MX2013014321A - Medicion de nivel por radar. - Google Patents

Medicion de nivel por radar.

Info

Publication number
MX2013014321A
MX2013014321A MX2013014321A MX2013014321A MX2013014321A MX 2013014321 A MX2013014321 A MX 2013014321A MX 2013014321 A MX2013014321 A MX 2013014321A MX 2013014321 A MX2013014321 A MX 2013014321A MX 2013014321 A MX2013014321 A MX 2013014321A
Authority
MX
Mexico
Prior art keywords
tube
liquid
radar
level
container
Prior art date
Application number
MX2013014321A
Other languages
English (en)
Other versions
MX339457B (es
Inventor
Klement Riegman
Original Assignee
Stamicarbon
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Stamicarbon filed Critical Stamicarbon
Publication of MX2013014321A publication Critical patent/MX2013014321A/es
Publication of MX339457B publication Critical patent/MX339457B/es

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/22Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
    • G01F23/28Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring the variations of parameters of electromagnetic or acoustic waves applied directly to the liquid or fluent solid material
    • G01F23/284Electromagnetic waves
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12Supports; Mounting means
    • H01Q1/22Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/225Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles used in level-measurement devices, e.g. for level gauge measurement
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q13/00Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
    • H01Q13/20Non-resonant leaky-waveguide or transmission-line antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q13/00Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
    • H01Q13/20Non-resonant leaky-waveguide or transmission-line antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
    • H01Q13/24Non-resonant leaky-waveguide or transmission-line antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave constituted by a dielectric or ferromagnetic rod or pipe

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)

Abstract

Método para medir el nivel de un líquido en un recipiente tal como un reactor químico por radar. El método se aplica especialmente a situaciones en las cuales está presente un fluído supercrítico por encima del líquido. Más particularmente, el método sirve para controlar las circunstancias vigorosas típicas de reacciones químicas como la síntesis de la urea. Se prevé el uso de un tubo que se extiende dentro del líquido para servir como guía para las ondas del radar hacia el nivel superficial del líquido.

