双室平衡容器汽包水位测量
双室平衡容器汽包水位测量及其补偿系统的应用

双室平衡容器汽包水位测量及其补偿系统的应用【摘要】双室平衡容器在汽包水位测量方面有着重要的应用,本文着重讲述了双室平衡容器的工作原理、结构组成以及工作过程中的差压计算方法,并且对双室平衡容器进行了仿真分析,阐述了温度和压力对汽包水位测量结果的影响。
文章最后一部分对双室平衡容器汽包水位测量的补偿系统的建立步骤进行了说明,补偿系统的建立可以减小测量过程中由运行参数变化而引起的误差,使得汽包水位测量的结果更加准确。
【关键词】双室平衡容器;水位测量;补偿系统0 前言汽包水位是锅炉及其控制系统中最重要的参数之一,因此水汽包水位的测量非常重要,在实际的生产中,对汽包水位的测量常采用的装置为双室平衡容器装置。
但在实际的测量中,由于外界环境条件的变化容易导致汽包水位测量结果出现一定的偏差,因此,需要建立补偿系统来消除这些干扰。
1 双室平衡容器工作原理1.1 双室平衡容器结构双室平衡容器是一种具有补偿功能的气包水位测量装置,这种装置的结构较多,主要有凝气室、基准杯、溢流室、连通器等结构构成。
整个双室平衡容器分成两个部分,划分界限为基准杯上方的圆形漏斗结构,其工作原理与单室平衡容器不同,因此称为为双室平衡容器。
凝气室是双室平衡容器中重要的一个部分,在凝气室中来自汽包的饱和水蒸汽凝结成水,并且在这个过程中释放一些热量,饱和的凝结水供给到基准杯结构中以及用于以后的各个运行环节。
基准杯的作用主要是收集和贮存,在凝气室中凝结的饱和水进入基准杯中,并且凝结水所产生的压力被基准杯导出双室平衡容器,并将压力信号传至差压测量仪器中,这个压力称为差压变送器的正压侧。
需要注意的是,双室平衡容器的基准杯的容积是有限的,如果饱和凝结水充满基准杯时,过量的水会流入溢流室中。
在双室平衡容器中,基准杯的位置和高度是固定的,所以称为基准杯。
溢流室在双室平衡容器中所占的空间最大,溢流室的主要功能就是收集由基准杯中溢流出来的饱和凝结水,并且利用一定的管道将这些多余的凝结水排出双室平衡容器,排入到锅炉下降管。
双室平衡容器在汽包液位测量中的应用

双室平衡容器在汽包液位测量中的应用汽包液位作为锅炉运行的一个极其重要的监控参数,它的准确度直接影响锅炉的正常运转。
本文介绍一种测量汽包液位的装置即双室平衡容器,通过一个实例剖析它的组成结构、工作原理。
根据它的特性,调试与其匹配的差压变送器,对生产中的一些常见故障进行分析,并提出解决方案,为企业的安全生产提供了一份保障。
关键字:汽包液位双室平衡容器变送器的调试故障分析1、边燕梅(1980-),女,汉族,山西人,大学,山西公信安全技术有限公司,助理工程师,从事卫生评价与检测。
2、刘瑞英(1981-),女,汉族,山东人,研究生,山西电力职业技术学院,讲师。
1.引言锅炉是化工生产中重要的动力设备,汽包液位是锅炉运行中的一个重要监控参数,它反映了锅炉负荷与给水的平衡关系。
锅炉运行中,通过锅炉汽包水位测量系统来监视和控制汽包水位。
汽包水位过高会直接影响汽水分离的效果,使饱和蒸汽湿度增大,容易造成过热器和汽轮机通流部分结垢,引起过热器爆管,机组热效率降低,当水位高到一定程度,蒸汽就要带水,可能引起破坏性事故;水位过低会造成锅炉水循环的破坏,影响省煤器运行,容易使水全部汽化烧坏锅炉甚至爆炸。
这就要求汽包液位在一定范围内,适应各种工况的运行。
因此,锅炉汽包水位测量系统是机组安全运行的极端重要的系统。
2.双室平衡容器的简介及工作原理利用双室平衡容器测量汽包液位是目前一种比较理想的测量手段。
它的工作原理到底是什么呢,我们通过一个例子进行详细介绍。
下面的结构示意图为山西福龙煤化有限公司10万吨/年甲醇工程中,锅炉房工段中测量汽包液位使用的就是双室平衡容器。
