RU2020118308A - Способ и система измерения уровня жидкости в работающем под давлением сосуде установки синтеза мочевины - Google Patents

Claims (26)

1. Способ измерения уровня (3) жидкости в работающем под давлением сосуде (1) установки синтеза мочевины, при осуществлении которого

излучают через волновод первый электромагнитный сигнал над уровнем жидкости в направлении уровня жидкости;

принимают второй электромагнитный сигнал, образующийся при отражении первого сигнала от поверхности жидкости,

определяют уровень жидкости по временной задержке между излучением первого сигнала и приемом второго сигнала,

причем газовая фаза, находящаяся в работающем под давлением сосуде над уровнем жидкости и содержащая аммиак и диоксид углерода, имеет давление, равное и превышающее 80 бар, и температуру, равную или превышающую 120°С,

отличающийся тем, что в качестве волновода используют удлиненный сплошной стержень (5), простирающийся ниже уровня жидкости, а при определении уровня жидкости компенсируют диэлектрическую постоянную газовой фазы.

2. Способ по п. 1, в котором компенсация включает создание эталонного отражения от известной точки стержня (5) над уровнем жидкости и вычисление фактической скорости сигнала на основе этого эталонного отражения.

3. Способ по п. 2, в котором эталонное отражение создается путем изменения диаметра стержня.

4. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором первый сигнал имеет частоту менее 1,5 ГГц.

5. Способ по п. 4, в котором первый сигнал имеет частоту от 100 МГц до 1,5 ГГц и предпочтительно от 100 МГц до 1 ГГц.

6. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором используют прямой или криволинейный стержневой волновод.

7. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором по меньшей мере температура или давление газовой фазы превосходит критическую величину.

8. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором длина сплошного стержневого волновода составляет не более 5 м, предпочтительно не более 3 м.

9. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором сплошным стержневым волноводом является цилиндрический стержень.

10. Способ по п. 9, в котором стержень имеет диаметр от 12 мм до 20 мм, предпочтительно от 14 мм до 18 мм.

11. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором работающим под давлением сосудом является любой аппарат из реактора высокого давления, десорбера высокого давления или конденсатора высокого давления установки синтеза мочевины.

12. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором газовая фаза над уровнем жидкости состоит преимущественно из аммиака и диоксида углерода.

13. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором давление газовой фазы над уровнем жидкости равно или более 120 бар, предпочтительно в интервале от 140 бар до 220 бар, а температура составляет от 140°С до 210°С.

14. Система измерения уровня (3) жидкости в работающем под давлением сосуде (1) установки синтеза мочевины в соответствии со способом по любому из пп. 1-13, включающая излучатель, удлиненный сплошной стержневой волновод (5) и приемник, причем:

излучатель расположен над уровнем жидкости и выполнен с возможностью передачи первого электромагнитного сигнала по удлиненному стержневому волноводу в направлении уровня жидкости;

стержневой волновод (5) проходит от положения над уровнем жидкости, а его нижний конец расположен ниже уровня жидкости;

приемник выполнен с возможностью обнаружения второго электромагнитного сигнала, образующегося при отражении первого сигнала от поверхности жидкости;

система обеспечивает выдачу результата измерения уровня жидкости, определенного по разнице времени передачи первого сигнала излучателем и времени обнаружения второго сигнала приемником, и

сосуд выполнен с возможностью работы при давлении, равном или превышающем 80 бар абс., и температуре, равной или превышающей 120°С, а

стержневой волновод содержит по меньшей мере один источник эталонного отражения для вычисления фактической скорости сигнала в газовой фазе над уровнем жидкости.

15. Система по п. 14, в которой излучатель и приемник являются частями совмещенного излучателя/приемника (2).