CN211402032U - 一种新型脱硫系统浆液密度测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种新型脱硫系统浆液密度测量装置，包括机柜及安装在机柜内的电控单元和测量单元，所述测量单元包括两套冗余的测量组件及连接测量组件的连接管件，所述两套测量组件分别为结构一致的测量组件A和测量组件B；所述测量组件包括测量筒及设置在测量筒外端管路上的电磁阀，所述测量筒设有溢流口、pH计接口、测量开孔、浆液引入开孔和疏排管开孔。测量装置测量精度较高、具备自动清洗功能、稳定性好、维护量小，经济实用，适用于所有浆液密度测量的应用场合。

Description

一种新型脱硫系统浆液密度测量装置

技术领域

本实用新型涉及环保脱硫技术领域，具体为一种新型脱硫系统浆液密度测量装置。

背景技术

在镁法、钠法、钙法等脱硫系统中，浆液密度的测量直接影响到脱硫效率、脱硫剂消耗量的控制，因此是较为关键的测量环节。当前普遍的测量技术可以归纳为三类。

第一类为放射性密度计，测量原理为：通过检测穿过浆液的核辐射密度剂量来换算成浆液密度。此类放射性仪表的安装和应用的审批程序繁琐，且对操作者有一定辐射危害，目前已经淡出主流市场，应用场合较少。

第二类为质量流量计，基于科里奥利测量原理，当介质通过振动频率固定的测量管时，会改变振动频率，通过对振动频率的测量，可以计算介质的密度。该类设备的安装要求较高，首先，必须保证在满管情况下测量；其次，由于质量流量计的测量管径所限(通常在DN32～DN100之间)，为防止低流速情况下造成的堵塞，实际应用中通常考虑安装在泵的出口，但是，此种安装方式也会带来负面影响--测量设备容易磨损，损坏率较高，维护工作量较大。

第三类为差压法密度测量，测量原理为阿基米德定律。该测量方式是通过安装在箱罐上的压力/压差测量仪表，测量得到压力差ΔP，再根据公式ρ＝ΔP/gh，间接测量浆液密度ρ。目前，较为广泛的应用有两种。第一种：直接将测压表计安装在被测浆液的储罐上。如:钙法石灰石浆液密度、吸收塔浆液密度的测量均采用过此种测量方式，存在的问题是：此种测量方式会受到箱罐内部液体晃动的影响，如：搅拌器、氧化风鼓入等均会影响浆液液位高度，造成压差的波动，从而导致测量的精确性、稳定性不高；第二种：取样式测量--即通过管路将浆液引流至储罐外测量，避免第一种情况中的弊端。但是，普通取样式测量方式存在的缺陷是：为保证取出的浆液和被测源头浆液的特性一致，需要不断的抽取新鲜的浆液并测量，例如：T1时刻，将被测源头的浆液抽取至普通取样式测量设备进行测量，T2时刻完成一次测量，并上传测量数据，紧接着，在下一次测量前，必须排空浆液，冲洗测量管路，再引入新的浆液，进行重新测量，这一系列动作耗时时间t，而在这时间段t中，实时测量已经停止，而为保证脱硫系统控制的不间断，在T2+t时刻，控制系统只能保持并利用上一次T2时刻的测量值，因此，普通取样引流测量装置有测量滞后性，并非实时监测。

实用新型内容

本实用新型所解决的技术问题在于提供一种基于差压法密度测量原理的新型脱硫系统浆液密度测量装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

本实用新型所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种新型脱硫系统浆液密度测量装置，包括机柜及安装在机柜内的电控单元和测量单元，所述测量单元包括两套冗余的测量组件及连接测量组件的连接管件，所述两套测量组件分别为结构一致的测量组件A和测量组件B；所述测量组件包括测量筒及设置在测量筒外端管路上的电磁阀，所述测量筒设有溢流口、pH计接口、测量开孔、浆液引入开孔和疏排管开孔；所述溢流口位于测量筒的上端侧边，溢流口的外接管倾斜向下便于液体流出；所述pH计接口位于测量筒的中部位置且远离溢流口的一端，所述pH计接口的外接管倾斜向上；所述测量开孔和浆液引入开孔设置在测量筒的下部位置，所述测量开孔位于浆液引入开孔的上端，测量开孔的外接管通过三通管件分别与压力变送器和冲洗水电磁阀连接，所述浆液引入开孔通过外接管连接进料电磁阀；所述疏排管开孔位于测量筒的底部位置，疏排管开孔外端连接疏放管道，所述疏放管道上安装有控制通断的疏放电磁阀。