2.1.简介双室平衡容器是一种结构巧妙,具有一定自我补偿能力的汽包水位测量装置。
主要结构如图1所示:在基准杯的上方有一个圆环形漏斗结构将整个双室平衡容器分隔成上下两个部分。
这里结合各主要部分的功能特点,将它们分别命名为凝汽室、基准杯、溢流室和连通器。
2.2工作原理通过前面的介绍可以知道,凝汽室、基准杯及其底部位于容器内部的导压管中的介质温度与汽包中的介质温度是相等的。
双室平衡容器的工作原理

3。
双室平衡容器的工作原理3。
1。
简介双室平衡容器是一种结构巧妙,具有一定自我补偿能力的汽包水位测量装置。
它的主要结构如图1所示.在基准杯的上方有一个圆环形漏斗结构将整个双室平衡容器分隔成上下两个部分,为了区别于单室平衡容器,故称为双室平衡容器。
为便于介绍,这里结合各主要部分的功能特点,将它们分别命名为凝汽室、基准杯、溢流室和连通器,另外文中把双室平衡容器汽包水位测量装置简称为容器。
3.2.凝汽室理想状态下,来自汽包的饱和水蒸汽经过这里时释放掉汽化潜热,形成饱和的凝结水供给基准杯及后续环节使用。
3。
3.基准杯它的作用是收集来自凝汽室的凝结水,并将凝结水产生的压力导出容器,传向差压测量仪表—-差压变送器(后文简称变送器)的正压侧。
基准杯的容积是有限的,当凝结水充满后则溢出流向溢流室.由于基准杯的杯口高度是固定的,故而称为基准杯。
3.4.溢流室溢流室占据了容器的大部分空间,它的主要功能是收集基准杯溢出的凝结水,并将凝结水排入锅炉下降管,在流动过程中为整个容器进行加热和蓄热,确保与汽包中的温度达到一致。
正常情况下,由于锅炉下降管中流体的动力作用,溢流室中基本上没有积水或少量的积水。
3.5.连通器倒T字形连通器,其水平部分一端接入汽包,另一端接入变送器的负压侧。
毋庸置疑,它的主要作用是将汽包中动态的水位产生的压力传递给变送器的负压侧,与正压侧的(基准)压力比较以得知汽包中的水位。
它之所以被做成倒T字形,是因为可以保证连通器中的介质具有一定的流动性,防止其延伸到汽包之间的管线冬季发生冻结。
连通器内部介质的温度与汽包中的温度很可能不一致,致使其中的液位与汽包中不同,但是由于流体的自平衡作用,对使汽包水位测量没有任何影响。
3。
6.差压的计算通过前面的介绍可以知道,凝汽室、基准杯及其底部位于容器内部的导压管中的介质温度与汽包中的介质温度是相等的,即γw=γ`w,γs=γ`s。
故而不难得到容器所输出的差压。
本文以东方锅炉厂DG670-13。
双室平衡容器汽包水位测量及其补偿系统的应用-重要

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4 运行结果及结束语程序编制成功,下载到掌上电脑,经过多次调试,运行良好,能够方便实现对HART智能仪表的监控和操作功能,满足大多数用户的需要。
后文在海信掌上电脑、HP jornada545掌上电脑实施,运行良好。
应用户需求,我们开发了英文版本,在HP jornada525上运行良好。
由于本软件设计思路采用定时器接收和发送,所以不符合HART数据链路层协议,不能够很好地应用于阵发或多点模式,但程序可以识别阵发模式,对智能仪表进行进入阵发或者退出阵发模式的操作,也可以查找多台智能仪表(0~15台),更换当前操作的智能仪表,基本满足用户需求。
智能仪表的智能化控制,成为当前仪表工业的一个发展趋势。
在以客户为中心的服务意识下,产品趋向于更加简单易用,易于维护。
本软件的开发,为现场仪表组态调试设备的开发做了有意义的尝试,并且取得一些成果。
我们相信,这是一个有着广泛应用前途的领域。
参考文献1 (美)Teren ce A.Goggin,著.Wind ows CE高级开发指南.北京:电子工业出版社,20002 阳宪惠,主编.现场总线技术及其应用.北京:清华大学出版社, 1999 收稿日期:2003-09-08。
