氨在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要的地位，現(xiàn)在約有80%的氨用來(lái)制造化肥，其余的用做生產(chǎn)其他化工產(chǎn)品的原料。農(nóng)業(yè)上使用的氮肥如尿素、硝酸銨、磷酸銨、硫酸銨以及各種含氮混合肥料和復(fù)合肥料，都是以氨為原料制成的。

但合成氨生產(chǎn)過(guò)程中的復(fù)雜工況也讓行業(yè)人員倍感煩惱，其生產(chǎn)原料是氮?dú)夂蜌錃?，需在高溫?a href="http://www.socialnewsupdate.com/v/tag/873/" target="_blank">高壓的環(huán)境中完成轉(zhuǎn)化。

N2：氮?dú)?H2：氫氣

其中一大難點(diǎn)就是高壓氣液分離器的液位監(jiān)測(cè)工作，本文案例來(lái)自山西某知名化肥廠，主要介紹定華外測(cè)液位開(kāi)關(guān)在高壓分離器液位監(jiān)測(cè)的應(yīng)用。

高壓氣液分離器

高壓氣液分離器作為化肥企業(yè)合成氨的關(guān)鍵設(shè)備，在分離氨氣時(shí)會(huì)產(chǎn)生部分廢液，廢液需要及時(shí)排除，否則會(huì)在罐底形成結(jié)霜或?qū)е鹿迌?nèi)液位升高，影響裝置正常運(yùn)行，更嚴(yán)重的會(huì)溢罐導(dǎo)致氨泄露。

△氣液分離器工作原理圖（網(wǎng)絡(luò)）

由于氨屬于有毒有害、極易燃的介質(zhì)，泄露會(huì)污染環(huán)境，威脅人身財(cái)產(chǎn)安全。所以，在生產(chǎn)過(guò)程中，必須保證罐內(nèi)廢液定時(shí)或定位排出。

某大型化肥廠，制氨工藝分四段：

1、加熱固體胺鹽和堿的混合物：

反應(yīng)原理：2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2NH3↑+2H2O

反應(yīng)裝置：固體+固體=氣體

2、加熱濃氨水：

反應(yīng)原理：NH3*H2O==△==NH3↑+H2O；

3、濃氨水中加固態(tài)堿性物質(zhì)：

反應(yīng)原理：濃氨水中存在以下平衡：

NH3+H2O=(可逆)=NH3·H2O=(可逆)=NH4+ +OH-

4、工業(yè)合成氨：N2+3H2==2NH3 反應(yīng)需要高溫高壓，催化劑。

本期案例中客戶使用的高壓氣液分離器，在前兩段裝置中有預(yù)留法蘭孔，可以安裝法蘭管，選擇磁浮子液位計(jì)，當(dāng)顯示或觀察罐內(nèi)液位升高到某一位置，人工或自動(dòng)打開(kāi)罐底出液閥排出廢液。

而后的三段、四段裝置為16Mn鋼鍛造而成，裝置上無(wú)預(yù)留孔，無(wú)法安裝插入式或投入式液位儀表，如浮力式、雙法蘭、雷達(dá)等；且罐底接地，外測(cè)式液位計(jì)也無(wú)法使用。

罐內(nèi)廢液高度難以估計(jì)，企業(yè)只能采用人工定時(shí)開(kāi)閥的方式排液。這種處理不僅耗費(fèi)人工，且存在人為操作帶來(lái)的誤時(shí)及失誤隱患，也阻礙了企業(yè)實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)化管理與控制，降低了生產(chǎn)效率。

???定華解決方案

01全面分析、難點(diǎn)梳理

罐內(nèi)高壓，無(wú)預(yù)留孔

三罐13.5MPa，四罐27.6MPa，為保安全不能開(kāi)孔，只能采用隔離式液位儀表；

罐體直徑較小、壁厚較大

罐體直徑444mm，不足半米，壁厚40mm，較大；

罐內(nèi)介質(zhì)、介質(zhì)狀態(tài)復(fù)雜

罐內(nèi)介質(zhì)含氫氣、 氮?dú)?、甲烷氣、氬氣、水等；罐?nèi)介質(zhì)狀態(tài)多樣，氣液混合分離，液體中可能存在氣泡，會(huì)產(chǎn)生大量干擾信號(hào)。

02定制策略、保證穩(wěn)定

經(jīng)過(guò)嘗試，傳統(tǒng)的隔離式外測(cè)液位計(jì)和外測(cè)液位開(kāi)關(guān)都不能完全滿足現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)量要求。定華電子設(shè)計(jì)出的全新ELL-SA-QE型外測(cè)液位開(kāi)關(guān)，針對(duì)壁厚大、直徑小導(dǎo)致信號(hào)小、穩(wěn)定性一般的問(wèn)題，采用了全新一代的測(cè)量探頭，針對(duì)該工況優(yōu)化探頭技術(shù)性能，改進(jìn)探頭結(jié)構(gòu)，增大探頭與罐壁的接觸面，提高信號(hào)強(qiáng)度，保證了信號(hào)的長(zhǎng)期穩(wěn)定；

△3段分離器應(yīng)用圖

△4段分離器應(yīng)用圖

針對(duì)罐內(nèi)介質(zhì)復(fù)雜，存在大量干擾信號(hào)的問(wèn)題，全新ELL-SA-QE型外測(cè)液位開(kāi)關(guān)在原有的“微振動(dòng)分析技術(shù)”和“變頻超聲波技術(shù)”上增加了“多源信息融合算法”，多重保障下，儀表的穩(wěn)定性再次提升。

03調(diào)試運(yùn)行、助力改造

定華電子擁有全國(guó)范圍內(nèi)售前售后服務(wù)系統(tǒng)，針對(duì)特殊疑難工況，會(huì)第一時(shí)間響應(yīng)，安排區(qū)域客服人員和技術(shù)人員快速上門調(diào)試，保證測(cè)量精準(zhǔn)穩(wěn)定。

ELL-SA-QE型外測(cè)液位開(kāi)關(guān)持續(xù)穩(wěn)定地輸出有液、無(wú)液信號(hào)，方面用戶后期加入調(diào)節(jié)閥，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制開(kāi)閥排液，提升企業(yè)自動(dòng)化，提高生產(chǎn)效率。

該公司全部8套設(shè)備均采用ELL-SA-QE型外測(cè)液位開(kāi)關(guān)，至今已試運(yùn)行3個(gè)月，現(xiàn)場(chǎng)使用人員反饋，儀表運(yùn)行穩(wěn)定、無(wú)故障、無(wú)需人工干預(yù)，調(diào)節(jié)閥開(kāi)啟、關(guān)閉準(zhǔn)確，廢液排出安全、可靠！

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審核編輯黃宇