Description

MEDICION DE NIVEL POR RADAR CAMPO DE LA INVENCION La invención se refiere a un método para detectar el nivel de un líquido en un recipiente, tal como un reactor, en el cual está presente un fluido supercrítico por encima del líquido. La invención particularmente se relaciona con la medición del nivel de líquido en un reactor de síntesis de urea a partir de amoníaco y dióxido de carbono. La invención también se refiere a un dispositivo para determinar el nivel de un líquido en las circunstancias anteriores.
ANTECEDENTES DE LA INVENCION Cuando se realizan procesos químicos, es deseable monitorear periódicamente el nivel de líquido en el dispositivo en el cual tiene lugar tal proceso. Si bien existen numerosos métodos para detectar el nivel de líquido en un sistema bifásico de líquido y gas, esto es menos sencillo en circunstancias en las que el líquido está presente junto con una fase supercrítica . La fase supercrítica que no es ni una fase estrictamente gaseosa ni una fase estrictamente líquida, es difícil de diferenciar de la fase líquida. Este problema se vuelve aún más manifiesto si el líquido es un líquido en ebullición (como frecuentemente es el caso bajo circunstancias en las que un líquido y una fase supercrítica coexisten en una reacción Ref. 245424 química) . Es más, la detección del nivel de líquido es particularmente problemática en el caso de sistemas de reacción que involucran sustancias corrosivas. Un ejemplo muy destacado de tal sistema es la producción de urea por síntesis de amoníaco y dióxido de carbono. Esta reacción involucra la formación de carbamato que resulta en una mezcla extremadamente corrosiva de urea y carbamato en la sección de síntesis de urea. Esto pone límites aún más severos sobre los métodos de detección disponibles.
El método convencional hasta la fecha comprende mediciones radioactivas. Sin embargo, el uso de materiales radiactivos tiene múltiples inconvenientes. Estos no sólo conciernen a los riesgos potenciales y el requerimiento de manipulación de seguridad de los propios materiales radiactivos sino también a las consecuencias sociales de una opinión pública negativa y las consecuencias económicas y normativas de las autoridades que ponen límites para la concesión de permisos para el uso de materiales radiactivos. Estas mediciones radiactivas también son de mantenimiento muy intensivo. Por lo tanto, se requiere una solución técnica que permita evitar el uso de materiales radiactivos en el monitoreo de los niveles de líquido en una sección de síntesis de urea o en otros sistemas donde un líquido está presente junto con una fase supercrítica .
Radar (originalmente un acrónimo de "detección y determinación de distancia por radio") es un sistema de detección de objetos bien conocido que usa ondas electromagnéticas - específicamente ondas de radio - para determinar el alcance, altitud, dirección o velocidad de objetos tanto móviles como fijos. Un disco o antena de radar transmite pulsos de ondas de radio o microondas que rebotan contra cualquier objeto en su paso. El objeto devuelve una pequeña parte de la energía de las ondas a un disco o antena que está localizado usualmente en el mismo sitio que el transmisor. Los antecedentes del arte incluyen el uso de un radar para medir el nivel de líquidos.
En el IIth Stamicarbon Urea Symposium (2008) se propuso el uso de un radar para la medición del nivel de líquido en una síntesis de urea. La propuesta implica el uso de una antena de bocina en el reactor y un tubo vertical en el separador. La antena sirve para transmitir una señal de radio desde un transmisor hacia los medios en un recipiente y para recibir nuevamente las señales de eco que resultan de la señal de radio que encuentra un objetivo que refleja. Se pensó para la antena de tipo bocina que la superficie del nivel de líquido en el reactor constituiría tal objetivo reflector y que el eco resultante formaría una señal detectable .
Sin embargo, en la práctica el método falló. Aunque no se pudo establecer fácilmente las razones exactas, es evidente que la relación señal a ruido (relación S/N) es altamente desfavorable en sistemas en los que la interfaz a ser detectada se encuentra entre un líquido y un fluido supercrítico . La relación S/N es particularmente desfavorable en sistemas tales como un reactor para la síntesis de urea a partir de dióxido de carbono y amoníaco que no sólo involucra la presencia de un líquido y un fluido supercrítico sino donde, en general, el propio líquido estará en estado de ebullición. Esto es aún más problemático porque particularmente en la síntesis de urea previamente mencionada, la corrosividad extrema de la mezcla de reacción pone límites rigurosos sobre la disponibilidad de cualquier tipo de sistema para monitorear el nivel de líquido, menos aún para sistemas que no involucran radiactividad.
Los antecedentes del arte incluyen además una forma de medición de nivel de "radar guiado" que se usa para medir el nivel de un líquido en un recipiente, tal como un recipiente de reacción. La técnica del arte previo opera por pulsos de radar que guían a lo largo de una varilla. Este tipo de medición de nivel por radar a lo largo de una varilla de acero dúplex está prevista en la citada referencia del Urea Symposium .
Los antecedentes del arte incluyen WO 2004/046663. En la presente se describe un aparato y un método para la medición del nivel basado en radar en donde se envía una señal de microondas a través de una guía de ondas. El método se describe con el propósito de medir el nivel de un líquido, tal como petróleo, en una situación en la que un gas, tal como aire, está presente por encima del líquido. La descripción no toma en cuenta la situación específica de un líquido que tiene un fluido supercrítico por encima del mismo, ni la situación específica de un líquido que está presente en el momento de llevar a cabo una reacción química bajo condiciones vigorosas. Más bien, la descripción está dirigida a la medición del nivel de líquidos en situaciones típicamente estáticas.