第一作者代华锋,男,1975年生,1999年毕业于清华大学,现为在读硕士研究生;研究领域:机械电子工程。
双室平衡容器汽包水位测量及其补偿系统的应用Dual Condensation Chamber Drum Water Level Measurement and Application of Com-pensation System吴业飞1 时 敏2(胜利发电厂1,东营 257087;孤岛采油厂2,东营 257000)摘 要 以实践为基础,对测量汽包水位中使用的双室平衡容器的工作原理与特性作了详细介绍。
双室平衡容器汽包水位测量及其补偿系统的应用

双室平衡容器汽包水位测量及其补偿系统的应用
防工作的内容主要有:消防宣传教育;队伍建设;制度制订;设施、器材配备与管理;紧急情况下的疏散。
其核心内容是三落实:即队伍落实、制度落实、器材落实。
物业管理公司应建立全员参加的义务消防队,定期进行消防知识培训、训练,组织消防演练。
在物业管理区域内,要配备必要的灭火器材,经常检查消防栓等消防设施的完好情况,确保其能随时启用。
要建立、健全包括消防岗位责任制度、消防值班制度、消防档案管理制度等在内的消防制度。
一、消防管理措施与安全检查制度
1、消防管理的基本措施
1》公司员工应把预防火灾视作自己的日常职责,人人都是义务消防员。
任何单位和个人在物业管理区域内施工动火,均必须先经物业服务中心批准,在物业服务中心办理动火手续。
施工动火前必须采取有效的防火安全措施。
且物业服务中心应派人监督取动火过程,完毕后立刻清查现场。
2》在重点部位、危险地段(变压器室、配电房、汽车库、发电机房、楼层和各裙楼办公室装饰等处)动火,必须经物业服务中心经理批准。
动火必须做到“7不、4要、1清”:
动火前“7不”--防火、灭火设施不落实不动火;周围的易燃杂物未清除不动火;附近难以移动的易燃结构未采取安全防范措施不动火;凡盛装过油类等易燃的容器未洗刷干净、排除残有的油质不动火;凡储存有易燃、易爆。
新型双室平衡容器在汽包水位测量中的应用

新型双室平衡容器在汽包水位测量中的应用王 宝 陈 骏广东省宝钢特钢韶关有限公司轧钢分厂摘要:汽包水位测量是汽包锅炉运行控制中的重要参数,双室平衡容器具有结构简单、运行稳定、价格较低等优势,具有一定的补偿能力,在汽包水位测量中一直被广范采用。
若对双室平衡容器及其测量原理与补偿等方面缺乏充分了解,会在测量过程中产生较大误差,甚至造成严重后果。
由于测量结果受汽包温度、压力及环境温度影响较大,为了消除运行参数变化对测量的影响,更准确地测量汽包水位,引入了一种动态补偿方法。
下面文中将会对相关内容进行阐述,仅供参考。
关键词:汽包水位测量;双室平衡容器;应用锅炉汽包水位不仅关系到所产生蒸汽的质量,同时也是确保生产安全的重要参数。
在工作过程中,采用双室平衡容器测量汽包液位,是因为饱和蒸汽在凝汽室中凝结释放热量,对其中正压补偿管和负压管温度进行补偿,并且平衡容器充分保温,减少了热量损失,由于正确地选择了正压补偿管的高度,在汽包水位一定时,无论汽包内的压力如何变化,正压补偿管的压力与负压管的压力变化值均相等,因而双室平衡容器输出的差压不变。
但是传统双室平衡容器的正压侧先于负压侧引出平衡容器,造成正负引压管路在全量程测量范围内温度不一致,从而产生一定的测量误差。
1 双室平衡容器双室平衡容器是具有一定自我补偿能力、结构简单的汽包水位测量装置,如图1所示。
在基准杯上方有一个环形漏斗将平衡容器分割成两部分,故称双室平衡容器。
1.1 工作原理正压头连接导管将来自汽包的饱和蒸汽引入平衡容器并释放汽化潜热,凝结成饱和水,由导流盘引入基准杯。
基准杯将凝结水所产生的压力通过导管传递给差压测量仪表—差压变送器的正压侧。
