HGMW-683IAXTAPAAMB 雷达料位计便宜的
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本文旨在通过实践来探讨电厂低压给水加热器上液位的测量,并解析了加热器结构及其采用各种不同液位测量仪表的历程和工况特点,论述了导波雷达液位计在低压给水加热器上的使用优势,藉此给电力行业热工人士提供一些有价值的参考。
给水加热器的结构与功能
给水加热器是一种利用汽轮机抽汽加热给水,以提高热效率的加热设备,是电厂回热系统的重要辅机之一。加热器的工作原理是利用汽轮机做过功的乏汽加热凝结水和给水,而不是直接将乏汽排入凝汽器,以充分利用乏汽的焓,降低冷源损失,同时减弱锅炉受热面的热应力。
加热器按汽水传热方式的不同,可分为表面式和混合式。目前,在火力发电厂中除了除氧器采用混合式加热外,其余高低压加热器均采用表面式加热。按照水侧的布置方式和流动方向的不同,表面式加热器又分为立式和卧式。
表面式给水加热器的特点,是加热工质(汽轮机的抽汽)与被加热工质(锅炉给水)相互不混合,通过管壁来传递热量。传热管内是给水,传热管外是蒸汽。蒸汽在加热器里放出热量并凝结成疏水,由疏水口排出。由于加热蒸汽通常都具有一定的过热度,为使给水温度达到所期望的值,同时加热面积尽可能的少,可设置一个过热蒸汽冷却段,以充分利用抽汽的过热度。蒸汽由汽相变为饱和水,同时放出汽化潜热的过程是在凝结段里完成的。凝结段是给水加热器的主要换热区段,管内给水大部分的焓升是由这一区段提供的。因此,具有凝结段的加热器是电厂用给水加热器的基本型式。
加热器中液位测量的重要性
加热蒸汽和被加热的水之间是通过金属表面来传递热量的。由于传热热阻的存在,给水不可能被加热到蒸汽压力下的饱和温度,不可避免地存在着一个端差。因此,给水端差(TTD = Terminal Temperature Difference)和疏水端差(DCA = Drain Cooler Approach temperature difference)是加热器的两个主要。给水端差和疏水端差的设置,直接影响到机组的率和运行的性。给水端差又称为上端差,是加压器蒸汽压力下的饱和温度与出口给水温度之差。疏水端差又称下端差,是离开加热器汽侧的疏水温度与进入水侧的给水温度之差。
图1 卧式表面式给水加热器结构实物
合理的给水端差的设置,能够有效提高热交换效率,是成本控制及盈利能力的重要组成部分。在实际运行中,给水端差增大的原因有:加热器的抽汽压力和抽汽量不稳定;加热器受热面结垢使传热恶化,增大了传热管内外温差;加热器内积聚了空气,不凝结的空气附在传热管表面形成空气层,妨碍了蒸汽的凝结放热,增大了传热热阻;凝结水或给水的部分或不经过加热器,而是从加热器旁路通过;凝结水位过高,淹没了一部分传热管,使传热面积减少。而给水端差过小,纵然可以提高热交换效率,但加热器长期处于过热状态,会大缩短使用寿命。由此可见,在日常操作中,维持合理的加热器凝结水位高度,从而找到热交换效率和设备寿命之间的平衡点,成为热工控制的首要任务。
加热器中液位测量的发展历程
给水加热器中存在高温、高压及大量蒸汽,恶劣条件使之成为测量的难点。给水加热器的水位检测历经了几个发展阶段,从初的磁翻板液位计、浮筒液位计、直到今天比较常用的差压变送器和导波雷达液位计。
磁翻板液位计又称就地水位计,是为传统的一种水位测量方式,至今仍然是加热器的标准配置。磁翻板液位计利用浮力原理,根据加热器的设计温度、压力及水的密度,制造出满足工况条件的浮子。浮子装在和加热器相连的筒体中,筒体中的水位和加热器中的水位等高,而筒体内浮子漂浮在水面上,即代表水位的高度。浮子内的永磁铁通过磁耦合作用引起筒体外的小磁板翻转,通过小磁板两面颜的不同,来就地读取加热器中的水位高度。磁翻板液位计是一种稳定的测量技术,但它存在两大缺陷。一是测量精度不高。因为加热器中的温度和压力的变化,凝结水的密度也发生变化,根据阿基米德浮力定律f浮=ρgV,当凝结水密度变化时,浮子浸没在水中的体积也发生变化,因此浮子淹没高度的变化会影响到测量精度。二是就地水位计在初的时候没有远传信号。
