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    關于減壓塔浮球液位計的連桿改造方案設計

    發表時間:2017-10-25   點擊次數:541 技術支持:1560-1403-222
      一、存在的問題
    浮球液位計是塔式儲存容器的常規液位測量設備,自我公司減壓裝置投用以來,由于儀表安裝地方設計得不合理,儀表開孔场所距離塔盤近,僅為50mm,致使減壓塔中部溢流槽液位儀表無法运用,測量范圍小。為了滿足工藝要求,進行問題原因和解決方法解析與改造實踐。在本次改造前,浮球及連桿與塔盤的场所如圖一所示。由于受安裝地方以及浮球自身結構的制約,當塔盤內的液位為零時,浮球的位置為下虛線所指;當塔盤液位溢流時,浮球的处所為上虛線所指。但當液位為零時,此時浮球的狀態不是儀表示值為零所要的处所,而是處于其示值40%的位置。這樣即便是塔盤內沒有液體,儀表有40%的指示。這樣的顯示會給工藝帶來假信號,使操作人員產生錯誤判斷,影響操作。

    二、解決方法的分析
    有三種辦法可以解決上述問題。
    办法一:改變儀表開孔位置,將現有儀表開孔处所對塔盤上移。圖1 改造前浮球及連桿與塔盤的地方開孔地点上移的距離以浮球在当然狀態下與塔盤輕微接觸,浮球不對塔盤產生壓力。但在塔器壁上動焊開孔是不允許的,可操作性不大。

    主意二:下移塔盤,現有塔盤位置于儀表安裝孔下移。
    塔盤下移的距離是浮球在当然狀態下與塔盤輕微接觸,浮球不對塔盤產生壓力。塔盤整體下移比在塔壁開孔要復雜,工作量極大,危險性更高,是以有理論可能,實際可操作性也不大。

    想法三:改變儀表自身結構,以適應工藝需求。以上兩種解決辦法不具備可操作性,只能從儀表自己來考慮了。我們明白,浮球液位計的供電電源是24V 直流電源,輸出的是4~20mA的電流信號,根據公式I=U/R可知,電壓不變的情況下電流值與電阻成反比,即電阻值決定電流輸出值。浮球液位計的電阻變化實際上便是與之應的浮球场所的變化,浮球位置的變化取決于浮球活動的角度,即是由浮球連桿的擺動角度來決定的。儀表低只能顯示40%的液位,說明連桿沒有達到零位所需的角度時就因为浮球接觸到塔盤而無法再動作了。根據上述綜合剖析,我們加大連桿的擺動角度,可加大內阻值,使其達到顯示0%液位時所的內阻值,問題就迎刃而解了。
    受此表安裝处所的制約,經過綜合考慮, 決定改變浮球連桿的形狀,以求達到增大浮球連桿的擺動角度,進而添加儀表量程。

    三、具體的改造過程根據現場的實際測量,浮球連桿的原長度為480mm,浮球的半徑為150mm,人孔的開孔直徑為500mm,人孔縱深為250mm,人孔與塔盤的高度差為50mm,溢流槽與人孔的距離為530mm。
    圖2為改造办法暗示圖。浮球連桿的另一端與傳動軸連接,处所刚巧處于人孔的間处所,根據勾股定理,可得線
    1的長度約為2502+2502≈353.5「mm」。因為浮球本身為了與連桿連接而焊接了一截100mm長的內絲套筒。那么由線二所構成的三角形的下虛線的長度可以算出,為溢流槽與人孔的距離減去浮球的直徑減去內絲套筒的長度,即a=530-300-100=130;左虛線的長度為浮球的半徑減去人孔和塔盤的高度差,即b=150-50=100,根據勾股定理,線2的長度為a2+b2≈164「mm」 ,同時也可能算出線一與線2的夾角為180°-45°-arctan≈97°,線2與線三的夾角為90°+arctan≈142°。
    圖2 改造后浮球及連桿與塔盤的地点通過以上計算而經過改造的連桿形狀不妨看出,連桿的動作幅度明顯增大,而且是向下的動作幅度明顯增大,增大的幅度便是改造前40%以下測量范圍的部分。在實際利用前,我們做了簡單的調零處理,因為現場儀表所接收的電壓信號每每不足24V 直流電源,根據公式I=U/R算出來的電流信號會有誤差,調零實際便是一種消除誤差的想法。圖2中實線連桿所處的位置為零位和滿量程,輸出為4~20mA電流信號。

    四、研究結果及分析
    在本次改造過程分析中,有兩點沒有在分析中考慮進去。一是連桿20mm的直徑,在實際的改造過程中,這20mm是要考慮進去的,否則焊接時連桿的長度和夾角就會有偏差。二是如圖二所示,當浮球位于零點時是不能與身后的溢流槽接觸的,否則在動作時會與溢流槽產生碰撞或摩擦,難以動作,我們在改造過程中溢流槽左移了一段距離。

    五、結論
    本次對浮球連桿的改造解決了多年來減壓塔中部液位測量存在盲區的問題,上述計算數值為改造供给了精準的依據。改造后的半年時間里,儀表指示準確,運行,說明这次改造是成功的。

    上一條:浮球液位計在減壓塔液位測量中遇到的問題及解決辦法
    下一條:淺析正確處理電磁流量計測量過程中液體均勻混合問題
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