凝结水充满基准杯后,溢出流入溢流室使基准杯中凝结水的液面高度保持衡定,如图1所示。
溢流室中过剩的凝结水通过导管引入锅炉下降管,为保证溢流室与下降管间具有一定差压,下降管开孔高度与基准杯高度差一般大于10m。
同时,饱和蒸汽在容器内凝结所释放的热量,对整个平衡容器加热,使平衡容器的温度接近于汽包内温度。
关于汽包水位测量问题

关于汽包水位测量问题汽包水位测量。
就地水位计有:玻璃板式水位计、就地双色水位计、电接点式水位计几种。
原理都是通过连通器原理,即在液体密度相同的条件下,连通管中各个支管的液位均处于同一高度。
见下图。
只不过看的方式不同而已对于就地水位计来讲,存在着散热误差,导致读数不准。
汽包水位测量。
上面公式推导过程:(假定饱和蒸汽密度与水位计中蒸汽的密度相同)H*ρ’=H1*ρ1+(H-H1) *ρ’’ H*ρ’=H1*ρ1+H*ρ’’-H1* ρ’’ H*ρ’- H*ρ’’=H1*ρ1 -H1*ρ’’ H*(ρ’- ρ’’)=H1*(ρ1-ρ’’) H1=[(ρ’- ρ’’)/ (ρ1-ρ’’)]*H (1)直接“散热”误差由于测量筒及其引管向周围空间散热,其水柱温度实际上低于容器内水的温度,直接影响水位计测量筒内水的密度ρ1,即测量筒内水的密度ρ1大于容器内水的密度ρ',由(1)式可知水位计显示的水位H,比容器内水位H低。
由(2)式可以看出,水位计测量筒散热越多,ρ1也就越大,因而测量误差|△h|越大,这种误差我们称为直接“散热”误差。
为了减少直接“散热”误差|△h|,一般在水位计测量筒的下部至水侧连通管应加以保温,以减少测量筒水柱温度与容器内水的温度之差:同时水位计的汽侧连通管及水位计测量筒的上部不用保温,并让汽侧连通管保持一定的倾斜度,使更多的凝结水流入测量筒,以提高水位计测量筒内水的密度ρ1。
(2)取样“散热”误差由式(2)可以看出,水位计误差值|△h|与水位值H成正比,即水位值H越高(以水侧连通管作零点),水位计误差值|△h|就越大,可以说存在取样“散热”误差。
由图1可以看出,若容器内实际水位不变,当水位计水侧取样孔及连通管向上移时(相当于零水位线上移),容器水位示值H 减少,则由式(2)可以看出,水位计取样“散热”误差|△h|可减少。
为了能测量到水位下限,水位计水侧取样向上移是有限的,因此图1中取样“散热”误差是无法完全消除的。
单室和双室平衡容器测量原理及应用分析

单室和双室平衡容器测量原理及应用分析(论文摘要)本文论述了菏泽电厂125MW机组运行中发现的汽包水位测量问题,包括平衡容器更换、汽包水位密度补偿公式等,进行了详细计算和原因分析,经过完善压力补偿组态后,汽包水位的差别减小,改善了调节系统品质,为汽包水位保护的正确动作奠定了基础。
1 概述菏泽电厂125MW机组汽包水位A、B侧CRT显示一直存在较大差别,两侧的水位有时相差50~100mm,既影响汽包水位保护的正常投入,也使汽包水位调节系统的稳定性、准确性和快速性降低,时刻威胁着机组的安全经济运行。
经过多次实地测量和组态检查,发现问题如下:1.1 保温不合理。
双室平衡容器和汽包之间取样管(汽侧)和由汽包引出的水侧取样管都进行了保温,影响测量结果。
1.2平衡容器与汽包连接的取样管不符合“应至少有1:100的斜度,汽侧取样管应向上向汽包方向倾斜,水侧取样管应向下向汽包方向倾斜”的要求。
1.3采用将汽水取样管引到平衡容器,再在平衡容器中段引出差压水位计的汽水侧取样的方法不符合规定要求。
1.4不符合“所有水位表都必需具有独立的取样孔,不得在同一取样孔上串、并联多个水位测量装置,以免互相影响,降低水位测量的可靠性”的要求。
数字信号英文名称:Digital signal数字信号的概述数字信号指幅度的取值是离散的,幅值表示被限制在有限个数值之内。
二进制码就是一种数字信号。
