大于DN250时,宜为2.0m/s~2.5m/s;

  流速测量仪器

  3、出水管上的阀门与附件设置,通常有同心大小头、压力表、可曲挠橡胶接头、止回阀、闸阀(控制阀门);

  4、GB50974 第5.5.11条规定,消防水泵出水管应进行停泵水锤计算;应采取消除停泵水锤的技术措施;

  5、根据《水泵及水泵站》,水泵出水管中的闸阀,因为承受高压,所以启闭都比较困难,当直径大于等于400mm时,大都采用电动或水力闸阀;

  6、根据《水泵及水泵站》,当管径小于250mm时,流速1.5m/s~2.0m/s;当管径大于等于250mm时,流速2.0m/s~2.5m/s;

  7、关于水锤,在压力管道中,由于流速的剧烈变化而引起一系列急剧的压力交替升降的水利冲击现象。究其原因,当属流体的惯性,只不过流体的惯性更为复杂。

  8、关于停泵水锤的防护措施:设水锤消除器、设空气缸、采用缓闭阀、取消止回阀、其他措施。

  9、消防泵出口可采用多功能水泵控制阀(CECS132:2002)。附件连接:水泵—同心大小头—压力表—多功能水泵控制阀—可曲挠橡胶接头—检修用阀门。

  10、停泵水锤防护措施有多种,不一定非要采用带胶囊的水锤消除器;在流量不是很大、扬程不是很高时,未必一定要设水锤消除器,设微阻缓闭止回阀等具有缓闭功能的止回阀一样可以。

  11、GB50974 第8.3.3条规定,消防水泵出水管上的止回阀宜采用水锤消除止回阀,当消防水泵供水高度超过24m时,应采用水锤消除器。当消防水泵出水管上设有囊式气压水罐时,可不设水锤消除设施。

  二、消防水泵吸水和出水管上的压力表设置要求:

  1、选压力表时,应注明名称、型号、精度等级和测量上限值等。

  2、压力在+40Kpa以上时,一般选用弹簧管压力表或波纹管压力计。

  3、一般测量用压力表,应选用1.6级或2.5级。

  4、在管道和设备上安装的压力表,表盘直径为中l00mm或中150mm;安装在照度较低、位置较高或示值不易观测场合的压力表,表盘直径为中150mm或中200mm。

  5、 测量稳定的压力时,正常操作压力值应在仪表测量范围上限值的1/3~2/3;测量脉动压力(如:泵、压缩机和风机等出口处压力)时,正常操作压力值应在仪表测量范围上限值的1/3~1/2。

  6、GB50974要求压力表量程应不小于设计工作压力的2倍。

  三、消防水泵吸水管上的真空压力表的设置要求:

  真空压力表的压力在-0.1Mpa~0Mpa时,宜选用弹簧管真空压力表。

  四、消防水池水位监测装置设置要求:

  GB50974 第4.3.9条的要求,消防水池应设置就地水位显示装置,并应在消防控制中心或值班室等地点设置显示消防水池水位的装置,同时有高和水位报警的装置。液位计分类:液位计种类繁多,如磁翻柱液位计、浮球液位计(液位开关,机电人脉公众号)、玻璃板式液位计、玻璃管式液位计、超声波液位计、导波雷达液位计、投入式液位变送器等等。

  1、对消防水池而言,如采用磁翻板液位计等,需要在消防水池侧壁做好留洞工作(小规格防水套管为DN50,然后通过管道变径连接液位计)。

  2、如采用投入式液位变送器,投入式液位变送器由不锈钢探头、导气电缆和电气盒组成,电源为13—36VDC(直流电源)。可结合消防水池侧壁检修孔,将不锈钢探头和导气电缆投入水池内。(不锈钢探头贴水池底板安装)

  五、流量计量装置设置要求:

