投入式靜壓液位計(jì)(變送器)是一種基于所測(cè)液體靜壓與該液體高度成正比的原理，采用擴(kuò)散硅或陶瓷敏感元件的壓阻效應(yīng)，將靜壓壓力轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。經(jīng)過(guò)數(shù)字計(jì)算單元的溫度補(bǔ)償和線性校正，轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的4-20mADC電流信號(hào)輸出。 投入式靜壓液位變送器在使用中大的優(yōu)勢(shì)就在于能安裝使用極為方便，液位計(jì)的傳感器部分可以直接投入到液體中，變送器部分既可以使用法蘭安裝亦可以使用支架固定安裝。本文就投入式靜壓液位計(jì)在煙草行業(yè)中的冷凝水收集過(guò)程中的使用情況予以說(shuō)明。
　　在煙草生產(chǎn)行業(yè)中，制絲線過(guò)程中使用蒸汽的設(shè)備設(shè)施較多，生產(chǎn)中產(chǎn)生的冷凝水也較多，冷凝水必須及時(shí)排除，而排除冷凝水需要一定的壓差作為動(dòng)力，才能將貯水罐內(nèi)的水排出，如何設(shè)計(jì)煙草生產(chǎn)車間中產(chǎn)生的冷凝水回收是及其重要的一環(huán)。而筆者在闡述了制絲線過(guò)程中冷凝水產(chǎn)生的原因后，對(duì)冷凝水的回收和設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析，并提出自己的方案。
　　在煙草生產(chǎn)行業(yè)中，煙廠制絲車間因其加工過(guò)程的需要，大量使用蒸汽，特別是各回潮、膨化等工序使用的蒸汽量更是巨大，氣路管中由于溫度降低而凝結(jié)的大量的水通過(guò)專門通道輸送到冷凝水回收站，在回收站中冷凝水被集中處理。

　　1 冷凝水回收站的建設(shè)
　　1） 用汽設(shè)備疏水壓力小于0.15MPa時(shí)，冷凝水可以利用重力自流回收。盡量用集水罐與水泵吸入口的液位差提供防汽蝕壓頭，如果工藝布置不能保證必要的防汽蝕壓頭，要采取專門的防汽蝕裝置；
　　2） 用汽設(shè)備疏水壓力在0.15MPa～0.6MPa之間，多數(shù)采用增壓回收方式回收冷凝水。要仔細(xì)核算阻力損失，設(shè)計(jì)集水罐超壓排氣裝置，考慮直接噴淋吸收和增壓回收兩種方式利用超壓排氣。需要選用泵葉輪耐溫150℃的水泵，配置專門的防汽蝕裝置；
　　3） 用汽設(shè)備冷凝水壓力大于0.6MPa，采用高壓、中壓回收系統(tǒng)閃蒸汽，閃蒸汽供中壓或低壓用汽設(shè)備。閃蒸量小于或等于中低壓熱用戶蒸汽使用量，具有相同使用周期時(shí)，可直接利用。無(wú)中、低壓熱用戶時(shí)，設(shè)中壓或低壓熱交換裝置，加熱其它工藝介質(zhì)，以達(dá)到相同的熱能利用效果采用噴射熱泵方式，增壓增量利用；
　　4） 回收站的初步設(shè)計(jì)（圖1）
　?。?） 冷凝水由于重力作用，從高處流入集水罐，集水罐高于總出水口，當(dāng)集水罐水位較低時(shí)，由重力作用將水排出，當(dāng)集水罐水位過(guò)高時(shí)，由管路將水輸送到下端冷凝水泵內(nèi)，泵內(nèi)水位到一定高度后，引入氣壓對(duì)其進(jìn)行加壓，將泵內(nèi)的水揚(yáng)到排水管路中，再由總排水口排出；
　?。?） 為保證冷凝水的正常排出，需在管路中增加止回閥、排空閥、疏水閥等元件。

