17m高PVC大料倉料位計的選型及使用

屈剛

摘 要:本文以APM二代3D物位掃描器為例,介紹用3D雷達(dá)料位計在氯堿廠PVC粉倉粉位的測量技術(shù),并提出3D物位掃描器的正確安裝方法,解決聚氯乙烯生產(chǎn)中PVC料位連續(xù)測量的難題。

關(guān)鍵詞:PVC料倉料位測量3D物位掃描器正確安裝

中圖分類號:TH816 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)07(b)-0111-01

齊魯石化公司氯堿廠20萬噸PVC裝置5個高17m容積600m3的PVC粉料大料倉的料位一直是PVC生產(chǎn)的最主要的測量參數(shù)之一。而針對料位的連續(xù)監(jiān)測也有很多種方式,常見的有雷達(dá)料位計,超聲波料位計,重錘式料位計等,但因PVC粉料的物理性質(zhì)決定了這幾種料位計的測量效果偏差較大,工藝人員經(jīng)常反映因料位不準(zhǔn)而送錯料的情況發(fā)生,所以PVC料倉料位一直是我廠儀表人員需攻克重點難點之一。

1PVC粉料倉物位測量的難點分析

(1)PVC粉料的介電常數(shù)較小,對于超聲波雷達(dá)波等無法形成較強(qiáng)的反射。

(2)在連續(xù)下料及出料的情況下,由于介質(zhì)溫度較高,并且非常干燥,PVC粉料倉內(nèi)充滿厚重的PVC粉料,事實上只存在一個模糊的界面。

(3)采用常規(guī)的非接觸式測量方式,如超聲波等,由于物料表面反射波(主波)較弱,檢測裝置很難區(qū)分主波與來自塵質(zhì)的漫射波,尤其是在大量下料的情況下。因此非接觸式測量方式不適合在這種場合下運用。

(4)采用電容式或射頻導(dǎo)納等測量技術(shù),由于檢測桿上物料的粘連及濃重塵質(zhì)存在,對電極有很大的影響,測量結(jié)果極不可靠。

(5)采用電動重錘式測量,這一方式從理論上說簡單可靠,但由于測量裝置必須安裝在塵質(zhì)較重的場合,機(jī)械磨損較嚴(yán)重,需要經(jīng)常維護(hù)；重錘易發(fā)生被物料埋住現(xiàn)象,發(fā)生掉錘頭、短繩的故障；機(jī)械式限位、保護(hù)開關(guān)長期工作的穩(wěn)定性不高,易老化失效,嚴(yán)重影響產(chǎn)品正常監(jiān)測,且易造成產(chǎn)品損壞。此外,這種測試方式是非連續(xù)的。

(6)采用輻射式的測量裝置,不僅造價很高,而且也會受塵質(zhì)的影響,加上對輻射泄漏的恐懼,工藝儀表人員都不愿接受。

2APM二代3D物位掃描器簡介

2012年4月份儀表車間經(jīng)過多次的技術(shù)研討決定引進(jìn)以色列APM公司生產(chǎn)的二代3D物位掃描器,它是雷達(dá)液位計的一種,是目前唯一能夠不受材料或產(chǎn)品特點、儲倉容器類型和尺寸、以及惡劣儲存環(huán)境影響而準(zhǔn)確測量散裝固體和粉末的設(shè)備。它采用了APM獨特的防灰塵滲透技術(shù),可以達(dá)到無與倫比的工藝測量和庫存控制水平。

APM二代3D物位掃描器采用了三個天線組成的陣列來發(fā)送低頻脈沖,并接收儲倉或容器內(nèi)物料所發(fā)出的脈沖回聲。借助三個天線,該設(shè)備不僅可以測量每個回聲的時間/距離,而且還可以測量其方向。設(shè)備的數(shù)字信號處理器對接收的信號進(jìn)行采樣和分析,從而對存放的物料進(jìn)行精確的物位、體積和質(zhì)量測量,并通過3D方式呈現(xiàn)容器內(nèi)產(chǎn)品的實際分布情況,將其顯示出來或發(fā)送到遠(yuǎn)程計算機(jī)屏幕上。這種獨特的設(shè)備可以測量在多種容器中存放的任何材料。他可以描繪出堆積的負(fù)載情況以及長時間存放過程中形成的其它不規(guī)則形狀,除了此類應(yīng)用,還可以為很多原來無法解決的高難度應(yīng)用問題提供解決方案。

