Bei der industriellen Produktion und Fertigung werden häufig Tanks verwendet, die leicht kristallisieren, hochviskos, extrem korrosiv und verfestigen. Differenzdrucktransmitter mit Einzel- und Doppelflansch kommen in diesen Fällen häufig zum Einsatz. Beispiele hierfür sind Tanks, Türme, Kessel und Behälter in Kokereien, Flüssigkeitslagertanks für die Produktion von Verdampferanlagen sowie Flüssigkeitslagertanks für Entschwefelungs- und Denitrifikationsanlagen. Sowohl Einzel- als auch Doppelflansch-Tanks haben viele Anwendungsmöglichkeiten, unterscheiden sich jedoch in offener und geschlossener Ausführung. Offene Tanks mit Einzelflansch können geschlossen sein, während Doppelflansch-Tanks für den Anwender geschlossener sind.
Das Prinzip des Einflansch-Druckmessumformers zur Messung des Flüssigkeitsstands
Der Einflansch-Druckmessumformer führt eine Füllstandsmessung durch Messung der Dichte des offenen Tanks durch, Füllstandsmessung von offenen Behältern
Bei der Messung des Flüssigkeitsstands eines offenen Behälters wird der Transmitter in der Nähe des Behälterbodens installiert, um den Druck zu messen, der der Höhe des Flüssigkeitsstands darüber entspricht. Wie in Abbildung 1-1 dargestellt.
Der Druck des Flüssigkeitsspiegels des Behälters ist mit der Hochdruckseite des Transmitters verbunden, die Niederdruckseite ist zur Atmosphäre hin offen.
Liegt der niedrigste Flüssigkeitsstand des gemessenen Flüssigkeitsstandsänderungsbereichs über dem Einbauort des Messumformers, muss der Messumformer eine positive Migration durchführen.
Abbildung 1-1 Beispiel für die Messung einer Flüssigkeit in einem offenen Behälter
Sei X der vertikale Abstand zwischen dem niedrigsten und dem höchsten zu messenden Flüssigkeitsstand, X=3175 mm.
Y ist der vertikale Abstand vom Druckanschluss des Transmitters zum niedrigsten Flüssigkeitsstand, y=635 mm. ρ ist die Dichte der Flüssigkeit, ρ=1.
h ist der maximale Druck, der durch die Flüssigkeitssäule X erzeugt wird, in KPa.
e ist der von der Flüssigkeitssäule Y erzeugte Druck in KPa.
1mH2O=9,80665Pa (dasselbe unten)
Der Messbereich reicht von e bis e+h, also: h=X·ρ=3175×1=3175mmH2O=31,14KPa
e=y·ρ=635×1= 635mmH2O= 6,23KPa
Das heißt, der Messbereich des Senders beträgt 6,23 kPa bis 37,37 kPa.
Kurz gesagt, wir messen tatsächlich die Höhe des Flüssigkeitsspiegels:
Höhe des Flüssigkeitsspiegels H=(P1-P0)/(ρ*g)+D/(ρ*g);
Hinweis: P0 ist der aktuelle Luftdruck;
P1 ist der Druckwert der Messung der Hochdruckseite;
D ist der Betrag der Nullmigration.
Das Prinzip des Doppelflansch-Druckmessumformers zur Messung des Flüssigkeitsstands
Der Doppelflansch-Drucktransmitter führt eine Füllstandumrechnung durch Messung der Dichte des abgedichteten Tanks durch: Trockenimpulsanschluss
Wenn das Gas über der Flüssigkeitsoberfläche nicht kondensiert, bleibt das Anschlussrohr auf der Niederdruckseite des Messumformers trocken. Dieser Zustand wird als trockener Pilotanschluss bezeichnet. Die Messbereichsbestimmung des Messumformers erfolgt analog zur Bestimmung des Flüssigkeitsstands in einem offenen Behälter. (Siehe Abbildung 1-2).
Wenn das Gas auf der Flüssigkeit kondensiert, sammelt sich allmählich Flüssigkeit im Druckführungsrohr auf der Niederdruckseite des Messumformers an, was zu Messfehlern führt. Um diesen Fehler zu vermeiden, füllen Sie das niederdruckseitige Druckführungsrohr des Messumformers mit einer bestimmten Flüssigkeit vor. Diese Situation wird als nasse Druckführungsverbindung bezeichnet.
In der obigen Situation herrscht auf der Niederdruckseite des Transmitters ein Druckkopf, daher muss eine negative Migration durchgeführt werden (siehe Abbildung 1-2).
Abbildung 1-2 Ein Beispiel für die Flüssigkeitsmessung in einem geschlossenen Behälter
X sei der vertikale Abstand zwischen dem niedrigsten und dem höchsten zu messenden Flüssigkeitsstand, X = 2450 mm. Y ist der vertikale Abstand vom Druckanschluss des Transmitters zum niedrigsten Flüssigkeitsstand, Y = 635 mm.
Z ist der Abstand von der Oberseite des flüssigkeitsgefüllten Druckführungsrohrs bis zur Basislinie des Transmitters, Z=3800mm,
ρ1 ist die Dichte der Flüssigkeit, ρ1=1.