  流量计常用的有电磁流量计(管段式和插入式)、超声流量计、涡街流量计、转子流量计等。

  以电磁流量计为例,安装于选用注意事项如下(理论上,只要被测流体具备一定的导电性(导电率大于5 μ S/cm),就可以选用电磁流量计):

  1、公称压力常用有0.6,1,1.6,4MPa等。

  2、供电电源:单相交流电 85-265 V, 45-63Hz,功率小于20W;直流供电11-40VD.C。

  3、应安装在水平管道较低处和垂直向上处,避免安装在管道的高点和垂直向下处。

  4、测量管道内充满液体。

  5、流量计前方少要有5D(D为流量计内径)长度的直管段,后方少要有3 D(D为流量计内径)长度的直管段。

  6、测量一般的介质时,电磁流量计的满度流量可以在测量介质流速0 . 5~12m/s 范围内选用,范围比较宽。选择仪表规格(口径)不一定与工艺管道相同,应视测量流量范围是否在流速范围内确定,即当管道流速偏低,不能满足流量仪表要求时或者在此流速下测量准确度不能时,需要缩小仪表口径,从而提高管内流速,得到满意测量结果。

  测量导电性良好的液体,通常大流速不超过5m/s,经济流速范围在1.5m/s~3m/s。测量低电导率的流体,则尽可能选择低流速,原因是流速提高流动噪声会增加,从而导致流量信号输出晃动现象。

  7、一般传感器供货时已经设计了接地电,但是当外界电磁场干扰较大时,电磁流量计应另行设置接地装置,接地线采用截面积大于4 mm 2 的多股铜线,接地线埋入潮湿地下1m,接地电阻小于10 Ω,不能和电机或其他设备共用地线。

  LIMACO-ULM-11A1-DT导波雷达物位计便宜的

  摘 要: 液位测量是核电站自动控制系统中的重要组成部分。导波雷达液位计基于电磁波时域反射( TDR) 原理,具有受环境影响小、测量精度高等特点。导波雷达液位计作为一种新型的液位测量手段,已经在核电领域有了广泛的应用,但是在其应用过程中也遇到了一定的问题。针对福清核电汽水分离再热系统疏水箱液位计频繁出现的支撑件破碎、密封失效以及蒸汽补偿漂移等问题,进行了原因分析并给出了解决措施。通过对导波雷达液位计的改造,使得导波雷达液位计在核电高温蒸汽系统中得到了应用,提高了汽水分离再热疏水液位测量的性,保障了机组运行。该研究对推动导波雷达液位计在蒸汽系统中应用提供有力支持,对导波雷达这种新型液位计未来在更多测量环境中的应用起到了积作用。wfP压力变送器_差压变送器_液位变送器_温度变送器

  引言

  导波雷达液位计作为一种新兴的液位测量仪表,克服了传统仪表的不足,在核电厂的应用逐渐增多。但导波雷达液位计在高温高压蒸汽系统使用时,还存在一些不足,导致系统液位测量失真[1]。汽水分离再热系统是核电厂汽轮机的重要辅助系统,主要应用于汽轮机运行期间,通过控制进入二级再

  热管束的蒸汽量,对高压缸排气进行和再热,使进入低压缸的蒸汽有一定的过热度。其应用改善了汽轮机低压缸的工作条件,提高了汽轮机的相对内效率,减少了湿蒸汽对汽轮机零部件的刷蚀。在福清 1 ~ 4 号机组调试及运行期间,汽水分离再热系统二级疏水箱液位计多次出现故障,如液位计探杆泄漏、测量失效等。针对二级疏水箱液位计问题,采用新型测量方案,对汽水分析再热系统二级疏水液位测量作优化改进。

  1 导波雷达物位计测量原理及特点

  ( 1) 导波雷达液位计的工作原理。

  导波雷达液位计基于电磁波时域反射原理[2],由电磁波发生器发射一个电磁脉冲信号发射到导波体上,以导波体作为信号的传输载体。当遇到被测介质表面时,部分信号被反射形成回波并沿相同路径返回脉冲发射装置。发射装置与被测介质表面的距离同脉冲在其间的传播时间成正比,测量发射与反射脉冲[3]。导波雷达液位计测量原理如图 1 所示。