　　2 冷凝水回收機(jī)械泵的原理
　　1） 自動(dòng)回收泵以蒸汽或壓縮空氣為動(dòng)力，通常用于將冷凝水等液體提升到高位，在合適的工況下，可直接從閉式真空或有壓力的設(shè)備中排出冷凝水。與浮球式蒸汽疏水閥組合使用時(shí)，可在任何工況下甚至是真空狀態(tài)下從有溫度控制的換熱器中有效地排出冷凝水；
　　2） 在注水沖程時(shí)：冷凝水在進(jìn)口止回閥的作用下，單向進(jìn)入閥體，再在出口止回閥的作用下單向排出，當(dāng)進(jìn)口水量大于出口時(shí)，泵體內(nèi)的水位逐漸升高，水位的升高會(huì)帶動(dòng)浮球上升，浮球通過(guò)連桿聯(lián)動(dòng)排空口單向閥和動(dòng)力氣單向閥；
　　3） 在排水沖程時(shí)：泵體內(nèi)的水位上升到一定的高度，在浮球作用下推動(dòng)連桿動(dòng)作，關(guān)閉排空閥，打開(kāi)動(dòng)力輸入閥，此時(shí)在氣體動(dòng)力的作用下，泵體內(nèi)的水被壓出，并有一定高度的揚(yáng)程，完成冷凝水的排出。

　　3 意外情況的預(yù)案
　　在貯水罐底部設(shè)計(jì)了U型出水口，該出水口高于正常排水口，在冷凝水泵意外失去動(dòng)力時(shí)，從生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)流入貯水罐的水可以應(yīng)急排出，但是泵和一部分管路在地底凹陷的地方，極易造成大量的積水而淹沒(méi)泵和各個(gè)閥體，對(duì)于設(shè)備和管路的危害非常大，因此需要在泵體旁邊再設(shè)置一更低的用于集水的水槽，并在水槽內(nèi)安置液位計(jì)和排水泵，此排水泵應(yīng)選用不同于冷凝水泵的動(dòng)力，以免同時(shí)失去動(dòng)力而使兩個(gè)水泵失效。