3 APM二代3D物位掃描器優(yōu)點分析

(1)多點準(zhǔn)確測量。測量表面技術(shù)由單點進(jìn)化到多點測量,充分考慮材料表面的變化情況,粉塵穿透、基于聲學(xué)原理的低頻技術(shù)。測量結(jié)果不受粉塵影響,能夠在超聲和雷達(dá)無法測量的情況下給出精確的測量結(jié)果。

(2)非接觸式測量。適用于食品、化學(xué)品和藥品,不存在移動部件所致的污染風(fēng)險；不受材料類型影響,可以測量粉末、顆粒、小球和其他固體,沒有特殊的校準(zhǔn)要求。

(3)測量范圍大適用于高料倉測量范圍最高可達(dá)70m/230ft。

(4)功耗低,成本效益好。

(5)內(nèi)置系統(tǒng)冗余功能,內(nèi)置三個可靠的、獨立的變送器。

(6)遠(yuǎn)程配置。在安裝初期可直接鏈接客戶支持工程師保證在某些特殊場合掃描儀的自定義配置保證最佳的工作。

4APM二代3D物位掃描器安裝注意事項

(1)掃描儀安裝時,其位置應(yīng)盡量遠(yuǎn)離流入材料。

(2)容器內(nèi)的安裝點,從掃描儀中心到容器側(cè)的距離應(yīng)達(dá)到0.5m(20英寸)以上。

(3)掃描儀的最佳位置,為從中心到容器側(cè)的距離中點。

(4)掃描儀的安裝位置必須為立式安裝,使號角/天線對地形成90°夾角。

(5)掃描儀(天線)底部必須從插口伸出10mm(0.4英寸)以上。

(6)其0°應(yīng)指向容器中心(包括方形容器和無蓋桶)。

5APM二代3D物位掃描器設(shè)定和運行方法

APM二代3D物位掃描器屬于智能儀表,可以通過RS-485連接用筆記本電腦設(shè)置,通過HART手操器設(shè)置,通過3DLink Pro(通過GSM/GPRS通信)遠(yuǎn)程設(shè)置,通過LCD面板設(shè)置。

下面主要介紹一下最常用的通過RS-485連接用筆記本電腦進(jìn)行設(shè)置。

(1)安裝軟件CD中的APM Level Scanner.msi,安裝完成后雙擊打開桌面上的3Dlevelscanner,轉(zhuǎn)到技術(shù)員模式,輸入初始密碼techAPM(區(qū)分大小寫)。

(2)進(jìn)入軟件設(shè)置向?qū)Ш笫紫日{(diào)整裝置的系統(tǒng)參數(shù),對容器的位號,距離單位,溫度單位進(jìn)行設(shè)置,設(shè)置完成后點擊下一步。

(3)設(shè)置容器參數(shù),主要是對容器的幾何形式設(shè)定特定形狀:頂部形狀,中間形狀,底部形狀等等,設(shè)置完成后點擊下一步。

(4)設(shè)置物位掃描器在容器上的具體位置,加料的灌注點和出料點。

(5)設(shè)置容器的高級線性化,對輸出容積進(jìn)一步調(diào)整,使3D物位掃描器輸出更加精確。

6 結(jié)語

自今年4月份對2#料倉進(jìn)行實際試驗來看,APM二代3D物位掃描儀的測量效果確實令人滿意。測量結(jié)果準(zhǔn)確,工藝人員反映良好,再未出現(xiàn)過送錯料,誤報警等現(xiàn)象。我們將對剩余四個料倉逐步進(jìn)行改造,徹底解決這一困擾多年的難題。

參考文獻(xiàn)

[1] APM公司.APM二代3D物位掃描器技術(shù).

[2] 朱樹明.用雷達(dá)料位計測量粉倉粉位[J].廣東科技,2007,10.