雙法蘭液位計在輕苯回流罐自動排水控制系統中應用

　　1 概述
控制系統高度智能化、精細化是焦化行業的發展必然趨勢。輕苯回流罐起著將粗苯和粗苯中的冷凝水沉降分離的作用，在粗苯生產中起著非常重要的作用。輕苯回流罐中的分離水液面過高會導致外送的粗苯含水過高，影響粗苯產品質量，也將影響塔頂回流效果，造成塔頂溫度波動，影響粗苯工藝正常運行。而輕苯回流罐中的水液面過低，排液時會將部分苯以分離水方式排出，造成粗苯產品浪費，影響經濟效益。目前輕苯回流罐排水主要靠人工觀察液面進行手動排水操作，存在勞動強度大，分離水液面精細化控制程度欠缺的不足。針對上述問題，本文利用遠程控制系統、不同液體比重差等原理設計并實現了輕苯回流罐排水系統控制精細自動化。
 
　　2 設計原理
自動排水的輕苯回流罐控制系統，由輕苯回流罐、現場液位計、遠傳雙法蘭液位計、自調閥、旁通閥、水封、中控顯示界面組成，通過在輕苯回流罐現場液位計上、下端位置安裝遠傳雙法蘭液位計，利用不同介質液體密度差所產生的壓差，計算并由中控電腦畫面顯示出輕苯回流罐中分離水的液位，并設定分離水液位的上、下限值。當液位高于所設定的上限時自調閥打開，將分離水排入水封內，當液位低于下限時自調閥關閉，停止排水，從而實現輕苯回流罐排水控制系統自動化。


 
　　3 控制系統結構及實施步驟
輕苯回流自動排水控制系統結構示意圖如圖1 所示。根據輕苯回流罐規格所選現場液位計量程為1.5m，利用遠傳雙法蘭液位測出輕苯回流罐中的分離水的液面高度，其中遠傳雙法蘭液位計下端水平高度與現場液位計下端水平高度相齊、遠傳雙法蘭液位計的上端水平高度與現場液位計上端水平高度相齊。將遠傳液位計所測得的分離水的液位高度遠傳至中控電腦控制畫面，并設置輕苯回流罐分離水液位上下限，其中分離水下限記為L1、分離水上限記為L2，當分離水的液位高度高于上限L2時，自調閥自動打開將分離水排至水封、當分離水液位高度低于下限L1時，自調閥關閉，停止排水。
 
　　其中，下限L1 選取高度為400mm、上限高度L2 選取高度為650mm。
　　分離水高度計算原理：遠傳雙法蘭液位計上端壓力記為p1、遠傳雙法蘭液位計下端壓力記為p2、分離水高度記為h，現場液位計總高度記為L，粗苯密度為ρ1、分離水密度為ρ2，則△ p=p2-p1=ρ2gh+ρ1g（L-h），解得：
　　h=（ △ p-ρ1gL）/g（ρ2-ρ1）；其中L=1.5m、ρ1=880kg/m3、ρ2=1 000kg/m3
自該控制系統投入使用后，實現了輕苯回流罐排水控制高度自動化，解決了由崗位工現場頻繁操作排水法放水的技術難題，利用粗苯/ 水液位差所計算出的分離水高度消除了因密閉式輕苯回流罐頂部空間不同而產生的壓強不同，從而影響測量高度不準確的弊端；由于設定排水上限并精確控制分離水液位，提高了粗苯產品分離質量，降低了粗苯含水量，減少了分離水粗苯攜帶量，提高了粗苯產量收率，減輕了因分離水中粗苯揮發所造成的環境污染。
 
　　4 結束語
　　通過雙法蘭液位計顯示出輕苯回流罐中分離水的高度，設定液位上、下限，實現了輕苯回流罐分離水控制系統自動排水的功能，具有分離水液位穩定、可控，提高了粗苯和分離水的分離效果，減少了粗苯的損失，提高了粗苯產品的質量，降低了職工勞動強度，促進了粗苯控制系統控制自動化水平的提升。


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