浮筒液位计是上世纪80年代至本世纪初常用的加热器水位测量方式。因为浮筒液位计集成有信号转换器,所以能够提供远传信号。但是浮筒液位计也是基于浮力的原理,因此同样面临着测量精度差的问题。此外,浮筒液位计多数采用扭力管式测量原理,表头笨重且需要周期性的标定,给使用和维护带来了诸多不便。
图2 导波雷达液位计工作原理
随着差压变送器技术的发展和产品性价比的提升,差压变送器配合平衡容器成为本世纪以来较为常用的加热器水位测量方式。但无论是采用双室平衡容器,还是采用单室平衡容器,对于测点位置的选取和安装都有较高的要求。因为,低加汽测可能工作在负压工况下,所以测量值波动大,影响到生产人员的正确操。此外,差压变送器的测量原理是:ΔP=ρgh,为达到地测量,需要对密度、温度及压力进行补偿。
导波雷达液位计采用的是时域反射原理(TDR原理,Time Domain Reflectometry)。导波雷达的工作原理,是由表头高频脉冲发生器产生电磁脉冲波信号,该信号沿着导波杆(探杆)向下传送,当遇到比此前传导介质(如空气或蒸汽)介电常数大的液体表面时产生反射信号,用超高速计时电路测量出脉冲波信号从发射到接收的传导时间。传导时间与电磁脉冲波速度乘积的一半,即代表被测介质表面到导波雷达液位计过程连接处的距离;通过给定的容器高度减去距离,计算得出液位的高度,从而达到对液位的测量。
导波雷达液位计的测量原理及优点
时域反射理论模型早在1939年就已建立,初用于电信业查找电缆断点。上世纪90年代中后期,部分液位计厂家致力于将TDR技术应用于工业仪表,称之为导波雷达液位计。导波雷达液位计问世后,随即成为物位测量的一大利器。导波雷达液位计的测量结果和被测介质的温度、压力、密度、粘度、电导率和介电常数无关,可以用于测量液体、浆料和固体,也可以测出物位或某些工况下的液体界面。因此,当导波雷达液位计满足设计温度、压力、量程、精度、材质及安装位置的要求时,是一种理想的物位测量仪表,几乎可以取代大多数物位计。当然,导波雷达液位计也同样面临着一些使用的限性,如其典型精度为±3mm、对温度和压力耐受的限、当介质粘度高时在探杆上形成挂料、固体介质容易磨损并拉断探杆,以及容器内的搅拌影响探杆的安装等。
做为一种探杆和被测介质相接触的接触式物位测量仪表,导波雷达液位计的选型重点集中于探杆形式。为此,各导波雷达液位计厂家研发生产出不同的探杆形式,以满足各种工况的要求。如笔者所使用过的美国Magnetrol品牌的导波雷达液位计,就有多达22种探杆形式可供选择。
图3 单杆探杆信号轨迹图、通州探杆信号轨迹图、同轴探杆实物图、通州探杆实物剖面图
那么,如何选用合适的探杆形式呢?首先,需要考虑探杆对温度和压力的耐受。其次,需要考虑电磁脉冲信号在探杆上传播的轨迹。
单式探杆(单杆、单缆)上信号轨迹呈逐步发散的状态。在信号的轨迹范围内,可能会产生干扰信号影响到液位的测量。典型的干扰信号有安装管嘴,以及容器内的焊缝、焊渣和结构件等。同轴探杆的信号则集中在同轴探杆内。同轴探杆的结构是中间有一根实心金属杆(通常直径为8mm),电磁脉冲信号在金属杆上传播;其外侧是一根金属套管(通常直径为22mm),金属套管作为金属杆的屏蔽层,起到屏蔽外部的干扰信号及集中信号的作用,以提高信号的灵敏度,便于测量介电常数较低的介质。因此,采用同轴探杆可以不用考虑安装位置及容器内结构对测量带来的影响,是理想的一种探杆形式。同轴探杆的限在于,其量程受限,通常为6m左右,以及高粘度介质所形成的“搭桥”现象。