  导波雷达液位计测量原理图

  ( 2) 导波雷达液位计的测量特点。

  ①电磁波信号沿导波杆传输可消除假回波信号,减少信号丢失。

  ②整个测量装置无活动部件,无机械磨损。

  ③安装调试方便。

  ④不受介质 密度变 化 的 影 响 ( 但 是 需 要 单 一 介质) 。

  ⑤使用与高温、高压的物位测量。

  2 现有设计缺陷导致测量不稳定的原因分析

  核电厂二回路液位控制是核电厂重要的控制系统之一,其测量环境需考虑真空、高温、泡沫等多方面因素。传统液位仪表因其固有原理,无法通过自身技术的改进来消除误差。故本文采用了导波雷达液位计[4]。但在机组运行过程中,汽水分离再热系统原有导波雷达液位计导波杆的支撑件会破碎,支撑件碎片会进入到二回路系统中,形成异物,危及机组[5]。同时,导波杆内支撑件破碎后,因振动、冲击等因素会导致导波杆触碰到水位测量筒,使液位测量产生跳变,存在汽水分离再热系统二级隔离风险。受制于现场使用条件,汽水分离再热器二级疏水箱内充满饱和蒸汽。蒸汽是性气体,即蒸汽的介电常数会根据环境的压力、温度而改变。介电常数的变化会影响电磁波的传播速度。波速度公式为&&&&&&&&&&&&&&&&&&&

  由式( 1) 可见,当介质的介电常数变化,则波速度会随之变化。由于电磁波在不同介质中的传输速度不同,比如在空气中的传输速度比在蒸汽中传输速度大,因此 汽 水 分 离 再 热 系 统 ( gas-liquid seperate system,GSS) 二级疏水箱液位计选用的都是蒸汽型导波雷达液位计[7]。

  经统计,在功率运行期间,汽水分离再热系统二级液位计共计出现缺陷 91 项。其中,导波雷达液位计漏汽缺陷共计 38 项,二级疏水箱液位计偏差大共计 46项,因仪表故障导致通道测量不可用共计 7 项。

  根据现场液位计缺陷情况来看,目前汽水分离再热系统二级液位计主要存在以下故障。

  ①液位计探杆支撑杆破碎。经分析,原汽水分离再热系统二级液位计所用的高温型导波雷达液位计,其探杆支撑件采用聚醚醚酮( PEEK) [8]高分子合成材料。在运行过程中,该支撑件会逐渐脆化,在系统冲击工况下破裂。处理方式: 在测量系统改进前,机组只能通过每次大修期间,对探杆进行定期更换。

  ②液位计探杆密封失效。液位计探杆内部密封件采用 PEEK 材料进行隔热,靠近连接部位采用 2 个 O型圈进行密封。O 型圈耐温范围为 150 ℃ 。因汽水分离再热系统二级疏水箱内部温度达 280 ℃ ,探杆隔热材料失效,进而使 O 型圈失效,探杆密封泄漏,测量闪发质量位。处理方式: 目前出现探杆密封失效后,无法进行更换。

  ③液位计冷热态工况,液位测量出现偏差。液位计大修冷态调试时,3 支液位计偏差小于 20 mm。但汽轮机冲转并网后,因系统温度上升,3 支液位计偏差会达到 100 mm。在机组运行时间长后,液位计偏差也会逐渐增加,导致偏差超过 100 mm。处理方式: 目前只能在热态后,对偏差大液位计进行修正。机组功率运行后,每周定期巡检方式,检查液位计偏差,并及时进行修正。