　　4 器件和動(dòng)力選擇
　　4.1 液位計(jì)的故障

　　1） 投入式液位計(jì)（靜壓液位計(jì)/液位變送器/液位傳感器/水位傳感器）是一種測(cè)量液位的壓力傳感器.靜壓投入式液位變送器（液位計(jì)）是基于所測(cè)液體靜壓與該液體的高度成比例的原理，采用隔離型擴(kuò)散硅敏感元件或陶瓷電容壓力敏感傳感器，將靜壓轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，再經(jīng)過(guò)溫度補(bǔ)償和線性修正，轉(zhuǎn)化成標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)（一般為4 mA～20mA/1VDC～5VDC）。**用于石油化工、冶金、電力、制藥、供排水、環(huán)保等系統(tǒng)和行業(yè)的各種介質(zhì)的液位測(cè)量。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)精巧，調(diào)校簡(jiǎn)單，安裝靈活，并有多種標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸出方式。但是投入式液位計(jì)故障率較高，維護(hù)量大；
　　2） 浮球式水位開(kāi)關(guān)原理是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便的液位控制零件，它設(shè)有復(fù)雜的電路，不會(huì)受到干擾， 只要材質(zhì)選擇正確，任何性質(zhì)液體、壓力、溫度皆可使用。浮球式液位開(kāi)關(guān)專門用于各種中小型常壓和受壓儲(chǔ)液罐的液位檢測(cè)、現(xiàn)場(chǎng)指示 信號(hào)遠(yuǎn)傳、液位報(bào)警，可適用于各種衛(wèi)生、有毒、腐蝕性介質(zhì)及爆炸性氣體危險(xiǎn)場(chǎng)所。有多種安裝形式，適用于各種形式的容器，且維護(hù)量小，成本低。
　　在此處并不需要測(cè)試液位高度，而僅需要一個(gè)開(kāi)關(guān)量來(lái)控制潛水泵的接觸器以開(kāi)關(guān)水泵，因此在這里適宜采用浮球式水位開(kāi)關(guān)，當(dāng)水位超出設(shè)定值時(shí)，水位開(kāi)關(guān)將電信號(hào)送至地面電控箱內(nèi)，啟動(dòng)潛水泵，將多余的水排出。
　　4.2 冷凝水泵動(dòng)力的選擇
　　冷凝水泵的動(dòng)力可以選擇蒸汽或者壓縮空氣，這兩種氣體均能使氣泵正常工作且不會(huì)導(dǎo)致設(shè)備的損壞。
　　4.2.1 使用蒸汽作為動(dòng)力
　　蒸汽壓力一般為0.8MPa，根據(jù)總揚(yáng)程的計(jì)算公式：高度（H）*0.0981+回收管內(nèi)壓力（bar）+下游管道內(nèi)流體摩擦阻力（bar），足以將冷凝水排出。在每一次蒸汽噴吹時(shí)，高溫氣體會(huì)對(duì)堵頭和氣體機(jī)械元件進(jìn)行高速?zèng)_擊，對(duì)受沖擊元件必然造成一定程度的損傷，增加設(shè)備消耗，增加維護(hù)成本。由于在車間使用，每天生產(chǎn)結(jié)束后，主蒸汽會(huì)被切斷，如果時(shí)間掌握不好，距離回收間較遠(yuǎn)的冷凝水還沒(méi)有流入水罐，或者還沒(méi)有被排凈，大量的冷凝水就會(huì)從集水罐底部的排水孔流出，造成大量的水滿溢，淹沒(méi)底部的冷凝水泵，對(duì)設(shè)備造成損傷，影響現(xiàn)場(chǎng)整潔，并有安全隱患。
　　4.2.2 使用壓縮空氣作為動(dòng)力
　　壓縮空氣一般為0.6MPa，雖然比蒸汽壓力小了0.2MPa，但是也足以將水從泵內(nèi)排出。壓縮空氣從氣壓站送出后，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)距離的輸送，氣源壓力容易不穩(wěn)定，可以在氣源處增加貯氣罐，以穩(wěn)定氣源，向泵內(nèi)提供穩(wěn)定、足量的壓縮空氣。壓縮空氣是不間斷的，即使主蒸汽在生產(chǎn)結(jié)束后被關(guān)閉也不會(huì)影響冷凝水泵的正常工作。壓縮空氣是常溫、干燥氣體，對(duì)設(shè)備內(nèi)部機(jī)械部件的損傷小，延長(zhǎng)了設(shè)備的使用時(shí)間，減少了設(shè)備維護(hù)成本。
　　根據(jù)對(duì)以上兩種氣體的對(duì)比，建議使用壓縮空氣為泵的動(dòng)力。終設(shè)計(jì)圖為下圖：

　　5 結(jié)論
　　煙廠制絲車間使用蒸汽，其目的是為煙葉物料進(jìn)行加熱和一定程度的增濕，主要是利用蒸汽的熱效應(yīng)，管道內(nèi)的冷凝水順暢排出能增加蒸汽的使用效率，減少能源消耗，但是，在對(duì)冷凝水進(jìn)行回收過(guò)程中，也會(huì)對(duì)蒸汽有一定的消耗，而對(duì)于在冷凝水回收站的冷凝水也有一定的利用價(jià)值，如果對(duì)此一項(xiàng)設(shè)計(jì)進(jìn)行深化，每年可少進(jìn)行利用，可以產(chǎn)生較顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益這，兩點(diǎn)可以作為進(jìn)一步的研究課題。

上一條：楔形流量計(jì)測(cè)量臟污流體中的應(yīng)用及產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)說(shuō)明
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