本实用新型的进一步方案为：所述连接管件包括与浆液沟连接的溢流管、输送工艺水的水管及输送被测浆液的液管；所述溢流管与测量筒上端的溢流口连接，所述水管与冲洗水电磁阀连接用于测量筒及测量组件管道的冲洗，所述液管与进料电磁阀连接用于控制浆液从源头进入测量筒内。

本实用新型的进一步方案为：所述测量组件A和测量组件B分别与溢流管、水管和液管连接，所述测量组件A和测量组件B的下端的疏放管道汇集，将排放物送入排地沟。

本实用新型的进一步方案为：所述pH计接口外端通过不锈钢盲法兰封堵。

本实用新型的进一步方案为：所述压力变送器为法兰式压力变送器，压力变送器与浆液接触的膜片为不锈钢材质。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型通过取样引流的方式，将被测浆液引入测量单元内的测量筒，因此测量过程中不受任何振动设备的影响，如果引入测量筒的浆液中含有气泡，也将通过测量筒顶部的溢流口释放，因此保证了浆液的测量条件的稳定。

2、本实用新型克服了基于差压法密度测量原理的普通取样测量方式存在的弊端，为了能实现连续不间断的实时监测，引入了冗余切换测量的方式，相互冗余的两套测量组件A和B相互交替工作，两套测量组件的控制逻辑一致，均包括清洗、测量、数据上传等程序步骤。

3、测量装置测量精度较高、具备自动清洗功能、稳定性好、维护量小，经济实用，适用于所有浆液密度测量的应用场合。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的测量单元结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的实现技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

如图1～2所示，

本实施例提供了一种新型脱硫系统浆液密度测量装置，包括机柜1及安装在机柜1内的电控单元2和测量单元3，所述测量单元3包括两套冗余的测量组件及连接测量组件的连接管件，所述两套测量组件分别为结构一致的测量组件A4和测量组件B5；所述测量组件包括测量筒31及设置在测量筒31外端管路上的电磁阀，所述测量筒设有溢流口32、pH计接口33、测量开孔、浆液引入开孔和疏排管开孔；所述溢流口32位于测量筒31的上端侧边，溢流口32的外接管倾斜向下便于液体流出；所述pH计接口33位于测量筒31的中部位置且远离溢流口32的一端，所述pH计接口33的外接管倾斜向上；所述测量开孔和浆液引入开孔设置在测量筒31的下部位置，所述测量开孔位于浆液引入开孔的上端，测量开孔的外接管通过三通管件34分别与压力变送器35和冲洗水电磁阀36连接，所述浆液引入开孔通过外接管连接进料电磁阀37；所述疏排管开孔位于测量筒31的底部位置，疏排管开孔外端连接疏放管道38，所述疏放管道38上安装有控制通断的疏放电磁阀39。

本实施例中，连接管件包括与浆液沟连接的溢流管11、输送工艺水的水管12及输送被测浆液的液管13；所述溢流管11与测量筒31上端的溢流口32连接，所述水管12与冲洗水电磁阀36连接用于测量筒31及测量组件管道的冲洗，所述液管13与进料电磁阀39连接用于控制浆液从源头进入测量筒内。

本实施例中，测量组件A4和测量组件B5分别与溢流管11、水管12和液管13连接，所述测量组件A4和测量组件B5的下端的疏放管道38汇集，将排放物送入排地沟。

本实施例中，pH计接口33外端通过不锈钢盲法兰封堵。

本实施例中，压力变送器35为法兰式压力变送器，压力变送器35与浆液接触的膜片为不锈钢材质。

具体的，测量时，打开测量筒31的进料电磁阀37，被测浆液通过压力注入测量筒31内，直到浆液充满整个测量筒31，多余的浆液通过测量筒31上方的溢流口32排出，之后关闭进料电磁阀37，等待一段时间后，待测量筒31体内的液体处于静止状态，则开始测量。测量原理完全基于阿基米德定律的推导，即液体的压强为液体的密度、高度以及重力加速度三者之间的乘积，用公式表达为：ΔP＝ρ*g*h，其中ΔP通过本实用新型中安装在测量筒31体上的压力变送器35测量得到，h为设计测量高度，即压力变送器的安装孔到溢流口的距离，g为重力加速度，是常量，公式变形后，ρ＝ΔP/gh，可以方便地得到被测浆液的密度ρ。

