双法兰液位计在轻苯回流罐自动排水控制系统中应用

　　1 概述
控制系统高度智能化、精细化是焦化行业的发展必然趋势。轻苯回流罐起着将粗苯和粗苯中的冷凝水沉降分离的作用，在粗苯生产中起着非常重要的作用。轻苯回流罐中的分离水液面过高会导致外送的粗苯含水过高，影响粗苯产品质量，也将影响塔顶回流效果，造成塔顶温度波动，影响粗苯工艺正常运行。而轻苯回流罐中的水液面过低，排液时会将部分苯以分离水方式排出，造成粗苯产品浪费，影响经济效益。目前轻苯回流罐排水主要靠人工观察液面进行手动排水操作，存在劳动强度大，分离水液面精细化控制程度欠缺的不足。针对上述问题，本文利用远程控制系统、不同液体比重差等原理设计并实现了轻苯回流罐排水系统控制精细自动化。
 
　　2 设计原理
自动排水的轻苯回流罐控制系统，由轻苯回流罐、现场液位计、远传双法兰液位计、自调阀、旁通阀、水封、中控显示界面组成，通过在轻苯回流罐现场液位计上、下端位置安装远传双法兰液位计，利用不同介质液体密度差所产生的压差，计算并由中控电脑画面显示出轻苯回流罐中分离水的液位，并设定分离水液位的上、下限值。当液位高于所设定的上限时自调阀打开，将分离水排入水封内，当液位低于下限时自调阀关闭，停止排水，从而实现轻苯回流罐排水控制系统自动化。


 
　　3 控制系统结构及实施步骤
轻苯回流自动排水控制系统结构示意图如图1 所示。根据轻苯回流罐规格所选现场液位计量程为1.5m，利用远传双法兰液位测出轻苯回流罐中的分离水的液面高度，其中远传双法兰液位计下端水平高度与现场液位计下端水平高度相齐、远传双法兰液位计的上端水平高度与现场液位计上端水平高度相齐。将远传液位计所测得的分离水的液位高度远传至中控电脑控制画面，并设置轻苯回流罐分离水液位上下限，其中分离水下限记为L1、分离水上限记为L2，当分离水的液位高度高于上限L2时，自调阀自动打开将分离水排至水封、当分离水液位高度低于下限L1时，自调阀关闭，停止排水。
 
　　其中，下限L1 选取高度为400mm、上限高度L2 选取高度为650mm。
　　分离水高度计算原理：远传双法兰液位计上端压力记为p1、远传双法兰液位计下端压力记为p2、分离水高度记为h，现场液位计总高度记为L，粗苯密度为ρ1、分离水密度为ρ2，则△ p=p2-p1=ρ2gh+ρ1g（L-h），解得：
　　h=（ △ p-ρ1gL）/g（ρ2-ρ1）；其中L=1.5m、ρ1=880kg/m3、ρ2=1 000kg/m3
自该控制系统投入使用后，实现了轻苯回流罐排水控制高度自动化，解决了由岗位工现场频繁操作排水法放水的技术难题，利用粗苯/ 水液位差所计算出的分离水高度消除了因密闭式轻苯回流罐顶部空间不同而产生的压强不同，从而影响测量高度不准确的弊端；由于设定排水上限并精确控制分离水液位，提高了粗苯产品分离质量，降低了粗苯含水量，减少了分离水粗苯携带量，提高了粗苯产量收率，减轻了因分离水中粗苯挥发所造成的环境污染。
 
　　4 结束语
　　通过双法兰液位计显示出轻苯回流罐中分离水的高度，设定液位上、下限，实现了轻苯回流罐分离水控制系统自动排水的功能，具有分离水液位稳定、可控，提高了粗苯和分离水的分离效果，减少了粗苯的损失，提高了粗苯产品的质量，降低了职工劳动强度，促进了粗苯控制系统控制自动化水平的提升。


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