Otra referencia de los antecedentes respecto de la medición de un nivel de líquido en un recipiente mediante el uso de radar es US 2004/145510. En la presente también se aborda una situación estática en un recipiente más que una situación dinámica en la que se realiza una reacción química bajo condiciones vigorosas en el recipiente. Asimismo, la referencia no aborda la medición específica de un nivel de líquido en una situación en la que un fluido supercrítico está presente por encima de el líquido.
Ahora se desea proveer un método de monitoreo del nivel de un líquido en un sistema en donde tanto un líquido como un fluido supercrítico están presentes. Además, es deseable proveer un método de monitoreo del nivel de líquido en el caso que el líquido por debajo del fluido supercrítico está en estado de ebullición. Es particularmente deseable proveer un método para detectar el nivel de líquido en un reactor para la síntesis de urea a partir de dióxido de carbono y amoníaco .
BREVE DESCRIPCION DE LA INVENCION A fin de tomar en cuenta una o más de las necesidades anteriores, la invención presenta en un aspecto un método por radar para detectar el nivel de un líquido en un recipiente, en donde un fluido supercrítico está presente por encima de el líquido, donde el método comprende transmitir ondas electromagnéticas en la dirección del líquido, donde el método se lleva a cabo mediante el uso de un tubo a través del cual se transmiten ondas, en donde el tubo que se extiende hacia un extremo inferior ubicado dentro del recipiente por encima de un nivel mínimo deseado de líquido y en donde la parte de extremo está definida por una superficie reflectora y el tubo comprende además al menos un orificio para ventear gas y al menos un orificio para permitir el ingreso de líquido. En una modalidad, el último orificio está en el extremo inferior de el tubo o cerca del mismo.
En otro aspecto, la invención se refiere a un sistema para detectar el nivel de un líquido en un recipiente, tal como un reactor, donde el sistema comprende un trasmisor de radio, un receptor de radio, un dispositivo de procesamiento de señal y un dispositivo de visualización para mostrar los resultados de las mediciones.
BREVE DESCRIPCION DE LAS FIGURAS La Figura 1 representa una sección transversal de un tubo de radar (1) tal como se usa en la presente invención que está provisto en la parte superior de un cono de radar (2) y que comprende una pared circular (3) y una placa inferior (4) . La pared (3) está provista de un orificio de entrada (5) y un orificio de venteo (13) y la placa inferior (4) está provista de un drenaje y orificio de entrada (6) , La Figura 2 presenta un tubo de radar (1) en corte transversal tal como en la Figura 1 que está provisto en la parte superior de un cono de radar (2) y que comprende una pared circular (3) que está provista de un orificio de venteo (13) y una placa inferior (4) . La placa inferior (4) está provista de orificios (7) .
La Figura 3 representa un tubo de radar (1) en corte transversal que está provisto en la parte superior de un cono de radar (2) y que comprende una pared circular (3) que está provista de un orificio de venteo (13) . En esta modalidad de la invención, e,l tubo está provisto de un elemento reflector inferior (8) en la forma de una superficie reflectora (9) que rodea un circulo abierto (10) .
Las Figuras 4a y 4b muestran dos modalidades de posicionamiento del tubo de radar de la invención: (Fig. 4a) vertical, (Fig. 4b) horizontal. Se muestra en corte transversal parte del tubo (1) que tiene una pared (11) y un cono de radar (2) . El tubo (1) tiene forma de cono en el interior de la parte de extremo (12) adyacente al cono de radar (2) .
DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION La invención enfrenta el desafío de medir el nivel de líquido en la situación específica de un líquido que tiene un fluido supercrítico por encima del mismo, en particular una fase líquida que efectivamente está en ebullición y que tiene una superficie muy irregular. Típicamente, esto se refiere a un líquido que está sometido a un movimiento vigoroso, tal como un líquido en ebullición durante una reacción química.
La invención se basa en el hallazgo inesperado que un tubo, más bien un radar tipo bocina (radar de espacio libre) tiene la capacidad de lograrlo.
La solución de acuerdo con la invención es proveer un tubo de modo de guiar las ondas de radar dentro del tubo hacia la superficie del líquido a ser medido sin que ocurra condensación en el transmisor de radar. Sin querer estar ligado con una teoría, los inventores encontraron que tal condensación está entre las razones por las que el método originalmente prometedor de medición de nivel por radar descrito en el simposio antes mencionado, en la práctica, después de un breve período de tiempo, comienza a dar resultados de medición no confiables.
La invención requiere la presencia de una superficie reflectora en la parte inferior del tubo. Esto tiene dos propósitos. Uno es proveer un medio para detectar la parte inferior del tubo. Sin embargo, el otro propósito es proveer una restricción para el líquido que ingresa en efecto sinérgico con el al menos un orificio que de ese modo reduce el movimiento de la superficie del líquido. Esto permite una mejor detección de la interfaz entre el fluido supercrítico y la fase líquida.
La cantidad y tamaño de los orificios es una consideración de diseño que dependerá de la necesidad de detectar cambios rápidos de nivel como así también las propiedades del líquido, por ejemplo, la viscosidad. La persona experta en el arte puede determinar fácilmente las mismas.
De acuerdo con la invención, está además previsto incluir disposiciones en el tubo como para permitir que el líquido, cuyo nivel se quiere medir, ingrese en el mismo y que el gas salga del mismo.
Con el fin de medir el nivel de líquido en las circunstancias extremadamente corrosivas de un reactor para la síntesis de urea la invención en una modalidad preferida provee el uso de materiales que son resistentes para tal corrosión .
