CN100344955C - 料浆浓缩装置内料浆密度的测量方法和料浆液位高度的测量方法 - Google Patents

料浆浓缩装置内料浆密度的测量方法和料浆液位高度的测量方法 Download PDF

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Abstract

一种非接触式测量强腐蚀、高温、高粘稠性料浆浓缩装置内液位与料浆密度的方法。根据流体静力学原理和可压缩性气体的压力传输性质，该方法使用测量空气柱压力的手段即可实现料浆密度与液位的自动检测，完全避免了压力传感元件与此类浆料介质的接触从而降低了测量条件的苛刻性，减少了测量成本且提高了测量可靠性。

Description

料浆浓缩装置内料浆密度的测量方法和料浆液位高度的测量方法
技术领域
本发明涉及多种工业过程中强腐蚀、高温、高粘稠性料浆浓缩装置内料浆密度与液位的非接触式测量方法。
背景技术
现有技术对此类料浆浓缩过程中的料浆密度与液位的非接触式在线实施测量的方法，有射线法、光学法、声学法，而以测量介质压强为基础的差压法需要检测液相压力。要满足测量强腐蚀、高温、高粘稠性料浆压力要求，对传感器的材质、制造与现场维护均有特殊要求。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的旨在提供一种在测量料浆密度与液位高度的过程中可以避免压力传感器元件与被测料浆直接接触的测量料浆浓缩装置内料浆密度与料浆液位高度的方法。
本发明是根据流体静力学原理和可压缩性气体的压力传输性质而完成的，通过测量位于液体内的气体压力来测量液体的压力，由测量出的液体压力计算出液体的密度，进而在由计算出的液体密度测量计算出液体内测量点距液面的高度。
本发明测量料浆浓缩装置内料浆密度的方法包括以下步骤：
1、在料浆浓缩装置需要测量液相压力的部位设置一盲肠管，管内预充一定量的空气，并在管的盲端安装气体压力传感器，作为气柱式液相静压测量元件；
2、将盲肠管的开口端直接插入测点处的料浆中，由可自由伸缩的管内空气柱将与气相介质接触的料浆液相静压等值地传导到空气压力传感器的膜表面；
3、在液相连通的料浆浓缩装置的两个不同水平高度位置1和2处测量液相静压力p1、p2及两测量点之间的高度差h；
4、将上述测得的静压力p1、p2及两测量点之间的高度差h按公式密度ρ＝(p1-p2)/g.h进行运算，得到被测料浆的密度ρ。
测量料浆浓缩装置内料浆液位高度的方法包括以下步骤：
1、在料浆浓缩装置需要测量液相压力的部位设置一盲肠管，管内预充一定量的空气，并在管的盲端安装气体压力传感器，作为气柱式液相静压测量元件；
2、将盲肠管的开口端直接插入测点处的料浆中，由可自由伸缩的管内空气柱将与液相介质接触的料浆液相静压等值地传导到空气压力传感器的膜表面；
3、在液相连通的料浆浓缩装置的两个不同水平高度位置1和2处测量液相静压力p1、p2及两测量点之间的高度差h；
4、将上述测得的静压力p1、p2及两测量点之间的高度差h按公式密度ρ＝(p1-p2)/g.h进行运算，得到被测料浆的密度ρ；
5、测量出料浆内需要测量料浆液面高度的测量点的压力px以及料浆液面上方的气相压力pa；
6、将上述测得的px、pa、ρ按公式液面高度H＝(px-pa)/g.ρ进行运算，可得到料浆内被测点距液面的高度H。
具体实施方式
某厂用于磷酸—铵中和料浆浓缩法生产工艺的反应—浓缩装置、料浆一效浓缩装置和料浆二效浓缩装置，均具有相同的流体动力学特征，即在低位的0-0平面用循环泵通过管路系统将料浆输送到连通的高位闪蒸室进行蒸发浓缩。料浆的密度和闪蒸室的液位是重要的工艺参数，需要在线检测。高温磷酸具有强腐蚀性，并且磷酸—铵中和料浆浓缩到所要求的含水量后，一遇降温其粘稠性就急剧上升，甚至很快凝固，迄今该体系料浆密度和液位高度的在线检测都依靠射线法、光学法、声学法以及条件苛刻的液相压力传感器检测。该厂的磷酸—铵中和料浆浓缩法生产工艺的反应—浓缩装置、料浆一效浓缩装置和料浆二效浓缩装置内的料浆密度与闪蒸室的液位采用本发明的方法进行测量，具体方法如下：(1)在0-0平面的反应一浓缩循环泵、一效料浆浓缩循环泵和二效料浆浓缩循环泵的进口管路上分别安装本发明所述的气柱压力式液相静压测量元件，即管内预充一定量的空气，并在管的盲端安装气体压力传感器的盲肠管，作为气柱式液相静压测量元件。在反应一浓缩闪蒸室、一效料浆闪蒸室和二效闪蒸室的保证液位以下的位置也分别安装同样结构的气柱压力式液相静压测量元件。(2)料浆加入料浆浓缩装置内，使盲肠管的开口端直接插入测点处的料浆中，由可自由伸缩的管内空气柱将与液相介质接触的料浆液相静压等值地传导到空气压力传感器的膜表面。(3)在液相连通的料浆浓缩装置的0-0平面和闪蒸室内保证液位以下的位置处测量处液相静压力p1、p2及两测量点之间的高度差h。(4)将上述测得的静压力p1、p2及两测量点之间的高度差h按公式密度ρ＝(p1-p2)/g.h进行运算，得到被测料浆的密度ρ。测量料浆浓缩装置闪蒸室内料浆保证液位高度的方法，在上述测得料浆密度的基础上再测量出料浆液面上方的气相压力pa，将上述测得的p2、pa、ρ按公式液面高度H＝(p2-pa)/g.ρ进行运算，可得到浆浓缩装置闪蒸室内料浆保证液位距液面的高度H。

