CN204203031U - 一种吸收塔浆液密度测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种吸收塔浆液密度测量装置，包括侧壁上连接有斜向管线的吸收塔、以及上下叠置的第一气液分离器和测量筒；所述测量筒下端设有测压装置，所述斜向管线上设有截止阀；与所述斜向管线出口连通的水平管线顺次连接有第一电磁阀、入口调节阀以及第二气液分离器；所述第二气液分离器壳顶出口通过第一缓冲管线与第一气液分离器的壳侧入口连通，所述第一气液分离器的壳顶和壳侧出口分别连接有排气管和溢流管；所述第二气液分离器壳底出口设有第二缓冲管线，所述第二缓冲管线通过三通连接器与设置在测量筒底部的进液管连通，所述三通连接器的第三个端口与具有出口调节阀的排液管连通。本实用新型具有测量准确度高、测量装置磨损小、基本不受吸收塔搅拌机械运行干扰、故障率低、测量装置不易堵塞的优点。

Description

一种吸收塔浆液密度测量装置

技术领域

本实用新型涉及密度测量装置领域，特别是涉及一种吸收塔浆液密度测量装置。

背景技术

国内的燃煤火力发电厂普遍采用了石灰石湿法脱硫，该工艺过程要求实时、准确的测量吸收塔中石灰浆液密度，石灰石浆液是一种粘稠、具有腐蚀性的液体，其成分有有硫酸根、亚硫酸根、氯离子、氟离子，以及石膏结晶。

目前，测量吸收塔石膏浆液密度基本上有三种方法：

1.放射性密度计

利用了射线穿过工质发生的衰减值与工质密度成一个固定函数关系的原理，通过测定衰减量反映密度，该密度计安装方便，维护量小，在早期引进型脱硫为主的吸收塔曾大量应用，其缺点是测量结果易受管道内壁结垢及磨损影响，另外国家对放射性仪表有严格、繁琐管理要求，在基层工业环境下应用，其保管、校验都非常麻烦，故该类型密度计大部分已被淘汰。

2.科氏力密度计

即质量流量计，该密度计利用了工质的共振频率与流体密度所成的函数关系，通过测量频率反映密度。该类密度计测量精度高，性能稳定，应用广泛。其缺点是测量石灰浆液时，密度计测量管极易堵塞或磨损，导致测量不准，维护成本高，可靠性低。

3.差压法密度测量

如图1所述，利用计算公式△P＝ρgH来间接测量浆液密度，其中，△P为吸收塔垂直方向上两个固定取样点之间浆液的差压，g是重力加速度，H为两个取样点的固定距离，可见密度ρ与差压△P成正比关系，实际应用时，一般采用两个膜盒压力变送器分别测量两个取样点的浆液静压，再通过静压差计算出差压，进而计算出浆液密度。为防止取样管堵塞，一般还需外接工艺水定期冲洗回路。该方法可靠性高，维护量小，是目前应用较为广泛的石灰浆液密度测量方法。

该方法也有明显缺点：即取样点处的压力测量准确性受到在吸收塔运行的搅拌器(或脉冲泵)干扰影响较大，主要由于转动机械使浆液发生脉动，并产生了大量气泡，导致测量信号出现跃变、尖波，测量不准，加滤波可以一定程度抑制这种干扰，但不能根除；而如果取样点选择远离搅拌器(或脉冲泵)以避开干扰，则又会显著增大堵塞的风险。另外，两个取样点之间的距离较短，压差较小，不易准确测量，灵敏度也较低。

故现有的浆液密度测量装置亟待改进和发展。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种测量准确度高、测量装置磨损小、基本不受吸收塔搅拌机械运行干扰、故障率低、测量装置不易堵塞的浆液密度测量装置。

为解决上述技术问题，本实用新型的浆液密度测量装置包括侧壁下部连接有斜向管线的吸收塔、以及上下叠置相互连通的第一气液分离器和测量筒；所述测量筒下端设有测压装置，所述斜向管线上设有截止阀；与所述斜向管线出口连通的水平管线顺次连接有第一电磁阀、入口调节阀以及第二气液分离器；所述第二气液分离器壳顶出口通过第一缓冲管线与第一气液分离器的壳侧入口连通，所述第一气液分离器的壳顶和壳侧出口分别连接有排气管和溢流管；所述第二气液分离器壳底出口设有第二缓冲管线，所述第二缓冲管线通过三通连接器与设置在测量筒底部的进液管连通，所述三通连接器的第三个端口与具有出口调节阀的排液管连通。