El término "radar" se refiere a una técnica conocida en la que se transmiten ondas electromagné icas (microondas, ondas de radio) y se recibe la reflexión que encuentran las ondas transmitidas. La transmisión involucra un transmisor. Las ondas reflejadas pueden ser recibidas por un receptor separado o el transmisor y el receptor pueden ser un único dispositivo. Típicamente, el equipo de radar utilizado también comprenderá al menos un dispositivo de procesamiento de señales, que sirve para procesar los parámetros relevantes de las ondas transmitidas y reflejadas y sobre la base de las mismas se calcula la posición de la superficie sobre la que ocurre la reflexión. En la medición de nivel por radar de un líquido, esta superficie es la superficie del líquido. Los parámetros relevantes en última instancia están vinculados a la distancia entre el transmisor (o cualquier otro punto de calibración fijo) y la superficie del líquido. Con frecuencia, las distancias en la medición por radar se determinan sobre la base del tiempo de vuelo de la señal. Básicamente, se puede usar cualquier tipo de equipamiento de radar. Tal equipamiento incluye, por ejemplo, un transmisor, un receptor, un dispositivo de procesamiento de señales y un dispositivo de visualización para mostrar los resultados de las mediciones. Mientras que la invención requiere el uso de un tubo para propagar las ondas de radar hacia el líquido, expresamente tiene además la capacidad de usar un equipamiento de radar conocido. Tal equipamiento es conocido por la persona experta. Una referencia a este respecto es la medición de nivel por radar. La guía del usuario de Peter Devine, ISBN 0-0538920-0-X. Las ondas electromagnéticas usadas (ondas de radio, microondas, en esta descripción también denominadas "ondas de radar") pueden estar dentro de intervalos normales de longitud de onda y de frecuencia, como se conoce en el arte. Las ondas de radar se envían normalmente en pulsos, la duración e intervalos de los cuales son también conocidos en el arte.
El tubo usado en la presente invención se extiende dentro del recipiente. Este puede ser sustancialmente vertical (es decir, forma un ángulo de aproximadamente 90° con el líquido si está en un estado no perturbado) . Se entenderá que el ángulo puede ser diferente que 90°. En la práctica, con dependencia del tamaño y la forma del recipiente, el ángulo puede ser muy diferente que 90°, por ejemplo, entre 0° y 180° o más, siempre que el tubo permita de modo suficiente que se lo llene con líquido a un nivel que sea representativo del nivel de líquido en el recipiente. Por ejemplo, si el tubo se extiende verticalmente (90°), se entenderá que el nivel de líquido en el tubo normalmente debe ser el mismo que el nivel de líquido que rodea al tubo. Esto puede ser diferente en el caso que el tubo tiene un ángulo sustancial con la superficie del líquido. En tal caso, el nivel de líquido en el tubo puede ser mayor que el nivel de líquido que rodea al tubo. Se entenderá que el nivel en el tubo, donde ocurre la reflexión de ondas de radar, también en la última modalidad será representativo del nivel de líquido circundante y sólo requerirá un cálculo de calibración diferente.
En modalidades preferidas, el ángulo tal como se definió anteriormente es, ya sea 90° o 180°.
El primero implica una disposición sustancialmente vertical del tubo de radar, tal como se representa en la Figura 4a. Esto tiene ventajas para el drenaje de cualquier condensación formada ya que la disposición evita un ángulo demasiado pequeño que podría permitir la acumulación de líquido. Además, en una modalidad donde el tubo tiene significativamente forma de cono (la parte de extremo (12) que se muestra en las Figuras 4a-4b) , la disposición completamente vertical evita que la parte superior del tubo se posicione bajo un ángulo pequeño con la horizontal, lo que podría afectar negativamente el flujo gravitatorio .
Este último (180°) implica una disposición sustancialmente horizontal (como se representa en la Figura 4b con una entrada lateral y un tubo curvado. Aquí también el evitar una gran desviación respecto de 180° asegura que se evita la acumulación de condensación. El tubo con forma de cono preferido (véase la parte de extremo (12) en las Figuras 4a-4b) contribuye a que la condensación que se forma contra la antena drene por flujo gravitatorio directamente hacia la parte inferior de la parte de extremo con forma de cono del tubo .
En una modalidad, el tubo está curvado y el extremo superior está montado en el lado del recipiente. En una modalidad preferida, la parte superior del tubo se extiende de modo sustancialmente horizontal dentro del reactor, luego se curva hacia abajo dentro del líquido. En una modalidad, el radio de la curva es de aproximadamente 90°. En otra modalidad el radio de la curva es mayor que 90°, por ejemplo, entre 95 y 110° .
Se prefiere que el cono de radar se caliente de modo de evitar más condensación. El calentamiento puede efectuarse mediante el calentamiento eléctrico por paso de corriente o por cualquier otro medio bien conocido por la persona experta.
El tubo contiene al menos un orificio de venteo. En una modalidad preferida el orificio de venteo está localizado por debajo de la curva del tubo. Esto asegura que no entra líquido en la parte sustancialmente horizontal del tubo que así evita que se sumerja la antena de radar.
El tubo tiene un extremo inferior según está definido por una superficie reflectora. La superficie reflectora puede tener cualquier forma siempre que tenga la capacidad de reflejar ondas de radar con el fin de detectar el extremo del tubo. Esta forma puede ser, por ejemplo, un anillo que cubre parte de la cara inferior del tubo, una rejilla, una placa de cierre que comprende orificios o una placa de cierre completamente hermética. Por ejemplo, en una modalidad, el tubo comprende orificios en el lado del tubo con el fin de dejar que ingrese el líquido y un cierre en la parte inferior que tiene uno o más orificios (pequeños) que permiten el drenaje del líquido.
Cualquiera de los tipos de cierre puede ser una placa plana, un extremo del tubo soldado y curvado o cualquier otra disposición que asegure que el tubo está cerrado en la parte inferior. Este cierre debe tener una buena reflexión a fin de detectar el extremo del tubo. Se entenderá que esta disposición se puede adaptar según las circunstancias del recipiente, por ejemplo, en el caso de condiciones altamente corrosivas, el cierre se puede fabricar de un material que resista estas condiciones.