Claims (2)

1、一种料浆浓缩装置内料浆密度的测量方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)在料浆浓缩装置需要测量液相压力的部位设置一盲肠管，管内预充一定量的空气，并在管的盲端安装气体压力传感器，作为气柱式液相静压测量元件；
(2)将盲肠管的开口端直接插入测点处的料浆中，由可自由伸缩的管内空气柱将与液相介质接触的料浆液相静压等值地传导到空气压力传感器的膜表面；
(3)在液相连通的料浆浓缩装置的两个不同水平高度位置1和2处测量液相静压力p1、p2及两测量点之间的高度差h；
(4)将上述测得的静压力p1、p2及两测量点之间的高度差h按公式密度ρ＝(p1-p2)/g.h进行运算，得到被测料浆的密度ρ。
2、一种料浆浓缩装置内料浆液位高度的测量方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)在料浆浓缩装置需要测量液相压力的部位设置一盲肠管，管内预充一定量的空气，并在管的盲端安装气体压力传感器，作为气柱式液相静压测量元件；
(2)将盲肠管的开口端直接插入测点处的料浆中，由可自由伸缩的管内空气柱将与液相介质接触的料浆液相静压等值地传导到空气压力传感器的膜表面；
(3)在液相连通的料浆浓缩装置的两个不同水平高度位置1和2处测量液相静压力p1、p2及两测量点之间的高度差h；
(4)将上述测得的静压力p1、p2及两测量点之间的高度差h按公式密度ρ＝(p1-p2)/g.h进行运算，得到被测料浆的密度ρ；
(5)测量出料浆内需要测量料浆液面高度的测量点的压力px，以及料浆液面上方的气相压力pa；
(6)将上述测得的px、pa、ρ按公式液面高度H＝(px-pa)/g.ρ进行运算，可得到料浆内被测点距液面的高度H。
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