本实施例提供一种新型脱硫系统浆液密度测量装置的测量方法，通过冗余切换方式达到实时测量目的，通过两套相互冗余的测量组件A4和测量组件B5相互交替工作，完成测量工作；具体为：当测量组件A4所测得的数据保持上传的持续过程中，投入测量组件B5，当测量组件B5完成测量时，再切换至并上传测量组件B5的测量结果，之后在测量组件B5保持上传测量数据的持续过程中，再投入测量组件A4，如此，两套测量组件循环往复工作，完成对浆液密度的连续监测。

以测量组件A为例，其清洗、测量、数据上传等控制流程为：

测量开始后，先确认进料电磁阀37处于关闭状态，然后投入清洗步骤，清洗的次数n1可以根据需要在PLC中进行设置，默认情况下为两次冲洗。清洗过程中，需要打开测量筒31底部的疏放电磁阀39,打开阀门的延时时间为X1，X1可以在PLC中进行设置，以满足排空测量筒31内液体时间为准，待测量筒31内的浆液排完后关闭该阀门，再打开冲洗水电磁阀36对测量筒31进行注水冲洗，注水的时间X2,X2可以在PLC中进行设置，以满足测量筒31被完全注满清水，并产生溢流排至浆液沟。

清洗步骤完成，测量步骤开始之前，打开疏放电磁阀39将测量筒内的液体完全疏放，为浆液的引入做好准备，之后，打开测量组件A4中的进料电磁阀37，等待浆液进入并充满整个筒体且产生溢流，产生溢流的目的是为了保证浆液能充满整个测量筒31，达到设计测量高度h2,这一段等待时间为测量延时时间X3，X3通常通过实际产品调试来确定，为可调整参数。

当进料电磁阀37关闭后，为满足稳定的压力测量，需要等待测量筒31内的液体静止后不再波动，这一段等待时间为测量延时时间X4，X4通常通过实际产品调试来确定，为可调整参数。

在X4时间段结束后，压力变送器35测量出测量筒31内浆液的压力，逻辑编程控制器(PLC)接收该压力值，根据内置公式ρ＝ΔP/gh2，并转化为密度值，并上传远方控制系统。数据上传远方控制系统的保持时间为X5。

在X4时间段结束后，同时将测量组件B5投入运行，运行控制流程与测量组件A4保持一致,在X5结束时，切换上传测量组件B5的测量结果，测量组件A4开始进入新一轮的清洗、测量、数据上传工作。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型的要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种新型脱硫系统浆液密度测量装置，包括机柜及安装在机柜内的电控单元和测量单元，其特征在于：所述测量单元包括两套冗余的测量组件及连接测量组件的连接管件，所述两套测量组件分别为结构一致的测量组件A和测量组件B；所述测量组件包括测量筒及设置在测量筒外端管路上的电磁阀，所述测量筒设有溢流口、pH计接口、测量开孔、浆液引入开孔和疏排管开孔；所述溢流口位于测量筒的上端侧边，溢流口的外接管倾斜向下便于液体流出；所述pH计接口位于测量筒的中部位置且远离溢流口的一端，所述pH计接口的外接管倾斜向上；所述测量开孔和浆液引入开孔设置在测量筒的下部位置，所述测量开孔位于浆液引入开孔的上端，测量开孔的外接管通过三通管件分别与压力变送器和冲洗水电磁阀连接，所述浆液引入开孔通过外接管连接进料电磁阀；所述疏排管开孔位于测量筒的底部位置，疏排管开孔外端连接疏放管道，所述疏放管道上安装有控制通断的疏放电磁阀。

2.根据权利要求1所述的一种新型脱硫系统浆液密度测量装置，其特征在于：所述连接管件包括与浆液沟连接的溢流管、输送工艺水的水管及输送被测浆液的液管；所述溢流管与测量筒上端的溢流口连接，所述水管与冲洗水电磁阀连接用于测量筒及测量组件管道的冲洗，所述液管与进料电磁阀连接用于控制浆液从源头进入测量筒内。

3.根据权利要求2所述的一种新型脱硫系统浆液密度测量装置，其特征在于：所述测量组件A和测量组件B分别与溢流管、水管和液管连接，所述测量组件A和测量组件B的下端的疏放管道汇集，将排放物送入排地沟。

4.根据权利要求1所述的一种新型脱硫系统浆液密度测量装置，其特征在于：所述pH计接口外端通过不锈钢盲法兰封堵。

5.根据权利要求1所述的一种新型脱硫系统浆液密度测量装置，其特征在于：所述压力变送器为法兰式压力变送器，压力变送器与浆液接触的膜片为不锈钢材质。

Images