二进制码受噪声的影响小,易于有数字电路进行处理,所以得到了广泛的应用。
数字信号的特点(1)抗干扰能力强、无噪声积累。
在模拟通信中,为了提高信噪比,需要在信号传输过程中及时对衰减的传输信号进行放大,信号在传输过程中不可避免地叠加上的噪声也被同时放大。
随着传输距离的增加,噪声累积越来越多,以致使传输质量严重恶化。
对于数字通信,由于数字信号的幅值为有限个离散值(通常取两个幅值),在传输过程中虽然也受到噪声的干扰,但当信噪比恶化到一定程度时,即在适当的距离采用判决再生的方法,再生成没有噪声干扰的和原发送端一样的数字信号,所以可实现长距离高质量的传输。
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双室平衡容器汽包水位测量及其补偿系统的应用来源:中国论文下载中心 [ 06-02-27 13:38:00 ] 作者:吴业飞时敏编辑:studa9ngns摘要:本文以实践为基础,剖析了双室平衡容器的工作原理与特性。
重点论述了补偿系统的建立方法与步骤,同时指出了应用中的常见错误并提出了解决方案。
关键词:水位测量汽包水位双室平衡容器补偿1.摘要本文以实践为基础,剖析了双室平衡容器的工作原理与特性。
重点论述了补偿系统的建立方法与步骤,同时指出了应用中的常见错误并提出了解决方案。
2.前言汽包水位是锅炉及其控制系统中最重要的参数之一,双室平衡容器在其中充当着不可或缺的重要角色。
但是由于一些用户对于双室平衡容器及其测量补等方面缺少全面的必要的了解或者疏漏,致使应用中时有错误发生,甚至形成安全隐患。
例如胜利油田胜利发电厂一期工程,该工程投入运行早期其汽包水位测量系统的误差竟达70~90mm,特殊情况下误差将会更大(曾因此造成汽包满水停机事故)。
迄今为止,据不完全了解,目前仍有个别用户存在一些类似的问题或者其它问题。
汽包水位是涉及机组安全与和运行的重要参数和指标,因此不允许任何人为的误差。
为使用户能够更好地掌握双室平衡容器在汽包水位测量中的应用,谨撰此文。
不足之处,请不吝指正。
3.双室平衡容器的工作原理3.1.简介双室平衡容器是一种结构巧妙,具有一定自我补偿能力的汽包水位测量装置。
它的主要结构如图1所示。
在基准杯的上方有一个圆环形漏斗结构将整个双室平衡容器分隔成上下两个部分,为了区别于单室平衡容器,故称为双室平衡容器。
为便于介绍,这里结合各主要部分的功能特点,将它们分别命名为凝汽室、基准杯、溢流室和连通器,另外文中把双室平衡容器汽包水位测量装置简称为容器。
3.2.凝汽室理想状态下,来自汽包的饱和水蒸汽经过这里时释放掉汽化潜热,形成饱和的凝结水供给基准杯及后续环节使用。
3.3.基准杯它的作用是收集来自凝汽室的凝结水,并将凝结水产生的压力导出容器,传向差压测量仪表——差压变送器(后文简称变送器)的正压侧。
基准杯的容积是有限的,当凝结水充满后则溢出流向溢流室。
由于基准杯的杯口高度是固定的,故而称为基准杯。
3.4.溢流室溢流室占据了容器的大部分空间,它的主要功能是收集基准杯溢出的凝结水,并将凝结水排入锅炉下降管,在流动过程中为整个容器进行加热和蓄热,确保与汽包中的温度达到一致。
正常情况下,由于锅炉下降管中流体的动力作用,溢流室中基本上没有积水或少量的积水。
3.5.连通器倒T字形连通器,其水平部分一端接入汽包,另一端接入变送器的负压侧。
毋庸置疑,它的主要作用是将汽包中动态的水位产生的压力传递给变送器的负压侧,与正压侧的(基准)压力比较以得知汽包中的水位。
它之所以被做成倒T字形,是因为可以保证连通器中的介质具有一定的流动性,防止其延伸到汽包之间的管线冬季发生冻结。
连通器内部介质的温度与汽包中的温度很可能不一致,致使其中的液位与汽包中不同,但是由于流体的自平衡作用,对使汽包水位测量没有任何影响。