El tubo además comprende al menos un orificio para el gas de venteo. Este orificio se provee en una posición por encima del máximo deseado del líquido en el recipiente. En el caso de líquidos que están sometidos a un movimiento vigoroso, tal como una ebullición, el orificio para ventear el gas estará posicionado bien por encima del máximo previsto para el líquido.
El tubo también comprende al menos un orificio para permitir que el líquido ingrese en el mismo. El último orificio está posicionado por encima del nivel mínimo deseado a ser medido y así preferentemente en el extremo inferior del tubo o cerca del mismo. En el extremo del tubo preferentemente está presente un orificio con propósitos de drenaje. Se entiende que una vez que el nivel de líquido cae por debajo del orificio para permitir que el líquido ingrese en el tubo, no entra líquido en el tubo y la reflexión medida será el extremo inferior del tubo. Otra ventaja es que esto puede usarse para calibrar el radar sin que "corra agua" porque se conoce exactamente el extremo de posición de placa. Esto puede ser una modalidad deseada en el caso que se está interesado en saber si se alcanza o no un determinado nivel mínimo en cuyo caso tal nivel mínimo puede correlacionarse con la posición del orificio. Sin embargo, preferentemente, el orificio está cerca de la parte inferior del tubo.
En conexión con la presente, se puede usar un diseño tal como se provee en la mencionada O 2004/046663 que se incorpora en la presente a modo de referencia.
Sorprendentemente, el método de la invención es apropiado para medir el nivel de líquido en un recipiente, en la circunstancia específica que está presente un fluido supercrítico por encima del líquido. Esta es una situación de desafío, ya que, por ejemplo, el fluido supercrítico tendrá un potencial de discriminación reducido con vapor y además las constantes dieléctricas pueden llegar a ser muy similares .
El al menos un orificio que permite que el líquido ingrese en el tubo, puede ser un único orificio. El orificio puede tener cualquier forma y puede tener un diámetro de aproximadamente 1 - 50 mm. Se prefiere una pluralidad de orificios relativamente pequeños en relación con un único orificio relativamente grande. Por ejemplo, se prefiere que tenga 2 - 20 orificios de 2 - 20 mm de diámetro, preferentemente de 3 - 10 mm de diámetro, más preferentemente 5 - 15 orificios de 3 - 10 mm de diámetro.
El tubo en sí mismo puede ser recto, pero también puede ser curvado. En este último caso, se entenderá que la curvatura no debería ser tal como para crear una tal reflexión en el sitio de curvatura ya que esto anularía la reflexión en la superficie del líquido. Para la instalación de equipos de radar, se prefiere que esto no se realice en la parte superior del recipiente, más bien a un lado por debajo de la parte superior. En esta modalidad, el tubo ingresa en el recipiente típicamente con un ángulo a nivel del líquido y luego se curva de modo de extenderse sustancialmente de forma vertical respecto de la superficie del líquido. Más preferentemente, el radar se localiza perpendicular a la superficie del líquido, preferentemente en la parte superior del recipiente. En esta modalidad, los efectos de la condensación se reducen a un mínimo.
El tubo puede tener cualquier forma de sección transversal. Se prefiere una sección transversal circular, elíptica o rectangular. El tubo es preferentemente de metal. Para el uso en circunstancias extremadamente corrosivas de un reactor de urea, el tubo preferentemente se fabrica de un acero dúplex, de tantalio o de circona.
Un acero preferido es un acero inoxidable ferrítico austenítico dúplex que tiene un alto contenido de Cr y N y un bajo contenido de Ni. Una descripción en este sentido se encuentra en WO 95/00674, cuya descripción se incorpora a modo de referencia en la presente.
En otra modalidad preferida, el tubo se fabrica de un acero inoxidable dúplex que consiste en, en porcentaje en peso de, C: 0,03% o menor, Si: 0,5% o menor, Mn: 2% o menor, P: 0,04% o menor, S: 0,003% o menor, Cr: 26% o mayor pero menor que 28%, Ni: 7,3 - 10%, Mo : 0,2 - 1,7%, W: más que 2%, pero no más de 3%, N: más que 0,3%, pero no más de 0,4%, donde el residuo es Fe e impurezas cuyo contenido de Cu como una impureza es no más de 0,1%, Este acero se describe en US 7.347.903, cuya descripción se incorpora a modo de referencia en esta descripción.
El tubo preferido se fabrica a partir de una aleación de acero inoxidable dúplex que contiene en porcentaje en peso: C máximo 0,05%, preferentemente como máximo 0,03%, Si máximo 0,8%, preferentemente como máximo 0,5%, ? 0,3 - 4%, preferentemente 0,3 - 1%, Cr 28 - 35%, preferentemente 29 - 33%, Ni 3 - 10%, Mo 1,0 - 4,0%, preferentemente 1,0 - 1,3%, N 0,2 - 0,6%, preferentemente 0,36 - 0,55%, Cu máximo 1,0%, W máximo 2,0%, S máximo 0,01 % , Ce 0 - 0,2%, donde el resto es Fe y normalmente tiene impurezas y aditivos, donde el contenido de ferrita es 30 - 70% en volumen, preferentemente 33 - 35% en volumen.
En las modalidades en donde el tubo está fabricado de material anticorrosivo y particularmente de un acero dúplex, tal como se definió anteriormente, el método de la invención es particularmente apropiado para medir el nivel de líquido (solución de carbamato) que se forma en una síntesis de urea. El recipiente en el cual se mide el nivel de líquido en esta modalidad, se entiende que es un reactor de síntesis de urea.
La invención en otro aspecto también se refiere a un sistema de radar apropiado para ser ubicado dentro de un recipiente, tal como un reactor químico. El sistema de la invención comprende un transmisor, un receptor y un tubo conectado en un extremo superior con el transmisor y el receptor y un extremo inferior que está cerrado. El tubo comprende además al menos dos orificios a diferentes distancias de la parte inferior (de modo de definir una posibilidad de ventear gas como así también tener líquido que ingresa) . De acuerdo con la invención, el tubo se fabrica preferentemente de un acero dúplex como se definió anteriormente. El sistema comprende además un transmisor de radio, un receptor de radio, un dispositivo de procesamiento de señal y un dispositivo de visualización para mostrar los resultados de las mediciones que son elementos familiares para el experto en el arte.
Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante, para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (11)

