[发明专利]双管吹气法自蒸发器液位测量装置

说明书

技术领域

发明涉及一种自蒸发器液位测本量装置。

背景技术

目前国内外氧化铝厂的溶出工段中，自蒸发器的液位测量几乎都采用的是射线式液位计测量 (如附图1所示)。该测量系统通常由以下几部分构成：

a. 射源（一般为Cs₁₃₇）

b. 探测器 （一般为电离室探测器或闪烁探测器）

c. 变送器

该测量系统的工作原理为：利用射源发射一扇型核射线穿透被测介质，在被测介质密度一定的条件下，液位越高对核射线的吸收越多，探测器接收到的辐射量越少，据此由变送器算出液位的高度。

该测量系统的优缺点如下：

a. 非接触式测量，测量不受介质的温度、压力影响。

b. 测量不会因介质的结疤影响测量精度，测量稳定、可靠。

c. 射线式液位计的射源为核源，对其许可登记、购买、运输、维护需要严格按照国家的相关管理办法，程序严格，复杂。特别是维护和报废处理程序多，综合费用较高。

d. 射线式液位的使用在氧化铝厂内形成许多辐射区，对环境危害。

e. 虽然工厂内均对射线式液位计的电离辐射区做了防护和明显的标识，但是因操作的需要，工人偶尔还是会受到一定的核辐射。

f. 对射线式液位计进行维护的工作人员需经专门培训，工作过程中的使用的专用工作服，工具等需更换时，需送到国家指定部门统一处理。而且目前处理的办法均为深埋。

基于射线式液位计在氧化铝厂内应用存在的缺点，人们一直在寻求一种更好、更环保的测量装置。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种双管吹气法自蒸发器液位测量装置，以克服现有技术存在的射源为核源对人体、环境有危害、管理程序复杂、使用综合费用较高等不足。

本发明采取以下技术方案：它包括自蒸发器，第一吹气管、第二吹气管与自蒸发器连接，两吹气管伸入自蒸发器的底部，第一吹气管与第二吹气管的底端部相差高度为h2；与第一吹气管连接的管路中设置有第一吹气器、第一隔离罐、第一差压变送器，与第二吹气管连接的管路中设置有第二吹气器、第二隔离罐、第二差压变送器；第二吹气器、第二吹气器与气源连接。

第一吹气管与第二吹气管的底端部相差高度h2为200～500mm。

所述的第一吹气器、第二吹气器包括有减压阀、定值器。

第一吹气管、第二吹气管采用口径DN80。

第一吹气管、第二吹气管连接的管路中分别设置有减压阀。

本发明的吹气用压缩空气，在氧化铝厂的溶出工段一般均设有压力高于自蒸发器内压力的压缩空气。

吹气器对气源进行降压和稳流，让压缩空气以每秒1～2个气泡的速度从吹气管下端溢出，此时自蒸发器内压力与吹气管下端到自蒸发器内液面间液柱高产生的静压之和与吹气管内的压力达到平衡。测量自蒸发器与吹气管间的差压，以及知道介质密度就可以算出液位高度。为了减小密度变化引起的误差，采用了双吹气管吹气，有效消除密度对测量的影响。

其工作原理具体说明如下：

设：P₁—吹气管(1)内压力(Pa)

P₂—吹气管(2)内压力(Pa)

P₃—自蒸发器内压力(Pa)

h₁—被测液面距吹气管(2)下端的距离(mm)

h₂—吹气管(1)与吹气管(2)下端的距离(mm)

ρ—自蒸发器内矿浆密度（kg/m³）

g—重力加速度(N/kg)

△P₁—吹气管(1)与吹气管(2)间差压(Pa)

△P₂—吹气管(1)与自蒸发器间差压(Pa)

于是：

P₁=P₃+ρg(h₁+h₂)

P₂=P₃+ρgh₁

△P₁= P₁- P₂

△P₂= P₁- P₃

四式运算后可得

h₁=h₂(△P₂-△P₁)/△P₁