В некоторых промышленных процессах, таких как нефтегазовая, химическая и нефтехимическая промышленность, часто возникает необходимость измерения уровня на границе раздела двух жидкостей в одном и том же сосуде. Как правило, жидкость с меньшей плотностью будет плавать выше жидкости с большей плотностью при различной плотности или силе тяжести двух жидкостей.
Из-за различий в свойствах двух жидкостей, одни автоматически разделяются на прозрачные слои, а другие образуют эмульсионный слой между ними. Помимо «рваного» слоя, могут возникать и другие ситуации на границе раздела фаз, такие как множественные границы раздела или смешанный слой жидкости и твердого вещества. В технологических процессах может потребоваться измерение толщины определенного слоя.
Необходимые условия для измерения уровня интерфейса
Причина измерения уровня раздела фаз в резервуаре нефтеперерабатывающего завода очевидна: необходимо отделить верхний слой сырой нефти от воды, а затем переработать только отделившуюся воду, чтобы снизить затраты и упростить технологический процесс. Точность здесь имеет решающее значение, поскольку наличие нефти в воде означает значительные потери; напротив, наличие воды в нефти требует более тщательной переработки для дальнейшей очистки и рафинирования.
В других продуктах в процессе обработки могут возникать аналогичные ситуации, когда необходимо полностью разделить две разные смеси, то есть исключить любые остатки друг друга. Многие процессы разделения химических жидкостей, таких как метанол в воде, дизельное топливо, «зеленое» дизельное топливо и даже мыло, не всегда очевидны в резервуаре или емкости. Хотя разница в плотности достаточна для разделения, она может быть слишком мала для проведения измерения границы раздела фаз.
Приборы для измерения уровня
Независимо от отрасли применения, существуют рекомендуемые датчики уровня, способные решать сложные технические задачи.
Встраиваемый плотномер: При закачке влажного масла в отстойник или маслоотделитель масляная и водная фазы постепенно разделяются из-за различий в плотности, после чего образуется граница раздела масляная и водная фазы. Масляный и водный слои относятся к двум различным средам. Производственный процесс требует точного и своевременного знания местоположения границы раздела масляная и водная фазы, чтобы при достижении определенного предельного уровня воды можно было своевременно открыть клапан для слива воды.
В случае сложной ситуации, когда вода и масло успешно разделяются, необходимо контролировать уровень жидкости на глубине одного метра над дренажным отверстием.онлайн-плотометрСливной клапан следует открывать, когда плотность жидкости достигает 1 г/мл; в противном случае, при обнаружении плотности ниже 1 г/мл, независимо от состояния разделения, сливной клапан следует закрывать.
В то же время, в процессе слива необходимо в режиме реального времени отслеживать изменения уровня воды. Когда уровень воды достигает нижней границы нормы, клапан своевременно закрывается, чтобы предотвратить потери и загрязнение окружающей среды, вызванные утечкой нефти.
Поплавки и вытеснителиПоплавковый датчик плавает на поверхности жидкости, что несколько отличается от того, как это звучит. Датчик-вытеснитель, настроенный на определенную плотность жидкости на дне, способен плавать на поверхности целевой жидкости. Небольшое различие между поплавком и вытеснителем заключается в том, что вытеснитель предназначен для полного погружения в жидкость. Их можно использовать для измерения уровней на границах раздела нескольких жидкостей.
Поплавки и вытеснители — наименее дорогие устройства для измерения уровня раздела фаз, однако их недостатки заключаются в ограничениях по типу жидкости, для которой они калибруются. Кроме того, на них может влиять турбулентность в резервуаре или емкости, поэтому для решения этой проблемы необходимо установить успокоительные колодцы.
Еще один недостаток использования поплавков и вытеснителей связан с их механическим поплавковым механизмом. Вес поплавков может изменяться при нанесении дополнительного покрытия или прилипании. Соответственно, изменится и способность поплавка плавать на поверхности жидкости. То же самое справедливо и в случае изменения плотности продукта.
ЕмкостьЕмкостной датчик имеет стержень или кабель, непосредственно контактирующий с материалом. Покрытый стержень или кабель можно рассматривать как одну пластину конденсатора, а металлическую стенку — как другую пластину. Показания датчика могут различаться для разных материалов на двух пластинах.
Емкостной датчик предъявляет требования к проводимости двух жидкостей: одна должна быть проводящей, а другая — непроводящей. Проводящая жидкость влияет на показания, а другая оказывает незначительное воздействие на выходной сигнал. Тем не менее, емкостной датчик не зависит от влияния эмульсий или слоев ткани.
Комплексное решение, разработанное для измерения сложных уровней жидкости, может решить целый ряд задач. Безусловно, существует не одно решение для измерения уровней жидкости. Свяжитесь напрямую с инженерами, чтобы получить профессиональные решения и рекомендации.
Компания Lonnmeter разрабатывает и производит множество устройств для измерения уровней на бесчисленных поверхностях, охватывающих десятки различных жидкостей. Даже самые современные устройства перестанут работать, если их установить не в тех условиях. Запросите бесплатную смету прямо сейчас, чтобы получить правильное и профессиональное решение!
Дата публикации: 19 декабря 2024 г.
