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NIVELCO PiloTREK 雷達料位計在山東海化純堿廠的成功應用

閱讀:2128發布時間:2010-10-22

摘要】
  本文介紹了雷達料位計的工作原理、技術規范、應用注意事項及新型NIVELCO PiloTREK 雷達在純堿行業中的成功應用。

【關鍵詞】
  雷達;物位測量;波束角;天線
  
一、 概述:
    山東海化股份有限公司純堿廠是國家“七、五”期間重點建設項目,是國家同期建設的三大堿廠之一。原設計純堿生產能力60萬噸/年,后經二次技術改造生產能力增至85萬噸/年。其主要產品為輕質純堿和重質純堿,1995年8月山東濰坊純堿廠與山東羊口鹽場兩個大型國有企業為組建成“山東海化集團有限公司”。主要以發展海洋化工新興產業為主導,集科、工、貿,服務等為一體的跨行業、現代化特大型企業,現為全國120家試點企業集團和山東省8大骨干企業之一,綜合勢力居全國同行業*,主要產品有純堿、原鹽、溴素、滅火劑、三聚氰胺等100余種。
    雷達液位計主要應用于山東海化股份有限公司純堿廠中,條件苛刻的測量環測量環境下對密閉容器中的各種各種液體、顆粒、漿料以及粒狀固體的料位,可實現非接觸式連續測量。
  
二、測量原理:
    雷達料位計是一種俯視式時間行程測量系統,用于測量從參考點到物料表面的間距。天線,被測物料表面產生反射,被雷達系統接收。由系統微處理器對此信號進行處理、計算可得到物料的液位。原理圖見圖1
    根據雷達距離物料表面的距離D與脈沖的時間行程t成正比,可得出: D=c﹒t/2 (其中c為光速)
 
三、典型應用: 
  ①在我廠的各個生產工藝中,很大一部分液位測量應用了普通型雷達料位計,(見安裝形式圖2),如蒸吸碳化工段澄清桶、熱母液桶、冷母液桶、出堿液緩沖槽,
鹽水工段的苛化液罐、堿液槽、澄清桶、粗鹽水槽;煅燒工段的結晶器等,這些容器中有的易結晶、帶攪拌;有的易揮發、腐蝕、波動大、流動快;還有的溫度高、漿狀有泡沫、水蒸氣。很顯然,接觸式儀表難以達到要求,曾經采用過差壓變送器,均未取得成功。
     自采用了北康納森儀表技術有限公司的普通型雷達,該雷達天線采用6〞喇叭口天線,23°的波束角,6GHz的微波頻率。有些易結晶的介質,可采用蒸汽反吹。所有的這些已成功應用在生產中,并取得了很好的效果。
  ②在純堿料倉物位測量方面的應用 我廠純堿包裝料倉,粉塵大、料位成錐型,以前用過音差開關,測量誤差大,維修工作量大,經常誤報警。自建廠以來,就沒有很好的解決料倉料位測量問題。在以上雷達料位應用的基礎上,又采用了北康納森儀表技術有限公司的MONITOR Flexar四線制雷達,(安裝形式見圖3)雷達天線采用纜式天線。探頭發出的高頻脈沖沿著纜繩傳播,當高頻脈沖遇到物料表面是時被反射回來,反射回來的高頻脈再沿纜繩傳遞至儀表電子線路部分,經微處理器分析處理,辨別出真正的物位回波信號。

 


 
纜式雷達具有以下優點:測量不受液體密度、固體物料的疏松程度、物料溫度、加料時的粉塵影響;也不受物體表面的泡沫影響;具有自診斷、遠程操作顯示功能等。
  目前我廠所有的純堿料倉全部采用纜式雷達液位計,運行穩定,測量,能夠很好的服務于生產。
  ③在石灰窯料位、灰倉料位的應用 石灰窯頂料位溫度高,出氣部位有時可達到200多度,物料部位可達接近1000度;氣體流速大,灰塵顆粒大,濃度大;下部物料是不規則石塊,料面不平,對波易散射。對一般的雷達,很難適用這種測量環境。針對這種情況,選用了北北康納森儀表技術有限公司的特殊型NIVELCO PiloTREK 雷達(見圖4),該雷達天線采用拋物面天線,接收面積大,不易失真;波束角小,只有4度,發射微波束集中;微波頻率26GHz,頻率高,波長短,穿透力強,能夠克服有顆粒、粉塵等惡劣的測量環境,克服了塊狀物料的散射問題;在喇叭口的上部,接上壓縮空氣進行吹掃,一是避免粉塵積聚在天線上,堵塞拋物線接收面,同時又又降低了儀表的環境溫度,確保儀表適宜的測量環境,可延長儀表的使用壽命。經過一年的試用,儀表運行穩定,測量可靠,于今年二月份,新線石灰窯、石灰料倉已全部安裝上該型號雷達料位計,并進入正常運行。
 
四、結束語:
  通過應用該表,大大降低了職工勞動強度,提高了工藝指標,使我廠在自控程度方面又上一個新臺階。特別是石灰窯料位正常投用,也開創了國內制堿行業在石灰窯料位、灰倉料位測量的先例。
  雷達液位計在我廠各個工況上的成功應用,解決了我廠在測量控制方面的不少難題,并有很高的測量精度,大大提高了我廠的自控水平,并使我廠在國內純堿行業的新技術應用、測量控制方面走在了前列。

 


 

 


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