在某些工业过程中,例如石油天然气、化工和石化行业,通常需要在同一容器内测量两种液体之间的界面液位。一般来说,当两种液体的密度或比重不同时,密度较低的液体会漂浮在密度较高的液体之上。
由于两种液体的性质不同,有些液体会自动分离,而有些液体则会在两者之间形成乳液层。除了乳液层之外,其他界面情况还包括多重界面或液固混合层。在工艺流程中,可能需要测量特定乳液层的厚度。
测量接口级别的必要条件
炼油罐中测量界面液位的原因显而易见:将上层原油与水分离,然后仅处理分离出的水,从而降低成本并简化加工过程。测量精度至关重要,因为水中含有油分意味着巨大的经济损失;相反,油中含有水分则需要进行更高级的加工才能进行进一步的精炼和提纯。
其他产品在加工过程中也可能面临类似的情况,即需要将两种不同的混合物完全分离,排除任何残留物。许多化学液体的分离,例如甲醇在水中的分离、柴油和绿柴油的分离,甚至肥皂的分离,在储罐或容器中并不明显。虽然重力差足以导致分离,但这种重力差可能太小,无法进行界面测量。
液位测量装置
无论应用于哪个行业,都有推荐的液位传感器来解决棘手的技术问题。
在线密度计:当湿油注入沉淀罐或油水分离器时,由于密度不同,油相和水相会逐渐分离,沉淀后逐渐形成油水界面。油层和水层属于两种不同的介质。生产过程需要准确、及时地掌握油水界面的位置,以便在水位达到一定高度时及时打开阀门排水。
如果水和油成功分离,出现复杂情况,则需要监测排水孔上方一米处的液体。在线密度计当液体密度达到 1g/ml 时,应打开排水阀;否则,无论分离状态如何,当检测到密度低于 1g/ml 时,应关闭排水阀。
同时,在排水过程中必须实时监测水位变化。当水位达到下限时,应及时关闭阀门,以避免因漏油造成浪费和环境污染。
浮体和排水器浮球式液位传感器漂浮在液体的液面之上,这与它的名字略有不同。而位移式液位传感器则通过调整底部液体的重力,使其能够漂浮在目标液体的液面之上。浮球式和位移式液位传感器的细微差别在于,位移式液位传感器需要完全浸没在液体中。它们可用于测量多种液体的液位界面。
浮子和活塞是测量界面液位最经济的装置,但其缺点在于只能测量单一液体。此外,它们容易受到储罐或容器内湍流的影响,因此需要安装静水井来解决这个问题。
使用浮子和置换器的另一个缺点在于其机械浮子本身。额外的涂层或粘性物质会影响浮子的重量,从而改变浮子在液体表面的漂浮能力。如果产品的比重发生变化,也会出现同样的情况。
电容电容式变送器包含一根与材料直接接触的杆或电缆。涂覆涂层的杆或电缆可以视为电容器的一个极板,而金属壁可以视为另一个极板。对于两个极板之间不同的材料,探头读数可能会有所不同。
电容式变送器对两种液体的导电性提出了更高的要求——一种必须导电,另一种必须不导电。导电液体驱动读数,而另一种液体对输出的影响很小。尽管如此,电容式变送器不受乳液或棉絮层的影响。
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发布时间:2024年12月19日