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液位变送器在高炉冲渣水位测量时存在的问题及改进 |
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作者： |
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摘 要：针对高炉循环冲渣水水质差、各水池环境特殊等特点。从实用、可靠、经济的角度出发，介绍了接触式仪表和非接触式仪表在高炉冲渣水水位测量的应用特点、适用范围，详细介绍了测量方式改进后的工作原理、仪表结构、性能与安装。通过一段时间的使用，仪表测量的稳定性、可靠性、准确性明显提高，仪表的使用寿命大大延长，给高炉安全供水提供保障。取得了实用、可靠、经济、安全的效果。
关键词：投入式液位变送器隔离 水质差
引言
我公司为了节约水资源和满足环保要求，在高炉设计时采用封闭式循环水冲渣，经沉淀池、过滤池将水、矿渣分离，然后将沉淀后矿渣用行车抓斗进行打捞等工艺过程。由于冲渣水循环反复使用，导致冲渣水水质差、且各水池环境特殊等问题。给仪表选型、仪表的测量带来了很大的困难。目前，我厂采用的仪表是国产YSZK－H 型投入式液位变送器，该仪表的优点是价格低（大约3 000 元左右）、工作稳定可靠、安装维护方便等。但由于冲渣水温度高、水硬度（CaCO3）高、矿渣沉淀物多等固有问题，使仪表原有的可靠性、稳定性、准确度大打折扣、仪表使用寿命大大的缩短，矿渣沉淀严重时仪表无法正常工作致使仪表报废。由于仪表不能提供可靠、稳定、准确的信号而造成水位过高或过低，将给高炉安全运行带来重大隐患。因此在设备管理过程中特别关注了这些问题，经过不断地积累经验，采取了一些有效的技术改进措施，从而确保生产的安全稳定。
1 用非接触式仪表
1.1 工业监视器
工业监视器可以较好的克服了水质差的问题，避开了行车的活动范围，图像直观、价格低等优点，但缺点是：① 到了冬天，由于冲渣水水温与空气中的温差大而在水池面产生浓浓雾气使监视器失去作用；② 在阴雨天、下雪天或夜晚时光线暗监视器也失去作用，可见工业监视器在此不适用。
1.2 超声波液位计
超声波液位计它彻底的解决了冲渣水水质差的难题，工作稳定、可靠，是测量液位的理想仪表。但超声波液位计在安装时有特殊要求，它将无法避开行车的活动范围，及其容易被行车抓斗损坏，而且价格昂贵（大约17 000 元）因此从实用、经济的角度来说超声波液位计也不适用。如图1 所示。
图1 超声波液位计工作原理
2 采用接触式仪表
2.1 投入式液位变送器
投入式液位变送器有价格低、工作稳定可靠、安装维护方便、同时又能适应水池的特殊环境等优点。它的安装方式是：将变送器探头经过保护套管直接投入到水池底部。工作原理如图1 所示，当水位发生变化时，探头压力感应膜片将做相应的位移变化，使变送器输出标准电流（4～20 mA）信号传递到智能数显表，由智能数显表显示出水池实际水位情况。但由于冲渣水温度高（约80℃），使仪表探头电器元件加速老化。由于水硬度（CaCO3）高达660 mg/L，而工业水的硬度为109.45 mg/L），使探头压力感应膜片表面快速结垢，而改变原有的机械特性，随着时间的延长，这种现象越来越严重，仪表的稳定性、可靠性、准确性就越来越差。由于矿渣沉淀物多，在大约一个月的时间里将探头掩埋，在探头掩埋初期，使仪表的测量显示值滞后于实际水位的变化，到中后期由于沉淀后矿渣板结密度越来越大，将探头进口处完全堵塞，致使水位变化信息无法传递到探头压力感应膜片上，使投入式液位变送器完全丧失功能而报废。
2.2 投入式液位变送器测量方式的改进与制作
针对冲渣水水质差、水池环境特殊难题，经过长期摸索，我们采取了将投入式液位变送器测量方式进行了以下改进，如图2 所示，在水池中装上一个隔离罐，在隔离罐的顶端安装一只滑轮，在水池中放入一只浮球，用尼龙绳一端拴住浮球，另一端拴住变送器探头，然后将尼龙绳的中间放到滑轮上。在隔离罐内注入水泵冷却过的冷却水，水位的高度由液位变送器的上限量程所决定。在确定好水位高度处开一个溢流孔，保持隔离罐内水位不变。工作原理是：但水池水位处在最高时，浮球通过滑轮传动使变送器探头处在隔离罐最低部，此时，液位变送器输出最高（20 mA），但水池水位处在最低时，浮球通过滑轮传动使变送器探头处在隔离罐最高处，此时，液位变送器输出最低（4 mA）。可见，改进后的液位变送器输出与水位变化关系完全一一对应，达到了测量的目的。
图2 液位变送器改进图
3 结束语
通过采用浮球、隔离罐的方式，将接触式仪表转换成了非接触的测量。彻底有效的解决了冲渣水水质差、水池环境特殊难题。通过一段时间的使用，仪表测量的稳定性、可靠性、准确性明显提高，仪表的使用寿命大大延长，给高炉安全供水提供保障。取到了实用、可靠、经济、安全的效果。但由于采用滑轮传动，滑轮在传动时有一定的磨擦力，使仪表的精度有所降低。在使用时对滑轮传动部位要做到勤维护。(end)
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(12/31/2010) |
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