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones :
1. Un método por radar para detectar el nivel de un líquido en un recipiente, caracterizado porque un fluido supercrítico está presente por encima del líquido, donde el método comprende transmitir ondas electromagnéticas en la dirección del líquido, donde el método se lleva a cabo mediante el uso de un tubo a través del cual se transmiten ondas, en donde el tubo que se extiende hacia un extremo inferior ubicado dentro del recipiente por encima de un nivel mínimo deseado de líquido y en donde la parte de extremo está definida por una superficie reflectora y el tubo comprende además al menos un orificio para ventear gas y al menos un orificio para permitir el ingreso de líquido.
2. Un método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque al menos un orificio para permitir el ingreso de líquido en el tubo está posicionado en el extremo inferior del tubo o cerca del mismo.
3. Un método de conformidad con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque al menos un orificio para permitir el ingreso de líquido en el tubo comprende 2 - 20 orificios de 2 - 20 mm de diámetro, preferentemente 5 - 15 orificios de 3 - 10 mm de diámetro.
4. Un método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el tubo se extiende sustancialmente de modo vertical en el líquido.
5. Un método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el tubo ingresa en el recipiente lateralmente y tiene una curva que se extiende más hacia abajo dentro del líquido, en donde el tubo contiene un orificio de venteo por debajo de la curva en el tubo.
6. Un método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el tubo se fabrica a partir de acero inoxidable ferrítico austenítico dúplex que tiene un alto contenido de Cr y N y un bajo contenido de Ni .
7. Un método de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque el tubo se fabrica a partir de una aleación de acero inoxidable dúplex que contiene en porcentaje en peso: C máximo 0,05%, preferentemente como máximo 0,03%, - Si máximo 0,8%, preferentemente como máximo 0,5%, Mn 0,3 - 4%, preferentemente 0,3 - 1%, Cr 28 - 35%, preferentemente 29 - 33%, Ni 3 - 10%, Mo 1,0 - 4,0%, preferentemente 1,0 - 1,3%, - N 0,2 - 0,6%, preferentemente 0,36 - 0,55%, Cu máximo 1,0%, W máximo 2,0%, S máximo 0,01 %, Ce 0 - 0,2%, donde el resto es Fe y normalmente tiene impurezas y aditivos, donde el contenido de ferrita es 30 - 70% en volumen, preferentemente 33 - 35% en volumen.
8. Un método de conformidad con la reivindicación 6 ó 7, caracterizado porque el recipiente es un reactor de síntesis de urea, donde el líquido es una solución de carbamato que se forma en la síntesis de urea.
9. Un método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el tubo tiene forma de cono en el interior adyacente al cono de radar.
10. Un sistema de radar apropiado para ser ubicado en un recipiente, tal como un reactor químico, caracterizado porque comprende un transmisor, un receptor y un tubo conectado en un extremo superior con el transmisor y el receptor y un extremo inferior que está cerrado, donde el tubo además comprende al menos dos orificios a diferentes distancias de la parte inferior, en donde el tubo se fabrica de un acero de conformidad con la reivindicación 6 ó 7.
11. El uso de un sistema de radar, de conformidad con la reivindicación 10, para medir el nivel de líquido en un reactor de síntesis de urea.
MX2013014321A 2011-09-06 2012-09-03 Medicion de nivel por radar. MX339457B (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP11180241 2011-09-06
PCT/NL2012/050603 WO2013036108A1 (en) 2011-09-06 2012-09-03 Radar level measurement