  3 改进方案

  3. 1 导波雷达液位计支撑件改进

  原汽水分离再热系统二级导波雷达液位计采用PEEK 支撑件,同时也作为探杆隔热材料。PEEK 是芳香族结晶型热塑性高分子材料。PEEK 玻璃化转变温度为 143 ℃ ,其熔点为 334 ℃ 。这种材料耐抗有机和水环境,具有优良的化学性、热稳定性和抗氧化性。目前,应用汽水分离再热系统二级疏水箱实际运行温度为 280 ℃ ,仪表的设计温度为350 ℃ ,而 PEEK 物理特性耐温只有 250 ℃ ,因此运行时间过长会产生变形或碎裂。

  为应对导波雷达液位计支撑件破碎及密封失效情况,此次支撑件设计采用 99. 7% 纯度的 Al2 O3 陶瓷材料[8]。该材料具有硬度大、耐磨性能好、质量轻等特点。其熔点在 2 000 ℃ 以上,具有良好的导热性、缘性以及透光性,介电常数为 9. 0 左右,适用于高温蒸汽型导波雷达液位计测量原理。Al2 O3 陶瓷的物理和力学特性如表 1 所示。

  改进后探杆内部结构精密。蒸汽部分主元件采用氧化铝陶瓷,不会因为温度增高而变形、渗漏。密封元件采用耐高温的石墨密封 Graphite,是目前仪表产品在高温蒸汽方面的理想材料。其物理性能远远优于以前使用的 PF128、PEEK、铝矾土等材质,十分稳定。该结构整体密封结合紧密,可杜蒸汽进入。

  3. 2 导波雷达液位计高温补偿改进

  原汽水分离再热系统二级导波雷达液位计采用点补偿方式,补偿点到电磁波发射口距离为 125 mm。如果测量点以上或者测量点位置有凝露或者误差,会放大传导到下方实际液位测量。为了地说明上述结论,定义系数 K。

  德国E+H导波雷达液位计FMP52

  FMP51  带涂层的探杆,适用于腐蚀性的介质的液位测量

  应用

  • FMP51 - Premium 仪表,用于液位测量和界面测量

  • FMP52 - Premium 仪表,带涂层探头,用于腐蚀性液体的测量。接液部件采用

  认和 USP Cl. VI 认材料

  • FMP54 - Premium 仪表,主要用于高温和高压应用场合中的液体测量

  • 较大量程:45 m (148 ft)

  •

  过程连接:3/4"螺纹,或法兰

  •

  温度范围:–196…+450 °C (–321…+842 °F)

  •

  压力范围:–1…400 bar (–14.5~5 800 psi)

  •

  提供下列系统集成接口:

  – 4...20 mA HART (模拟量信号)

  – PROFIBUS PA (Profile 3.02)

  –

  基金会现场总线(FF)

  •

  可以进行限位监控(低限(MIN)、高限(MAX)、量程范围内),具有 SIL 2 (单台仪

  表测量)或 SIL 3 (同构冗余测量)等级,

  通过 TÜV 认,符合 IEC 61508 标

  准

  优势

  •

  测量:

  –

  存在波动液面和泡沫液面时

  –

  介质类型改变时

  –

  存在粉尘的应用场合中(仅适用于 FMP54)

  •

  适用范围广

  •

  内置数据储存单元

  •

  工厂预标定探头长度

  •

  全中文显示的直观菜单引导式操作方法

  •

  便捷地集成至控制系统或资产管理系统中

  • 准确的仪表诊断和过程诊断,有助于发现问题

  •

  防爆认:ATEX、IEC Ex、CSA、FM、NEPSI

  压力设备指令(PED) (仅适用于 FMP54)

  3A 认(仅适用于 FMP52)

  物位,流量,压力,水分析测量测控:德国E+H,德国VEGA,北京瑞普三元压力传感器, 美国EMA流量传感器, 公众平台:西安宏略贸易有限公司。 水分析:CPM223,CPM253,CM442,CPS11,CPS11D等;物位计:FMR10, FMU30. FMU40等;压力变送器:P31  PMP11,PMC11,PMC131 等现货。