3.6.差压的计算通过前面的介绍可以知道,凝汽室、基准杯及其底部位于容器内部的导压管中的介质温度与汽包中的介质温度是相等的,即γw=γ`w,γs=γ`s。
故而不难得到容器所输出的差压。
本文以东方锅炉厂DG670-13.73-8A型锅炉所采用的测量范围为±300mm双室平衡容器为例加以介绍(如图1所示)。
通过图1可知,容器正压侧输出的压力等于基准杯口所在水平面以上总的静压力,加上基准杯口至L形导压管的水平轴线之间这段垂直区间的凝结水压力,再加上L形导压管的水平轴线至连通器水平轴线之间,位于容器的外部的这段垂直管段中的介质产生的压力。
显而易见,其中的最后部分压力,由于其中的介质为静止的且距容器较远,因此其中的介质密度应为环境温度下的密度。
因此P+= P J +320 γ w+(580-320) γc式中P+——容器正压侧输出的压力γ——容器中的介质密度(γ w= γ `w)wγ——环境温度下水的密度cP J——基准杯口以上总的静压力负压侧的压力等于基准杯口所在水平面以上总的静压力,加上基准杯口水平面至汽包中汽水分界面之间的饱和水蒸汽产生的压力,再加上汽包中汽水分界面至连通器水平轴线之间饱和水产生的压力,即P-= P J+(580-h w) γ s + h wγw式中P-——容器负压侧输出的压力h w ——汽水分界线至连通器水平管中心线之间的垂直高度γ——汽包中饱和水蒸汽的密度s因此差压ΔP=P+-P-=320 γw+260 γ c-(580-h w) γ s-h wγw即ΔP=260 γ c + 320 γw-580 γs-(γw-γs)h w(1)这里有一点需要说明,(1)式中环境温度下水的密度γc,通常情况下它会随着季节的变化而变化,它的变化将会影响汽包水位测量的准确性。
就本例中的容器而言,当环境温度由25℃升高到50℃时,由于密度的变化对于差压产生的影响为-2.3mm水柱,经过补偿系统补偿后对最终得到的汽包水位的影响将为+2.3~5.5mm之间。
通常情况下这样的误差是可以忽略的,也就是说可以认为这里的温度是恒定的。
但是为了尽量减小误差,必须恰当地确定这里的温度。
确定温度可以遵循这样一条原则,就高不就低,视当地气候及冬季伴热等因素确定。
比如此处的环境温度一年当中通常在0~50℃之间变化,平均温度为25℃,则可以令这里的温度为35℃。
这是因为水的密度随着温度升高它的变化梯度越来越大,确定的温度高些,将会使环境温度变化对整个系统的影响更小。
就本例中的容器而言,当温度从0℃升高到25℃时,温度的变化对测量系统的最终结果影响只有1mm左右,而环境温度从25℃升高到50℃所带来的影响却为+2.3~5.5mm之间。
故而,确定温度应就高不就低。
4.双室平衡容器的工作特性容器的工作特性对于汽包水位测量和补偿系统来说非常重要,了解这种特性利于用户的应用和掌握应用中的技巧。
查《饱和水与饱和水蒸汽密度表》可以获得各种压力下饱和水与饱和水蒸汽的密度。
把0、±50、±100mm等汽包水位分别代入(1)式,可得到容器输出的一系列差压,见下表1《双室平衡容器固有补偿特性参照表》。
通过表1可以得知双室平衡容器的工作特性。
从表1中可以看到,各水位所对应的由容器所输出的差压随着压力的变化(相关饱和汽、水密度)各自发生着不同的变化。
这里首先注意0水位所对应的差压,它的变化规律较其它水位有明显不同,只在一个较小的范围内波动。
由于该容器的设计压力为13.73MPa,因此14.5MPa以下它的波动范围更小,仅在±5mm水柱以内。
也就是说当汽包中的水位为0水位时,无论压力如何变化,即使在没有补偿系统的情况下,对0水位测量影响都极小或者基本没有影响。
关于其它水位,则当汽包水位越接近于0水位,其对应的差压受压力的变化影响越小,反之则大。