那么是不是说使用导波雷达液位计测量低压加热器液位,只需考虑到以上两点就了呢?实际上,还需要结合电厂低压加热器实际工况中存在大量蒸汽的特点。一是要考虑蒸汽的侵蚀作用对于探杆和表头之间密封部分的材质选择和制作工艺的考验。见图3红圆圈部分。依据笔者经验,选择应用业绩多、历经实践考验的品牌是产品的有效保障。二是需要考虑蒸汽工况下,电磁脉冲信号的传播在蒸汽中被衰减的情况。通常,导波雷达的测量原理可用以下公式来表示:
L=D – C0.t/2
L=液位高度
D=容器高度
C0=真空中的光速
t=发射信号和反射信号的时间间隔
在蒸气工况中,实际的液位以 L真来表示,实际的信号传播速度用C真来表示;仪表测量出的液位以L测来表示,那么:
L真=D – C真.t/2
L测=D – C0.t/2
因为C真L测。依据导波雷达液位测量值来控制凝结水的高度,所造成的实际影响是凝结水位过高,致使低压加热器内部分传热管被淹没在凝结水下,热交换效率下降,给水端差增大。
图4 7×S蒸汽探杆结构剖面图
通过实际的观察数据和相关的文献资料信息,在低压加热器的工况条件下,C真和C0之间的差异在2%~5%之间。因为C真受到蒸汽温度、压力的影响而不断变化,所以仅从改变仪表系数的方面来进行C真的修正,还是不能很好满足对测量准确度的要求。
对于C真进行实时的补偿,是导波雷达在蒸汽工况下能完成准确测量的先决条件。笔者所使用的Mangetrol导波雷达液位计采用了专利的蒸汽探杆,用于实时的C真补偿,其补偿的工作原理如下:
在蒸气探杆中,距离表头下方125mm处安装有一个蒸汽目标(Steam Target),表头每秒会发送一个询问信号,该询问信号到蒸汽目标后被发射回表头的时间t问询被测量。此时,电磁脉冲信号在当前工况下的速度C真可以用以下公式准确计算出来:
C真=d/t问询,其中,d=125mm
获得C真后,导波雷达将以此值来进行真实液位值的计算,从而达到实时补偿的目的。
小结
综上所述,Magnetrol专利的蒸汽探杆,集成了同轴式、良好的蒸汽隔密封及实时蒸汽补偿的优势。同时,Magnetrol致力于同轴探杆的大规模推广,具有同轴探杆生产的规模优势,给电力行业用户带来了高性价比的产品。此外,Magnetrol专利的AURORA系列液位计,将磁翻板和导波雷达液位计集成为一体,提供了重要应用场合的现场和远传测量,减少了过程接口数量,避免了潜在泄露点,提高了使用维护的便利性。
HGMW-683IAXTAPAAMB 雷达料位计便宜的
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。
本文章主要介绍了:如何购买雷达液位计,雷达液位计 软报警,导波雷达液位计如何测量液位的等信息
Eclipse?706型
高性能
导波雷达液位变送器
概述用于测量液位,界面,体积和流量
一代的Eclipse?706型高性能导波雷达液位计是
一款二线制,24VDC回路供电的液位变送器,采用的是历经
实践检验的导波雷达((GWR)技术。这款集成了众多工程经
验和技术的位于科技前沿的液位变送器,所提供的测
量性能显著高于其它诸多传统的测量技术。
专利的“开关二管”技术以及全面的探杆系列使得
这款变送器可以适用于各种不同工况,无论是轻质碳氢化
合物或是水基溶液,都可以从容应对。
早在1998年,Magnetrol?公司首次将这种设计的
双腔体,45°仰角的变送器表头引入到工业仪表领域,为接
线、组态以及LCD读数带来了大的便利;如今,带有仰
角和双腔体结构的变送器表头结构在行业内已经是司空见
惯。
706型变送器适用于探杆类型并可互换,其更为出
的性,可用于严格的SIL2硬件等级的回路中。应用
?