ρ2 ist die Dichte der Füllflüssigkeit der Niederdruckleitung, ρ1=1.
h ist der maximale Druck, der von der getesteten Flüssigkeitssäule X erzeugt wird, in KPa.
e ist der maximale Druck, der von der getesteten Flüssigkeitssäule Y erzeugt wird, in KPa.
s ist der von der Füllkörpersäule Z erzeugte Druck in KPa.
Der Messbereich reicht von (es) bis (h+es), dann
h=X·ρ1=2540×1 =2540mmH2O =24,9KPa
e=Y·ρ1=635×1=635mmH2O =6,23KPa
s=Z·ρ2=3800×1=3800mmH2O=37,27KPa
Also: es=6,23-37,27=-31,04KPa
h+e－s=24,91+6,23－37,27=－6,13KPa
Hinweis: Kurz gesagt, wir messen tatsächlich die Höhe des Flüssigkeitsspiegels: Flüssigkeitsspiegelhöhe H=(P1-PX)/(ρ*g)+D/(ρ*g);
Hinweis: PX dient zur Messung des Druckwerts der Niederdruckseite;
P1 ist der Druckwert der Messung der Hochdruckseite;
D ist der Betrag der Nullmigration.
Vorsichtsmaßnahmen bei der Installation
Wichtig bei der Installation eines Einzelflansches
1. Wenn der Einzelflansch-Isolationsmembrantransmitter für offene Tanks zur Flüssigkeitsstandsmessung in offenen Flüssigkeitstanks verwendet wird, sollte die L-Seite der Niederdruckseitenschnittstelle zur Atmosphäre hin offen sein.
2. Bei einem abgedichteten Flüssigkeitstank sollte das Druckführungsrohr zur Druckführung im Flüssigkeitstank auf der L-Seite der Niederdruckschnittstelle verlegt werden. Es gibt den Referenzdruck des Tanks an. Schrauben Sie außerdem immer das Ablassventil auf der L-Seite ab, um das Kondensat in der L-seitigen Kammer abzulassen, da dies sonst zu Fehlern bei der Messung des Flüssigkeitsstands führt.
3. Der Messumformer kann wie in Abbildung 1-3 dargestellt an die Flanschinstallation auf der Hochdruckseite angeschlossen werden. Der Flansch an der Seite des Tanks ist im Allgemeinen ein beweglicher Flansch, der zu diesem Zeitpunkt fixiert ist und mit einem Klick geschweißt werden kann, was für die Installation vor Ort praktisch ist.
Abbildung 1-3 Installationsbeispiel für einen Flüssigkeitsstandtransmitter mit Flansch
1) Beim Messen des Flüssigkeitsstands im Flüssigkeitstank sollte der niedrigste Flüssigkeitsstand (Nullpunkt) in einem Abstand von mindestens 50 mm von der Mitte der hochdruckseitigen Membrandichtung eingestellt werden. Abbildung 1-4:
Abbildung 1-4 Installationsbeispiel eines Flüssigkeitstanks
2) Installieren Sie die Flanschmembran auf der Hoch- (H) und Niederdruckseite (L) des Tanks, wie auf dem Etikett des Senders und des Sensors gezeigt.
3) Um den Einfluss des Umgebungstemperaturunterschieds zu verringern, können die Kapillarrohre auf der Hochdruckseite zusammengebunden und fixiert werden, um den Einfluss von Wind und Vibrationen zu verhindern (die Kapillarrohre des superlangen Teils sollten zusammengerollt und fixiert werden).
4) Versuchen Sie während des Installationsvorgangs, den Tropfendruck der Sperrflüssigkeit möglichst nicht auf die Membrandichtung auszuüben.
5) Der Transmitterkörper sollte in einem Abstand von mehr als 600 mm unterhalb des hochdruckseitigen Flansch-Membrandichtungs-Installationsteils installiert werden, damit der Tropfendruck der Kapillardichtungsflüssigkeit so weit wie möglich auf den Transmitterkörper übertragen wird.
6) Natürlich, wenn es aufgrund der eingeschränkten Installationsbedingungen nicht 600 mm oder mehr unterhalb des Installationsteils des Flanschmembrandichtungsteils installiert werden kann. Oder wenn der Messumformerkörper aus objektiven Gründen nur oberhalb des Installationsteils der Flanschdichtung installiert werden kann, muss seine Installationsposition der folgenden Berechnungsformel entsprechen.
1) h: die Höhe zwischen dem Installationsteil des Membrandruckmittlers mit Fernflansch und dem Messumformergehäuse (mm);
① Wenn h≤0, sollte der Messumformerkörper über h (mm) unterhalb des Flanschmembran-Installationsteils installiert werden.
②Wenn h>0, sollte der Messumformerkörper unterhalb von h (mm) über dem Flanschmembran-Installationsteil installiert werden.
2) P: Innendruck des Flüssigkeitstanks (Pa abs);
3) P0: Die untere Grenze des vom Senderkörper verwendeten Drucks;
4) Umgebungstemperatur: -10～50℃.
Veröffentlichungszeit: 15. Dezember 2021