Publications (2)

Publication Number Publication Date
MX2013014321A true MX2013014321A (es) 2014-01-23
MX339457B MX339457B (es) 2016-05-27

Family

ID=46832567

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
MX2013014321A MX339457B (es) 2011-09-06 2012-09-03 Medicion de nivel por radar.

Country Status (12)

Country Link
US (1) US9551607B2 (es)
EP (1) EP2753902B1 (es)
CN (2) CN109489772A (es)
AR (1) AR087778A1 (es)
BR (1) BR112013031934B1 (es)
CA (1) CA2838487C (es)
EA (1) EA027198B1 (es)
HU (1) HUE046226T2 (es)
MX (1) MX339457B (es)
PL (1) PL2753902T3 (es)
TR (1) TR201910603T4 (es)
WO (1) WO2013036108A1 (es)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013222767A1 (de) * 2013-11-08 2015-05-13 Vega Grieshaber Kg Beheizte Antenne
TWI568994B (zh) * 2013-11-08 2017-02-01 維嘉葛瑞夏伯兩合公司 具有加熱天線的充填程度測量裝置
DE102016111259B4 (de) * 2016-06-20 2024-02-29 Endress+Hauser SE+Co. KG Überflutungssicheres Füllstandsmessgerät
CN105910677A (zh) * 2016-07-06 2016-08-31 天津市鑫成仪表有限公司 一种具有远程无线监控功能的电伴热液位计
CN108511094A (zh) * 2017-02-28 2018-09-07 国核华清(北京)核电技术研发中心有限公司 一种用于监测反应堆堆芯液位和空泡的装置和方法
AU2018366927A1 (en) * 2017-11-16 2020-04-23 Casale Sa A method and system for measuring a liquid level in a pressure vessel of a urea synthesis plant
CN110356732A (zh) * 2019-07-04 2019-10-22 昌和化学新材料(江苏)有限公司 一种亚磷酸一苯二异辛酯生产用的缓冲罐
EP3786593A1 (en) 2019-08-30 2021-03-03 Casale Sa A method for measuring a liquid level in a pressure vessel
IT202000017122A1 (it) 2020-07-15 2022-01-15 Saipem Spa Dispositivo e metodo di misura di un livello di liquido in una apparecchiatura
CN112050903A (zh) * 2020-08-17 2020-12-08 福建福清核电有限公司 导波雷达液位计蒸汽补偿方法和装置

