雷達液位計在濕法冶煉工程中的使用概況與存在問題以及改進方案
【摘要】隨著現代化工業的不斷發展,液位檢測與控制已廣泛運用于各個領域。本文介紹了在濕法冶煉工程中的使用情況,同時分析了現場應用中存在的問題,并提出改進方案。
【概述】
衢州華友鈷新材料有限公司年產10000t(鈷金屬量) 新材料項目(以下簡稱“衢州華友項目”)中,是國內首家采用氧壓浸出工藝煉鈷,自動化程度較高,經過一年的試生產,工藝和設備的不斷完善,目前產量已基本達到設計的產量。在濕法冶煉中,為了降低操作工的勞動強度,所有需要液位監視的儲槽都安裝了物位計,而雷達液位計由于采用了非接觸式的測量原理,具有高度的可靠性和穩定性,而且操作簡單、維護方便,在衢州華友項目中得到了廣泛的應用。
1.雷達液位計的測量原理
雷達液位計采用發射—反射—接收的工作模式。雷達液位計的天線發射出電磁波,這些波經被測對象表面反射后,再被天線接收,電磁波從發射到接收的時間與到液面的距離成正比,關系式如下:
d=CT/2
式中 d———雷達液位計到液液面的距離 m
C———光速 C=300000km/s
T———電磁波運行時間 s
因空槽距離E 已知,故實際物位的距離L 為:L=E-d,式中,E 的基準點是過程連接的底部。
2.現場存在的問題及原因分析
影響雷達液位計測量的因素有很多,本文僅就在華友項目實施過程中遇到的問題進行分類歸納:
2.1 安裝短管內的回波干擾
【解決方案】:
A、一般可以采用在安裝時盡量降低雷達液位計的安裝短管,可以大大改善異常波動情況的出現。
圖3 為安裝在濃硫酸槽(高度1.2m)上的雷達液位計的回波包絡線圖。由于液位計距離罐壁太近而且儲槽本身較小,導致液位計報警:E641 失波。
圖4 為鹽酸配置槽正在加稀釋水且液位達到2.7m(量程3m)時回波包絡線圖。此時,測量值跳動明顯。分析原因:雷達液位計無明顯回波信號,且回波信號波動較大。該液位計在中低液位計加料時, 測量值準確、穩定,但高液位加稀釋水時,加料口距離雷達液位計距離過近,飛濺起的水花對回波產生了較大的干擾, 從而影響了測量。
再檢查現場實際安裝情況,發現該液位計附近的下料口在加料時容易將濺起的礦漿附著在液位計上,隨著附著礦漿厚度的增加,液位計波動的情況也會更加頻繁。
【解決方案】:使液位計盡量遠離下料口,如果儲槽頂部空間有限,只能盡量控制液位高度,減少飛濺。
3.5 現場應用總結
為了保證雷達液位計無故障長周期運行, 液位計安裝是重要一環,在安裝中還要注意以下幾個方面:
(1)雷達液位計天線的軸線應與液位的反射表面垂直。
(2)接管直徑應小于或等于屏蔽管長度(100mm)。
(3)安裝位置距槽壁距離應盡量大于50cm,以免將槽壁上的虛假信號誤做回波信號。
(4)盡量避開下料區、攪拌器等干擾源,使波束范圍內無固定物,提高信號的可信度。
4.結束語
雷達液位計是一種高可靠的非接觸式液位測量儀表,具有以下特點:
(1)容易安裝、無移動部件、維護量較小。
(2)精度高、可靠性zui高。
(3)超高靈敏度與獨特信號處理特點可處理困難的工藝過程條件。
(4)高度靈活性,不同安裝位置和工藝條件的液位測量,具有較大的可互換性。
在實際運用中,儀表本體的故障率極低,多數故障都是由于現場使用環境惡劣造成的。所以,通過改良雷達液位計的安裝可以很大程度降低雷達液位計故障頻次高的問題。
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