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  • 差压变送器在油库计量中的应用

    微差压变送器用于测量炉内压等微小差压,然后转变成4~20mA DC信号输出。也可与HART手操器相互通讯,通过它进行设定,监控或与上位机组成现场监控系统。
    目前,比较流行的油库油罐液位的测量设计是采用雷达液位计或浮球、浮标、钢带式液位计等。雷达液位计虽然精度高但成本也高,而浮标、浮球等液位计,安装、维护还是比较麻烦的。差压式液位计,在锅炉汽包等密闭容器中应用广泛,但测量结果并非真正液位,因此在油罐液位测量的设计鲜有应用。其实油库油罐的准确液位,并不十分重要,用户实际要了解的并不是液位,而是通过测量液位来了解油罐中油品的实际数量(即吨数),从而防止满溢。由此分析采用差压法来测液位(实际为吨数)也不失为一个好的选择。因为目前差压变送器的应用十分成熟,象1151、3051以及EJA等差压变送器,技术十分完善,精度可达0.075级,而且价格大幅下跌,性能价格较高。
    二、设计原理
    顾名思义差压式液位计所测量的结果是压力差,即△P=ρg△h。而由于油罐往往是圆柱形,其截面圆的面积S是不变的,那么,重量G=△P·S=ρg△h·S,S不变,G与△P成正比关系。即只要准确地检测出△P值,就可以得到实际油品的库存量G,从公式还可知其密度ρ与高度△h成反比,在温度变化时,虽然油品体积膨胀或缩小,实际液位升高或降低,所检测到的压力始终是保持不变的。如果用户需要显示实际液位,也可以引入介质温度补偿予以解决。
    三、实际应用
    在温州新世纪油库项目,笔者将此思路应用到实际设计中。
    设计条件: 2000m3油罐,直径d=14.5m,高度h=14m。
    一次表:选用温州市伯特利仪器仪表公司的BTL-1151LT法兰式隔爆差压变送器,选用法兰式是防止罐底脏物沉淀而堵塞引压管,变送器量程0~140kPa。
    二次表:选用WP系列智能光柱显示报警仪,wn****信号输入,可任意改变量程,用光柱显示液位,用数字显示油品的吨数。以6#罐为例,S=π×r2=3.14×7.252=165m2,高为14m。
    在油罐顶部,设计一套液位报警装置,防止油品满溢,作为双保险。在应用中由于测量值直接为吨数,故油罐不论贮存何种油品,二次表显示的值是油罐内油品的吨数,避免了需要测定密度进行换算的麻烦。
    一般情况油品出入库往往是采用泵输送经过椭圆齿轮手机在线体彩计量,由于手机在线体彩的精度有限,***高也只有0.2级,还需测密度计算,其结果往往有些出入,从而造成计量纠纷。现在因为油罐测量的结果为吨数,而且精度可达到0.2级甚至0.1级,因此,与容积式手机在线体彩相比,计量结果更准确。虽然在小数量的油品出入库时,由于分辨率的原因,测量的结果******误差较大,但在大数量的油品出入库时,其较高的精度和较小的相对误差,是其它计量手段所无法比拟的,特别适合月度、季度、年度的盘存。实践表明其主要优点有:1 安装维护简单方便;2 读数直观直接明确,可直接读出油品的库存量;3 免除了密度的测定和换算。
    四、 注意事项
    (1) 设计和安装时应考虑油罐底部的取压开孔尽可能放低,以消除温度变化而造成的误差,必要时引入温度补偿。
    (2) 在油罐的罐体水平截面不等的情况下(如上小下大),要考虑补偿措施。如二次表选用WP-H80系列液位-容量控制仪。
    (3) 为达到一定精度,如油罐顶部装有呼吸阀时,须***采用差压变送器而不能采用压力变送器。对敞口油罐或精度要求不高时,可直接采用压力变送器以方便安装。
    (4) 二次表尽量采用智能表,可方便改变量程,实现温度补偿等。
    (5) 安装时差压变送器的负压室要安装集水器,并要经常排污,以免积水影响准确度。

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