[实用新型]低温液体液位测量的稳定装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及液面指示器，具体来说，涉及低温液体液位测量装置。

背景技术

空气分离主冷器是大型制氧机组的关键设备，其内部的低温液氧液位是工艺控制的重要控制对象，关系到制氧设备安全稳定运行。如果控制不好将会造成空分爆炸的重大事故，导致氧气行业的空分主冷爆炸事故时有发生。空分主冷容器安装于空分塔内使用珠光砂进行保温隔热，主冷内液氧温度为-180℃，液位的测量一般采用差压变送器测量容器内顶部和底部的静压差，再通过计算得出液位实际值。容器内是低温的液态氧，而液位测量取压点引出空分塔壁进入测量变送器时是气态，一般设计为对进入测量管路的液氧用电加热器进行加热汽化。但电加热器安装在空分塔内部，其使用环境在低温-180℃下，且被保温材料覆盖，经常损坏或不能完全汽化液体，造成液位测量值呈周期性波动，操作人员很难判断真实的液位值；另外是使用电加热器存在安全隐患，由于长期的恶劣环境下运行，电气绝缘容易被破坏，从而引发火灾爆炸等重大恶性事故。

中国专利中涉及低温液体液位测量装置的申请件有200920078521.3号《一种称重法低温容器液位测量装置》、201110238363.5号《一种低温绝热贮罐液位测量系统》、201110401236.2号《卧式低温容器及其液位测量装置》等。但现有的技术尚不能解决使用电加热器进行加热汽化存在的安全隐患问题。

发明内容

本实用新型旨在提供一种低温液体液位测量的稳定装置，以解决使用电加热器进行加热汽化存在的安全隐患的难题。

设计人的思路是：既然使用电加热器进行加热汽化存在的安全隐患，那就干脆取消用于加热汽化的电加热器，改用其它的方式对进入测量管路的液氧进行加热汽化。因此设计人提供的低温液体液位测量的稳定装置，是在撤除了测量管路的电加热器的测量管路上安装一套加热管路，它包括一个螺旋环管和与之连通的加热介质进口管和出口管，所述螺旋环管缠绕安装在测量管路的取压管上，使其与取压管路有较大的换热面积；螺旋环管的一端连接加热介质的进口管，另一端连接加热介质的出口管；所述加热介质的进口管上安装有控制阀门，用来调节加热气量，使导压管内的低温液体稳定、均匀汽化，以保持导压管内的压力稳定。

上述加热管路采用铜管制作，以保证加热管路有良好的导热性能。

上述加热管路使用的加热介质是干燥氮气，来自于空分装置。

低温液体液位测量的稳定装置的流程与原理是：来自于空分装置的温度23℃的干燥氮气从加热介质的进口管经过控制阀门，进入螺旋环管，通过换热面积与取压管路进行换热，取压管路中-180℃的液氧就被加热，从而稳定、均匀汽化，保持了导压管内的压力稳定；完成加热后的燥氮气从加热介质的出口管导出回到氮气存储器。

低温液体液位测量的稳定装置优点有：①结构简单易维护：采用的加热管路为普通铜管，安装容易，不易损坏；②可靠性高：加热气源采用干燥洁净氮气，不会对管路造成堵塞；螺旋环管缠绕在取压口处，并且沿取压管铺设，较电加热器相比，换热面积大，加热均匀，取压管内压力稳定，测量结果真实可靠；③安全性高：较电加热器相比，无电源，不会发生电气绝缘下降带来的安全隐患；④易维护，由于结构简单，安装调试完成后，几乎不需要进维护，只需在空分扒砂检修时，检查有无泄漏和与取压管接触是否良好。

本实用新型解决了使用电加热器进行加热汽化存在的安全隐患的难题，保证了液位测量结果真实可靠。适用于低温液体液位测量。 

附图说明

图1为原有空气分离主冷器液位测量方式示意图，图2为本实用新型空气分离主冷器液位测量方式示意图，图3为原有主冷器液位趋势记录图，图4为本实用新型主冷器液位趋势记录图。

图中：1为空气分离主冷器，2为测量管路的取压管，3为螺旋环管，4为加热介质进口管，5为加热介质出口管，6为控制阀门, 7为液位测量导压管上安装的电加热器，8为电加热电源电缆。

具体实施方式

实施例：

首钢水城钢铁公司氧气厂2^#  制氧机组空气分离主冷器液位测量采用本实用新型的技术方案对原有空气分离主冷器1液位测量系统进行改造，具体做法是：如图2，撤除了测量管路上原有测量管路的电加热器，在测量管路上安装一套加热管路，它包括一个螺旋环管3和与之连通的加热介质进口管4和加热介质出口管5，螺旋环管3缠绕安装在测量管路的取压管2上；螺旋环管3的一端连接加热介质的进口管4，另一端连接加热介质的出口管5；加热介质的进口管4上安装有控制阀门6。