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2375084A (en) * 1943-06-23 1945-05-01 Gen Aniline & Film Corp Liquid level measuring apparatus
SE461179B (sv) * 1989-02-08 1990-01-15 Saab Marine Electronics Anordning foer maetning av nivaan av ett i en behaallare befintligt fluidum
SE501321C2 (sv) * 1993-06-21 1995-01-16 Sandvik Ab Ferrit-austenitiskt rostfritt stål samt användning av stålet
DE19810601A1 (de) * 1998-03-12 1999-09-16 Daimler Benz Aerospace Ag Anordnung zur Füllstandsmessung
DE29812024U1 (de) * 1998-07-06 1998-09-17 Grieshaber Vega Kg Mikrowellen-Füllstandsmeßgerät mit verbesserter Signalqualität
US6538598B1 (en) * 2000-01-26 2003-03-25 Ohmart Vega Corporation Apparatus and method for liquid level measurement in a sounding tube
EP1209451A1 (de) * 2000-11-13 2002-05-29 Krohne S.A. Füllstandmessgerät
AR038192A1 (es) * 2002-02-05 2005-01-05 Toyo Engineering Corp Acero inoxidable duplex para plantas de produccion de urea, planta de produccion de urea y material de soldadura fabricado con dicho acero inoxidable duplex.
DE10220479A1 (de) 2002-05-07 2003-11-27 Framatome Anp Gmbh Verfahren zur Ermittlung eines Positionskennwerts für eine Grenzschicht eines in einem Behälter vorgehaltenen Mediums
US6915689B2 (en) * 2002-11-21 2005-07-12 Saab Rosemount Tank Radar Ab Apparatus and method for radar-based level gauging
EP1422503B1 (en) * 2002-11-20 2016-04-27 Rosemount Tank Radar AB Apparatus and method for radar-based level gauging
JP4695394B2 (ja) 2002-11-20 2011-06-08 ローズマウント タンク レーダー アクチボラゲット レーダを利用した液位測定装置及び測定方法
US6795015B2 (en) * 2003-01-29 2004-09-21 Saab Rosemount Tank Radar Ab Bottom reflector for a radar-based level gauge
US6988404B2 (en) * 2003-12-11 2006-01-24 Ohmart/Vega Corporation Apparatus for use in measuring fluid levels
DE602005020434D1 (de) * 2005-06-13 2010-05-20 Siemens Milltronics Proc Instr Hornantenne mit Verbundwerkstoffstrahler
WO2007037696A1 (en) * 2005-09-27 2007-04-05 Kongsberg Maritime As Sheltering device for radar type liquid level measuring apparatus
US7345622B2 (en) * 2005-10-14 2008-03-18 Saab Rosemount Tank Radar Ab Two-mode radar level gauge system
US20070090992A1 (en) * 2005-10-21 2007-04-26 Olov Edvardsson Radar level gauge system and transmission line probe for use in such a system
US7518548B2 (en) * 2005-12-15 2009-04-14 Rosemount Tank Radar Ab Method for determining quality of measurement in a radar level gauge system
US7532155B2 (en) * 2006-04-10 2009-05-12 Rosemount Tank Radar Ab Radar level gauging system
US8100006B2 (en) * 2006-08-21 2012-01-24 Engineering Technologies Canada Ltd. Liquid level measurement device and installation incorporating the same
CN201152765Y (zh) * 2007-12-19 2008-11-19 贵阳铝镁设计研究院 油罐油水液位测量装置
EP2090387A1 (en) * 2008-01-18 2009-08-19 Corus Staal BV Method and apparatus for monitoring the surfaces of slag and molten metal in a mould
US7918133B2 (en) * 2008-04-04 2011-04-05 Ez Form Cable Corporation Liquid level sensing apparatus
US8842038B2 (en) * 2010-12-30 2014-09-23 Rosemount Tank Radar Ab High frequency mode generator for radar level gauge
US8773302B2 (en) * 2011-07-07 2014-07-08 Rosemount Tank Radar Ab Multi-channel radar level gauge
US9360361B2 (en) * 2012-09-27 2016-06-07 Magnetrol International, Inc. System and method for emulsion measurement and profiling

Also Published As

Publication number Publication date
CN109489772A (zh) 2019-03-19
PL2753902T3 (pl) 2019-10-31
MX339457B (es) 2016-05-27
EA201391688A1 (ru) 2014-03-31
HUE046226T2 (hu) 2020-02-28
CA2838487A1 (en) 2013-03-14
TR201910603T4 (tr) 2019-08-21
CN103733032A (zh) 2014-04-16
BR112013031934A2 (pt) 2016-12-20
CA2838487C (en) 2018-03-13
WO2013036108A1 (en) 2013-03-14
BR112013031934B1 (pt) 2020-06-02
EA027198B1 (ru) 2017-06-30
US9551607B2 (en) 2017-01-24
EP2753902A1 (en) 2014-07-16
AR087778A1 (es) 2014-04-16
US20140191898A1 (en) 2014-07-10
EP2753902B1 (en) 2019-06-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
MX2013014321A (es) Medicion de nivel por radar.
EP2614341B1 (en) Radar level gauge system with operation monitoring functionality
US20080297403A1 (en) Radar level gauging system for use at sea
US20160320226A1 (en) Determining height of a liquid level interface in a container from acoustic signal or echo time measurement
US10641638B2 (en) Method for fill level measurement and a fill level measuring device
JP2008525796A (ja) レーダ液面計システム
US20070236385A1 (en) Radar level gauging system
US20090219192A1 (en) Moisture discharging radar antenna for liquid level detection
US10184820B2 (en) Guided wave radar level gauge system for interface measurement
US20130113500A1 (en) Fill-level measuring device for ascertaining and monitoring fill level of a medium located in the process space of a container by means of a microwave travel time measuring method
KR20070086633A (ko) 레이더 레벨 게이지 시스템
CN209342197U (zh) 一种新型雷达液位计
EP3704451B1 (en) Radar level gauge system and method for interface measurement
CN105571675B (zh) 一种输气管道安全监测系统及其监测方法
CN212867529U (zh) 钻井液出口流量测量装置
RU2767720C2 (ru) Способ и система измерения уровня жидкости в работающем под давлением сосуде установки синтеза мочевины
GB2534350A (en) Oil/water interface detection
JP6323850B2 (ja) 電波式レベル計および電波式レベル計の調整方法
KR102063136B1 (ko) 측정 불감대를 제거한 스마트 레벨계
EP4182646B1 (en) Device and method for measuring a liquid level in an apparatus
US20220107217A1 (en) Radar level gauge and method for detecting a cleaning process using the radar level gauge

Legal Events

Date Code Title Description
FG Grant or registration