磁翻板液位計(jì)在鼓風(fēng)機(jī)熱井液位監(jiān)測中的應(yīng)用

 【摘要】以汽輪鼓風(fēng)機(jī)熱井液位監(jiān)測裝置改造為背景，概述了磁翻板液位計(jì)（磁性浮子液位計(jì)）在汽輪鼓風(fēng)機(jī)熱井液位監(jiān)測裝置中的應(yīng)用，通過磁翻板液位計(jì)（磁性浮子液位計(jì)）和電接點(diǎn)液位計(jì)的比較，闡述了磁浮子液位計(jì)的工作原理以及測量勢，論證了該項(xiàng)改造對保證生產(chǎn)的穩(wěn)定運(yùn)行起到的作用。

1 引言
        熱井液位是汽輪鼓風(fēng)機(jī)重要監(jiān)測數(shù)據(jù)之一，熱井液位決定了汽輪鼓風(fēng)機(jī)水循環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，是汽輪機(jī)平穩(wěn)運(yùn)行的關(guān)鍵測點(diǎn)。磁翻板液位計(jì)（磁性浮子液位計(jì)）是儀表常用液位計(jì)之一，河北鋼鐵集團(tuán)宣鋼動(dòng)力廠主要選用其作為汽輪鼓風(fēng)機(jī)熱井液位測量裝置，近年來新建設(shè)的AV71、AV80 風(fēng)機(jī)都采用了磁翻板液位計(jì)（磁性浮子液位計(jì)）配合液位開關(guān)實(shí)現(xiàn)對熱井液位的自動(dòng)化控制，控制效果良好，監(jiān)測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性較高。
2 立項(xiàng)背景
       動(dòng)力廠較早建設(shè)的3650 風(fēng)機(jī)使用的是電接點(diǎn)液位計(jì)，控制效果不甚理想，電接點(diǎn)液位計(jì)工作原理是依靠電極與水的接觸使電極導(dǎo)通，電極導(dǎo)通后表示目前液位的顯示表上相對應(yīng)的綠燈亮起，顯示液位。電接點(diǎn)液位計(jì)適合于水質(zhì)清潔的環(huán)境測量，因汽輪機(jī)設(shè)備長時(shí)間運(yùn)行電接點(diǎn)液位計(jì)內(nèi)水質(zhì)比較渾濁，渾濁物附著在電極上影響了電極與水的接觸，從而影響電極的導(dǎo)通，造成顯示儀表無法顯示熱井液位的正確液位情況。此故障的解決方法是向測量筒內(nèi)加清水，利用水的流動(dòng)性暫時(shí)沖刷附著在電極上的渾濁物以保證電極的短時(shí)間導(dǎo)通。此方法需要頻繁的加水并且只能在短時(shí)間內(nèi)解決問題，因此，設(shè)備運(yùn)行中，改進(jìn)電極導(dǎo)通不良的效果不明顯；而且每次加水的過程中都需要頻繁開關(guān)電接點(diǎn)水位計(jì)浮筒前的球閥，頻繁開關(guān)球閥會(huì)導(dǎo)致球閥密封性不好，以致影響汽機(jī)的真空度，給汽機(jī)的安全運(yùn)行帶來隱患。
       為了解決以上問題，對熱井液位檢測裝置進(jìn)行更換，由電接點(diǎn)液位計(jì)改為帶液位變送輸出的磁翻板液位計(jì)（磁性浮子液位計(jì)）。帶變送輸出的磁翻板液位計(jì)（磁性浮子液位計(jì)）比電接點(diǎn)液位計(jì)增加了一個(gè)就地顯示，既可以就地顯示液位，又可以將液位信號遠(yuǎn)傳到崗位顯示儀表，使崗位人員不到現(xiàn)場就可以直觀地看到液位狀態(tài)。較重要的是磁翻板液位計(jì)（磁性浮子液位計(jì)）對液位的檢測不受測量筒內(nèi)水質(zhì)的影響。
3 磁翻板液位計(jì)（磁性浮子液位計(jì)）工作原理及性能特點(diǎn)
3.1 磁翻板液位計(jì)（磁性浮子液位計(jì)）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
        磁翻板液位計(jì)（磁性浮子液位計(jì)）由基本型、現(xiàn)場指示液位報(bào)警器和液位遠(yuǎn)傳裝置三部分組成�；�本形式按磁性浮子在液體中產(chǎn)生浮力的阿基米德定理和磁鋼同性相斥、異型相吸的性質(zhì)研制而成。根據(jù)上述原理，將液位的變化線性量經(jīng)磁傳遞給現(xiàn)場指示器，液位指示白、紅兩色，分界點(diǎn)即為液位高度。液位報(bào)警器經(jīng)磁性材料通過無觸點(diǎn)開關(guān)，使繼電器觸點(diǎn)按液位的給定值動(dòng)作。液位遠(yuǎn)傳裝置由磁性材料將液位的變化線性地轉(zhuǎn)換成直流4~20 mA 的電流信號，傳給二次儀表實(shí)現(xiàn)液位的遠(yuǎn)傳、測量、控制和記錄。
3.2 工作原理
       基本型經(jīng)上、下過程連接法蘭安裝于容器的側(cè)面，根據(jù)浮子重量和浮子排開液位體積重量相等的原理，使裝有永久磁鋼的浮子浮在被測介質(zhì)中，并隨液位或界位的變化而上、下移動(dòng)。浮子內(nèi)磁鋼驅(qū)動(dòng)翻板，當(dāng)液位上升時(shí)將它翻成紅色一面向外，當(dāng)液面下降時(shí)將它翻成白色一面向外，翻板每片相距10 mm，間隔9 片在翻板上標(biāo)有一個(gè)數(shù)字可直接讀出液位高度。
       報(bào)警器由報(bào)警開關(guān)和轉(zhuǎn)換器兩部分組成，安裝于浮子外側(cè)，由浮子內(nèi)磁鋼驅(qū)動(dòng)，具有事故不排除，報(bào)警不停止的記憶功能。轉(zhuǎn)換器安裝于控制室內(nèi)，它既向報(bào)警開關(guān)供電，又將報(bào)警開關(guān)動(dòng)作信號轉(zhuǎn)換成繼電器觸點(diǎn)動(dòng)作（三常開、三常閉）作為輸出信號。報(bào)警器開關(guān)無觸點(diǎn)工作，工作電壓為220VDC。在液位處于正常工作范圍時(shí)，無觸點(diǎn)開關(guān)處于斷開狀態(tài)，這時(shí)流過無觸點(diǎn)開關(guān)的電流為1 mA，轉(zhuǎn)換器內(nèi)的三極管BG 截止，繼電器J0 不動(dòng)作，當(dāng)液位越過上限（下限）控制點(diǎn)時(shí)，無觸電開關(guān)閉合，這時(shí)流過無觸點(diǎn)開關(guān)的電流為10 mA，在此電流下，轉(zhuǎn)換器內(nèi)三極管BG 導(dǎo)通，繼電器J0 線圈通電，觸電動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)液位報(bào)警。報(bào)警器工作原理見圖1。

