投入式靜壓液位計(變送器)是一種基于所測液體靜壓與該液體高度成正比的原理，采用擴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。經(jīng)過數(shù)字計算單元的溫度補償和線性校正，轉(zhuǎn)換成標準的4-20mADC電流信號輸出。 投入式靜壓液位變送器在使用中大的優(yōu)勢就在于能安裝使用極為方便，液位計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在煙草行業(yè)中的冷凝水收集過程中的使用情況予以說明。
　　在煙草生產(chǎn)行業(yè)中，制絲線過程中使用蒸汽的設(shè)備設(shè)施較多，生產(chǎn)中產(chǎn)生的冷凝水也較多，冷凝水必須及時排除，而排除冷凝水需要一定的壓差作為動力，才能將貯水罐內(nèi)的水排出，如何設(shè)計煙草生產(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程中冷凝水產(chǎn)生的原因后，對冷凝水的回收和設(shè)計進行了分析，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，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。要仔細核算阻力損失，設(shè)計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，可直接利用。無中、低壓熱用戶時，設(shè)中壓或低壓熱交換裝置，加熱其它工藝介質(zhì)，以達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（圖1）
　　（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，當集水罐水位較低時，由重力作用將水排出，當集水罐水位過高時，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，引入氣壓對其進行加壓，將泵內(nèi)的水揚到排水管路中，再由總排水口排出；
　　（2） 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 冷凝水回收機械泵的原理
　　1） 自動回收泵以蒸汽或壓縮空氣為動力，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，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：冷凝水在進口止回閥的作用下，單向進入閥體，再在出口止回閥的作用下單向排出，當進口水量大于出口時，泵體內(nèi)的水位逐漸升高，水位的升高會帶動浮球上升，浮球通過連桿聯(lián)動排空口單向閥和動力氣單向閥；
　　3） 在排水沖程時：泵體內(nèi)的水位上升到一定的高度，在浮球作用下推動連桿動作，關(guān)閉排空閥，打開動力輸入閥，此時在氣體動力的作用下，泵體內(nèi)的水被壓出，并有一定高度的揚程，完成冷凝水的排出。

　　3 意外情況的預案
　　在貯水罐底部設(shè)計了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力時，從生產(chǎn)現(xiàn)場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泵和各個閥體，對于設(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)安置液位計和排水泵，此排水泵應(yīng)選用不同于冷凝水泵的動力，以免同時失去動力而使兩個水泵失效。

　　4 器件和動力選擇
　　4.1 液位計的故障

　　1） 投入式液位計（靜壓液位計/液位變送器/液位傳感器/水位傳感器）是一種測量液位的壓力傳感器.靜壓投入式液位變送器（液位計）是基于所測液體靜壓與該液體的高度成比例的原理，采用隔離型擴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，再經(jīng)過溫度補償和線性修正，轉(zhuǎn)化成標準電信號（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)的液位測量。其特點是結(jié)構(gòu)精巧，調(diào)校簡單，安裝靈活，并有多種標準信號輸出方式。但是投入式液位計故障率較高，維護量大；
　　2） 浮球式水位開關(guān)原理是一種結(jié)構(gòu)簡單，使用方便的液位控制零件，它設(shè)有復雜的電路，不會受到干擾， 只要材質(zhì)選擇正確，任何性質(zhì)液體、壓力、溫度皆可使用。浮球式液位開關(guān)專門用于各種中小型常壓和受壓儲液罐的液位檢測、現(xiàn)場指示 信號遠傳、液位報警，可適用于各種衛(wèi)生、有毒、腐蝕性介質(zhì)及爆炸性氣體危險場所。有多種安裝形式，適用于各種形式的容器，且維護量小，成本低。
　　在此處并不需要測試液位高度，而僅需要一個開關(guān)量來控制潛水泵的接觸器以開關(guān)水泵，因此在這里適宜采用浮球式水位開關(guān)，當水位超出設(shè)定值時，水位開關(guān)將電信號送至地面電控箱內(nèi)，啟動潛水泵，將多余的水排出。
　　4.2 冷凝水泵動力的選擇
　　冷凝水泵的動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導致設(shè)備的損壞。
　　4.2.1 使用蒸汽作為動力
　　蒸汽壓力一般為0.8MPa，根據(jù)總揚程的計算公式：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，高溫氣體會對堵頭和氣體機械元件進行高速沖擊，對受沖擊元件必然造成一定程度的損傷，增加設(shè)備消耗，增加維護成本。由于在車間使用，每天生產(chǎn)結(jié)束后，主蒸汽會被切斷，如果時間掌握不好，距離回收間較遠的冷凝水還沒有流入水罐，或者還沒有被排凈，大量的冷凝水就會從集水罐底部的排水孔流出，造成大量的水滿溢，淹沒底部的冷凝水泵，對設(shè)備造成損傷，影響現(xiàn)場整潔，并有安全隱患。
　　4.2.2 使用壓縮空氣作為動力
　　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)過長距離的輸送，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)閉也不會影響冷凝水泵的正常工作。壓縮空氣是常溫、干燥氣體，對設(shè)備內(nèi)部機械部件的損傷小，延長了設(shè)備的使用時間，減少了設(shè)備維護成本。
　　根據(jù)對以上兩種氣體的對比，建議使用壓縮空氣為泵的動力。終設(shè)計圖為下圖：

　　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，在對冷凝水進行回收過程中，也會對蒸汽有一定的消耗，而對于在冷凝水回收站的冷凝水也有一定的利用價值，如果對此一項設(shè)計進行深化，每年可少進行利用，可以產(chǎn)生較顯著的經(jīng)濟效益和社會效益這，兩點可以作為進一步的研究課題。

上一條：楔形流量計測量臟污流體中的應(yīng)用及產(chǎn)品優(yōu)勢說明
下一條：差壓式液位變送器在過氧化氫生產(chǎn)裝置自控中的應(yīng)用