采用以上结构，由于本实用新型外置式测量筒对吸收塔内浆液进行密度取样，避开了吸收塔内转动机械引起浆液脉动的不利影响，同时入口调节阀与出口调节阀对进入测量筒的流量进行动态调整，使得测量筒中的浆液样本不断更新，使得浆液保持流动且充满测量筒，测量筒中浆液密度实时代表了吸收塔的浆液密度，从而提高了本实用新型的测量精度，增加测量数据的准确性。进一步第一缓冲管线与第二缓冲管线的设置，使得本实用新型进一步减轻脉冲泵或搅拌器对浆液产生的波动，提高毛细管压力变送器测量的准确性。本实用新型第一气液分离器和第二气液分离器的设置，大大减少了因为脉冲泵或搅拌器工作产生的气泡进入测量筒中浆液的气泡的数量，从而减轻气泡对压力测量影响，进一步提高了本实用新型测量准确性。

作为本实用新型进一步改进，位于所述第一电磁阀与所述入口调节阀之间的管线连接有具有第二电磁阀的冲洗管，由于浆液在测量装置里会引起堵塞，所以要定期冲洗。该冲洗管由DCS系统或者PLC系统上设置的冲洗程序控制，使得本实用新型更加智能化，更重要的是冲洗管的设置大大减轻了因为浆液在测量装置堵塞引起测量的误差。

为优化本实用新型的技术方案，本实用新型的浆液密度测量装置还包括废液回收槽，所述排气管出口、溢流管出口以及排液管出口相互并联的与废液回收槽连通，最大限度的重复利用浆液进行密度测试，达到节能减排减少成本之目的。

优选地，所述的测压装置为毛细管压力变送器或毛细管差压变送器，包括但不限于上述两种测压装置。

优选地，所述斜向管线与所述水平管线的夹角为30°至60°，不但有利于避免斜向管线中浆液发生沉积，提高测量系统的持续可靠运行时间，同时也更有利于通过冲洗疏通可能发生的堵塞。

综上所述，本实用新型的优点是：测量准确度高、测量装置磨损小、基本不受吸收塔搅拌机械运行干扰、故障率低、测量装置不易堵塞。

附图说明

图1现有技术中差压法密度测量装置结构示意图。

图2为本实用新型结构示意图。

附图标记说明：1-吸收塔，2-斜向管线，21-截止阀，3-第一气液分离器，31-排气管，32-溢流管，4-测量筒，41-进液管，5-测压装置，7-水平管线，71-第一电磁阀，72-入口调节阀，8-第二气液分离器，81-第一缓冲管线，82-第二缓冲管线，9-三通连接器，10-排液管，101-出口调节阀，11-冲洗管，111-第二电磁阀，12-废液回收槽。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。

参见图2，本实用新型的浆液密度测量装置，包括侧壁上连接有斜向管线2的吸收塔1、以及上下叠置相互连通的第一气液分离器3和测量筒4；所述测量筒4下端设有测压装置5，所述斜向管线2上设有截止阀21；与所述斜向管线2出口连通的水平管线7顺次连接有第一电磁阀71、入口调节阀72以及第二气液分离器8；所述第二气液分离器8壳顶出口通过第一缓冲管线81与第一气液分离器3的壳侧入口连通，所述第一气液分离器3的壳顶和壳侧出口分别连接有排气管31和溢流管32；所述第二气液分离器8壳底出口设有第二缓冲管线82，所述第二缓冲管线82通过三通连接器9与设置在测量筒底部的进液管41连通，所述三通连接器9的第三个端口与具有出口调节阀101的排液管10连通。

