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  技術文章
 
差壓變送器應用于油庫計量
點擊次數:2116 發布時間:2010-07-01

1 說明
目前,比較流行的油庫油罐液位的測量設計是采用雷達液位計或浮球、浮標、鋼帶式液位計等。雷達液位計雖然精度高但成本也高,而浮標、浮球等液位計,安裝、維護還是比較麻煩的。差壓式液位計,在鍋爐汽包等密閉容器中應用廣泛,但測量結果并非真正液位,因此在油罐液位測量的設計鮮有應用。其實油庫油罐的液位,并不十分重要,用戶實際要了解的并不是液位,而是通過測量液位來了解油罐中油品的實際數量(即噸數),從而防止滿溢。由此分析采用差壓法來測液位(實際為噸數)也不失為一個好的選擇。因為目前差壓變送器的應用十分成熟,象1151、3051以及EJA等差壓變送器,技術十分完善,精度可達0.075級,而且價格大幅下跌,性能價格較高。
2 設計原理
顧名思義差壓式液位計所測量的結果是壓力差,即△P=ρg△h。而由于油罐往往是圓柱形,其截面圓的面積S是不變的,那么,重量G=△P·S=ρg△h·S,S不變,G與△P成正比關系。即只要準確地檢測出△P值,就可以得到實際油品的庫存量G,從公式還可知其密度ρ與高度△h成反比,在溫度變化時,雖然油品體積膨脹或縮小,實際液位升高或降低,所檢測到的壓力始終是保持不變的。如果用戶需要顯示實際液位,也可以引入介質溫度補償予以解決。
3 實際應用
在溫州新世紀油庫項目,筆者將此思路應用到實際設計中。
設計條件: 2000m3油罐,直徑d=14.5m,高度h=14m。
一次表:選用溫州市伯特利儀器儀表公司的BTL-1151LT法蘭式隔爆差壓變送器,選用法蘭式是防止罐底臟物沉淀而堵塞引壓管,變送器量程0~140kPa。
二次表:選用WP系列智能光柱顯示報警儀,信號輸入,可任意改變量程,用光柱顯示液位,用數字顯示油品的噸數。以6#罐為例,S=π×r2=3.14×7.252=165m2,高為14m。

在油罐頂部,設計一套液位報警裝置,防止油品滿溢,作為雙保險。在應用中由于測量值直接為噸數,故油罐不論貯存何種油品,二次表顯示的值是油罐內油品的噸數,避免了需要測定密度進行換算的麻煩。
一般情況油品出入庫往往是采用泵輸送經過橢圓齒輪流量計計量,由于流量計的精度有限,zui高也只有0.2級,還需測密度計算,其結果往往有些出入,從而造成計量糾紛。現在因為油罐測量的結果為噸數,而且精度可達到0.2級甚至0.1級,因此,與容積式流量計相比,計量結果更準確。雖然在小數量的油品出入庫時,由于分辨率的原因,測量的結果誤差較大,但在大數量的油品出入庫時,其較高的精度和較小的相對誤差,是其它計量手段所*的,特別適合月度、季度、年度的盤存。實踐表明其主要優點有:① 安裝維護簡單方便;② 讀數直觀直接明確,可直接讀出油品的庫存量;③ 免除了密度的測定和換算。
4 注意問題
(1) 設計和安裝時應考慮油罐底部的取壓開孔盡可能放低,以消除溫度變化而造成的誤差,必要時引入溫度補償。
(2) 在油罐的罐體水平截面不等的情況下(如上小下大),要考慮補償措施。如二次表選用WP-H80系列液位-容量控制儀。
(3) 為達到一定精度,如油罐頂部裝有呼吸閥時,必須采用差壓變送器而不能采用壓力變送器。對敞口油罐或精度要求不高時,可直接采用壓力變送器以方便安裝。
(4) 二次表盡量采用智能表,可方便改變量程,實現溫度補償等。
(5) 安裝時差壓變送器的負壓室要安裝集水器,并要經常排污,以免積水影響準確度。

 
 
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