Eclipse706系列同时支持FDT/DTM及EDDL标准,
以方便观察仪表组态和自诊断信息,如在PACTwareTM,介质:液体、固体或浆液;从轻质碳氢化合物到水基的溶
AMS设备管理以及各种HART?现场通讯器上读取回波信液(介电常数范围为ε=1.2一100)。
r
号的波形图。容器:在探杆所能满足的温度和压力范围内的大多数工
艺罐或储罐。
工况:几乎液位测量和控制的场合,如:蒸汽、泡沫、
搅拌、鼓泡、沸腾、液位迅速变化,低液位和介质介电常数或
介质密度变化等,这些工况下均可使用。
Eclipse?706DTM
特点
多变量的2线制,24VDC回路供电的液位变送器,可用内置2种标准水槽和4种标准堰渠的流量计算,用于提
于测量液位、界面、体积或流量。供流量测量。
前端二管切换技术提供了一流的信号强度和佳的信可以自定义流体方程式用于规堰渠的流量测量。
噪比,大的提高了在低介电常数工况时的测量性能。360°可旋转表头,可在不泄压的情况下将其从探杆上拆
液位测量结果不受到介质理化性质变化的影响。卸。
无需通过调整实际液位高度进行标定。探杆高可耐+450°C/431bar(+850°F/6250psi)。
选用具有“防溢出”功能的探杆无需算法即可直接在蒸汽工况下,当安装在侧部连接的腔体中时高可耐
测量出直到过程连接密封处的真实液位高度。
(导波雷达液位计如何测量液位的)
星创雷达料位计的技术特点和性能优势:
雷达料位计采用了上述的回波处理和数据处理技术,加上雷达波本身频率高,穿透性能好的特点,所以,雷达料位计具有比接触式料位计和同类非接触料位计更加优良的性能。
①可在恶劣条件下连续准确地测量。
例如(腐蚀性的工况,粉尘将强的工况,高温工况,易结露结巴工况,易燃易爆的环境等)准确连续的测量。
②操作简单,调试方便
输出4-20ma两线制模拟量信号。可通过面板按键设置量程设置低限和高限,可通过液晶显示屏查看回波曲线。可同过hart手操器更改参数。也可以通过rs232hart通讯模块连接计算机,通过上位软件调整雷达料位计的内部参数。
(导波雷达液位计如何测量液位的)
通过同一根两芯线的连接电缆来供电和发送电流信号。视采用的仪表的型式,工作电压有所不同。请依照DINEN61140VDE0140-1的规定,确保供电回路与电网回路的分离。
供电装置的数据:
■工作电压
––9.6…35VDC
––12…35VDC
■的剩余波纹度-非防爆型设备,防爆(ia)型设备
––用于9.6V
––用于18V
请兼顾到对工作电压的以下附加影响:
■在额定载荷下(如当出现故障信息时传感器电流为20.5mA或22mA时)供电
装置的输出口电压更低
■在电流回路中其它仪表的影响(参见各仪表使用说明书中"技术参数"一章中的负载值)
(导波雷达液位计如何测量液位的)
雷达技术在诸多实际应用中久经考验,具有很多优势。
它不仅不受温度、风、雾或雨的影响,而且也无需补偿因温度的变化而引起的信号运行时间。
一个重要优势是+的测量精度。
德国的产品专家专门制作了维动画模拟污水处理厂的整个流程,并且提供了每一个物位及压力测量点的解决方案,欢迎大家浏览网站..了解具体的行业应用。
对于未来在年的规划,每个、每个厂家都有自己的战略,李强先生表示,德国在为用户解决实际的问题中实现自我价值的提升,一般年会有一个产品的升级换代,推出新的产品和新的测量方式,满足不同用户的需求和不同的现场应用需求敬请大家期待。
(导波雷达液位计如何测量液位的)
(导波雷达液位计如何测量液位的)
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特殊工况定制解决方案
高温熔体(>400℃)测量采用水冷法兰(流量2m³/h),波导延伸管耐温800℃。强粘附性介质使用自清洁天线,维护周期延长至6个月。卫生型设计符合3A标准,Tri-Clamp接口表面粗糙度Ra<0.8μm。最新蓝宝石透波窗口可测ε<1.4介质。