        遠(yuǎn)傳裝置由傳感和轉(zhuǎn)換兩部分電路組成，液位變化，使傳感部分中的Rx 阻值發(fā)生相應(yīng)的變化。例如：液位在零位時(shí)，由于浮子內(nèi)磁鋼磁性驅(qū)動(dòng)，使JG1吸合，Rx 值較大（輸出4 mA），隨著液位上升，JG1 失磁斷開，JG2 得磁吸合，Rx=R 總- R1，因此浮子上升，電阻Rx 隨液位上升，阻值呈線性減少，至較高點(diǎn)時(shí)，Rx=0（輸出20 mA）；液位下降，則相反。由轉(zhuǎn)換電路提供恒流源1H，在Rx 上形成線性電壓，進(jìn)入轉(zhuǎn)換電路，轉(zhuǎn)換成4~20 mA 的信號。工作原理如圖2 所示：

4 磁翻板液位計(jì)（磁性浮子液位計(jì)）關(guān)鍵技術(shù)及使用優(yōu)勢
        磁翻板液位計(jì)（磁性浮子液位計(jì)）是以磁性浮子為感測元件，并通過磁性浮子與顯示色柱中磁性體的磁耦合作用，反映被測液位或界面的測量儀表。磁翻板液位計(jì)（磁性浮子液位計(jì)）應(yīng)用連通管原理，保證被測容器與測量管體間的液位相等，當(dāng)測量管中的浮子隨被測液位等量變化，浮子中的磁性體與顯示板上顯示色柱中的磁性體作用，使色柱翻轉(zhuǎn)，白色表示無液，紅色表示為有液，以達(dá)到就地顯示液位的數(shù)值。磁翻板液位計(jì)（磁性浮子液位計(jì)）零點(diǎn)的選取, 磁翻轉(zhuǎn)液位計(jì)就地顯示的零點(diǎn)和變送輸出的零點(diǎn)必須一致，且必須與熱井液位的實(shí)際零點(diǎn)一致，保證檢測的準(zhǔn)確性。就地顯示的磁翻板液位計(jì)（磁性浮子液位計(jì)）具有顯示直觀、醒目、視角寬，結(jié)構(gòu)緊湊合理，安全可靠，無“跑、冒、滴、漏”現(xiàn)象，維護(hù)量小，維修費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，且其就地指示功能無須另外供電，即使電力供應(yīng)發(fā)生故障，液位觀測也不會(huì)受到影響，是理想的液位檢測儀表。
5 結(jié)束語
        經(jīng)過改造不僅達(dá)到維修方便, 減少維護(hù)量的效果，而且便于崗位人員隨時(shí)對熱井液位進(jìn)行監(jiān)控，保障汽輪鼓風(fēng)機(jī)水循環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，更為關(guān)鍵的是改善了熱井液位的測量準(zhǔn)確性和及時(shí)性，不用頻繁的開關(guān)截門及對測量筒加水，減少了對風(fēng)機(jī)真空度的影響，有利于汽輪鼓風(fēng)機(jī)的平穩(wěn)運(yùn)行。