作为本实用新型的进一步改进，位于所述第一电磁阀71与所述入口调节阀72之间的管线连接有具有第二电磁阀111的冲洗管11。

为使本实用新型的技术方案更加优越，本实用新型浆液密度测量装置还包括位于排气管31出口端、溢流管32出口端以及排液管10出口端正下方的废液回收槽12。

优选的，所述的测压装置5为毛细管压力变送器或毛细管差压变送器，也可以是其他高精度的满足该装置安装的测压元件。

优选的，所述斜向管线2与所述水平管线7的夹角为30°至60°。

本实用新型浆液密度测量装置的原理如下：

吸收塔1内的浆液经中间管线连续不断地引至测量筒4，并从测量筒4底部通过排液管10不断排出，通过调节入口调节阀72和出口调节阀101的开度，使得浆液保持流动且充满测量筒4。因此，测量筒4里的内浆液就相当于吸收塔1内浆液的样本且不断更新，其密度实时代表了吸收塔的浆液密度。在测量筒4底部通过测压装置5测出测量筒里浆液所产生的静压，测量筒顶部液面压力等同于大气压力，故该静压即反映了测量筒内液柱高度。

由P＝(ρ±Δρ)gh，其中P是测压装置测出来的压力值，g是重力加速度，h是压力变送器测量面至测量筒液面的高度(由于浆液基本充满测量筒，所以近似是固定值)，ρ是浆液密度，Δρ是密度修正值。

则通过公式ρ＝P/gh±Δρ即可计算出吸收塔浆液密度。

本实用新型的具体工作过程如下：

吸收塔1的浆液在塔内浆液自重产生的压力下通过斜向连接管2线、第一电磁阀71和入口调节阀72，进入第二气液分离器8，在第二气液分离器8里把由于机械搅拌或者脉冲泵产生的气泡刺破，一部分浆液往上通过第一缓冲管线81到测量筒4顶部的第一气液分离器3，把气从排气管31中排出；另一部分的浆液往下通过第二缓冲管82进入测量筒4。通过对入口调节阀72和出口调节阀101的配合调整，使浆液充满整个测量筒4,并从溢流管32流出。

由于浆液在测量装置里会引起堵塞，所以要定期冲洗。通过在DCS系统上设置的冲洗程序，每1个小时冲洗一次，每次1分钟；冲洗过程，先关闭第一电磁阀71，同时保持现在浆液密度的测量值，打开第二电磁阀111,1分钟后关闭冲第二电磁阀111，然后打开第一电磁阀71，延时1分钟后恢复浆液密度的测量值为实时值。

上列详细说明是针对本实用新型可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本实用新型的专利范围，凡未脱离本实用新型所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。

Claims (5)

1.一种吸收塔浆液密度测量装置，其特征在于，包括侧壁下部连接有斜向管线(2)的吸收塔(1)、以及上下叠置相互连通的第一气液分离器(3)和测量筒(4)；所述测量筒(4)下端设有测压装置(5)，所述斜向管线(2)上设有截止阀(21)；与所述斜向管线(2)出口连通的水平管线(7)顺次连接有第一电磁阀(71)、入口调节阀(72)以及第二气液分离器(8)；所述第二气液分离器(8)壳顶出口通过第一缓冲管线(81)与第一气液分离器(3)的壳侧入口连通，所述第一气液分离器(3)的壳顶和壳侧出口分别连接有排气管(31)和溢流管(32)；所述第二气液分离器(8)壳底出口设有第二缓冲管线(82)，所述第二缓冲管线(82)通过三通连接器(9)与设置在测量筒(4)底部的进液管(41)连通，所述三通连接器(9)的第三个端口与具有出口调节阀(101)的排液管(10)连通。 

2.根据权利要求1所述的浆液密度测量装置，其特征在于，位于所述第一电磁阀(71)与所述入口调节阀(72)之间的管线连接有具有第二电磁阀(111)的冲洗管(11)。 

3.根据权利要求1或2所述的浆液密度测量装置，其特征在于，还包括废液回收槽(12)，所述排气管(31)出口、溢流管(32)出口以及排液管(10)出口相互并联的与所述废液回收槽(12)连通。 

4.根据权利要求3所述的浆液密度测量装置，其特征在于，所述的测压装置(5)为毛细管压力变送器或毛细管差压变送器。 

5.根据权利要求4所述的浆液密度测量装置，其特征在于，所述斜向管线(2)与所述水平管线(7)的夹角为30°至60°。