1、应用:液体、固体颗粒2.测量范围:20米3.过程连接:螺纹、法兰4.介质温度:-40~250℃5.过程压力“-0.1~2MPa6.精度:±3mm7.频率范围:100MHz-1.8GHz8.防爆登记:Exia Ⅱ CT6 Ga Exd ia Ⅱ CT6 Gb9.防护登记:IP6710.信号输出:4…20mA/HART(两线)
导波雷达液位计是化学工业中的液位计。 从导波雷达发出的高频微波脉冲沿着感知单元(钢丝绳或钢棒)传播,遇到被测定介质,介电常数急变而引起反射,脉冲能量的一部分被反射。 发射脉冲和反射脉冲的时间间隔与被测量介质的距离成比例。 导波雷达液位计是基于这个原理开发的。
导波雷达液位计的优点
1 .功耗低。 GWR输出给导波探测器的信号能量小,是正常雷达发射能量[1mW]的约10%约0.1mW]。 这是因为导波为从信号到液面的往返传输提供了有效的通路,使信号衰减保持在限度,能够测量介电常数低的介质液位,而且导波雷达的功耗小,所以采用回路电力而不是单独的交流电力,大幅度节省了安装费用。
2 .由于信号在导波中传播不受液面变动和罐中的障碍物等的影响,所以计量器接收的返回信号的能量相应强,约为发射的能量的20% (既定的0.02mW] ),而且返回信号中的干扰性杂波信号小,除测量信号外
3 .介电常数的变化对测量性能没有明显的影响。 导波雷达和普通的雷达一样,使用传输时间测定介质液位,从烃类[介电常数2~3]液体表面或水[介电常数80]面反射回来的时间相同,不同的只是信号宽度[强度]的不同。 普通雷达考虑介质的影响,比较回来的各种信号很难从杂波信号中检测出真液位信号,但是导波雷达只需要测量电磁波的传输时间,不需要信号的处理和识别。
4、光速的电磁波一定,不需要为了改变仪表范围而进行移动,不需要现场标定,只要在现场输入相关参数就可以使用。 多个仪表在检查台几分钟就完成了构成调整,构成时,需要连接24VDC的电源,提供每个罐的测定参数。
5 .介质密度的变化不影响测量,介质密度的变化影响浸渍在介质中的物体受到的浮力,但电磁波在导波中传播的影响没有。
6、雾和泡沫对测量没有影响,电磁波不会在空间中传播,雾不会引起信号衰减,泡沫也不会散射信号而失去能量。
7 .介质在导波上的沉积和污染对液位测量的影响小。 介质对探针的污染对测量液位的影响分为膜状污染和桥2种。
膜状污垢是液面水平下降时,高粘度液体或轻油浆在探针上形成的被复层。 由于这种污垢均匀地涂复在探针上,因此对测量几乎没有影响,但是架桥性污垢的形成会引起明显的测量误差,块状或条纹状的介质污垢附着在导波体上,或者桥接在两个导波体之间,在这一点上就能测量假液位。 导波雷达液位测量技术的进一步发展可以减少或消除这种测量误差。8、导波雷达水平计的价格基本上与其他常用的水平测量仪(例如,浮动水平计等)等同,远低于正常交流电力、电磁波在空间中传播的正常雷达水平计。
导波雷达液位计的功能特性
用导波雷达液位计测量液位是合适的方法
导波雷达液位计测量不受水箱形状的影响
导波雷达液位计不受介电常数、温度、压力、密度的影响
不受仓库表面变动、粉尘、蒸汽、泡沫的影响
导波雷达液位计的测量长度可以灵活改变,不需要标定
测定结果为高精度、再现性、高分辨率
测量范围是二十四米
适用介质温度范围-50 600
适用压力范围为40bar
导波雷达液位计有多种探针类型和材质
可以选择数字显示
导波雷达液位计的安装
1 )顶部直接安装,导波雷达的导波杆直接安装在容器的上端,安装方式有螺钉和法兰两种,一般插入容器内部的导波杆的长度在设计要求的测量范围内。
2 )安装测量筒,导波雷达的导波杆安装在测量筒的上端,测量筒连接到容器上,一般测量筒的侧方连接口的距离在设计要求的测量范围内。
导波雷达液位计原理
从波雷达发射的高频微波脉冲沿着探测单元传播,遇到被测量介质,介电常数急剧变化,引起反射,部分脉冲能量被反射回来。 所述发射脉冲和反射脉冲的时间间隔与被测量介质的距离成比例。
在容器中存在两种不同的介质,上层介质的介电常数小,下层介质的介电常数大的情况下,当高频微脉冲沿探针向上层介质传播时,由于该介电常数小,所以少的能量在该层的界面反射,大部分能量在上层的因此,导波雷达是一种可以测量两种不同介质的接口,其测量条件是上层介质不导电,或者介电常数比下层介质小10以上。