因此,双室平衡容器是一种具有一定的自我补偿能力的汽包水位测量装置。
它的这种能力主要体现在,当汽包中的水位越接近于0水位,其输出的差压受压力变化的影响越小,即对汽包水位测量的影响越小。
毫无疑问,容器特性由于容器的自身结构决定的,故又称为固有补偿特性。
表1中,0MPa对应两行差压值,其原因后文将会提到。
之所以双室平衡容器会有这种特性其实质,是由于双室平衡容器在设计制造时采取了特殊的结构,这种结构最大限度地削弱了汽水密度变化对常规运行水位差压的影响。
但是尽管如此,它并不能完全满足生产的需要,仍然需要继续补偿。
5.补偿系统5.1.基础知识与基本概念从容器的特性中可以看到,双室平衡容器不能完全满足生产的需要。
究其原因,是由于介质密度的变化所造成的。
因此,必须要采取一定的措施,进一步消除密度变化对汽包水位测量的影响。
这种被用来消除密度变化带来的影响的措施就叫做补偿。
通过补偿以准确地测定汽包中的水位。
汽包水位测量补偿的方法通常有两种,一种是压力补偿,另一种是温度补偿,无论采取哪种方法补偿效果都一样。
但是它们之间略有区别,即温度补偿可以从0℃开始,而压力补偿只能从100℃开始。
这是因为温度可以一一对应饱和密度以及100℃以下时的非饱和密度,而压力却只能一一对应饱和密度,即最低压力0MPa只能对应100℃时的饱和密度。
故而由这两种方法构成的补偿系统各自对应的补偿起始点有所不同,即差压变送器量程有所不同。
表1中0MPa对应两行差压值,其原因即在于此;其中上一行对应的是温度补偿,下一行对应压力补偿。
很显然,温度补偿也可以从100℃开始。
5.2.建立补偿系统的步骤第一步确定双室平衡容器的0水位位置容器的0水位的位置一般情况下比较容易确定,通过查阅锅炉制造厂家有关汽包(学名锅筒)及附件方面的图纸和资料,进行比较和计算即可获得。
文中例举的容器0水位位置位于连通器水平管轴线以上365mm处,即基准杯口水所在的平面下方215mm处。
但是,偶尔由于图纸的疏漏缺少与确定0水位相关的数据,无法计算出0水位的位置,那么确定起来就比较复杂。
如图1中就缺少数据。
这种情况下就只有根据容器的自我补偿特性在0水位所体现的特点通过反复验算来获得。
由于容器本身就是用这样的方法经反复验算而设计制造的,只要验算的方法正确通过验算得到的数据会很准确可靠,当然这只限于图纸不详的情况下。
由于限于篇幅,这里只提供思路,具体的验算的方法本文不予介绍。
对此感兴趣的读者可以试一试。
第二步确定差压变送器的量程差压变送器的量程是由汽包水位的测量范围、容器的0水位位置以及补偿系统的补偿起始点等三方面因素决定的。
一些用户一般只考虑了前两方面因素,而忽略了补偿起始点因素,甚至极个别的用户只简单地根据汽包水位的测量范围确定变送器的量程,造成很大的测量误差。
一般情况下,忽略容器的0水位位置所造成的误差在70~90mm之间,忽略补偿起始点所产生的误差在30mm以下,特别情况下误差都将会更大。
此外,这里特别提醒用户,在进行汽包水位测量工作时,关于变送器的量程,在没有得到确认的情况下,切不可单纯依赖设计部门的图纸。
事实上,多数情况下,设计部门在进行此类设计,对变送器选型时,只确定基本量程,而不给出应用量程。
下面来确定变送器的量程。
本文的例子中容器的0水位位置位于连通器水平管轴线以上365mm处。
由于该容器的量程为±300mm,因此(1)式中的hw的最大值和最小值分别为665mm和65mm。
如果采用压力补偿,从《饱和水与饱和水蒸汽密度表》中查出100℃时的饱和水与饱和水蒸汽的密度代入(1)式,再分别将665mm和65mm代入(1)式,即得最小差压ΔP min=-70.5mm水柱和最大差压ΔP max=504mm水柱这两个差压值就是变送器的量程范围(见表1中0MPa对应的下行),即-70.5~504mm水柱。