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玻璃管液位計液位不穩的原因分析及改造措施

玻璃管液位計液位不穩的原因分析及改造措施

  • 摘要: 玻璃管液位計的液位是製冷係統操作管理者正常操作、故障分析與判斷的主要依據。根據玻璃管液位計的工作原理,針對工程設計、現場施工的失誤,分析液位不穩的原因,指出玻璃管液位計液位計應選用的類型及改造的步驟方法,確保了製冷係統的正常運行。
產品詳細
 
    摘要: 玻璃管液位計的液位是製冷係統操作管理者正常操作、故障分析與判斷的主要依據。根據玻璃管液位計的工作原理,針對工程設計、現場施工的失誤,分析液位不穩的原因,指出玻璃管液位計液位計應選用的類型及改造的步驟方法,確保了製冷係統的正常運行。
 
    背景介紹
    廣西某化工實業有限公司購進了四台靖江容器製造有限公司生產的換熱麵積為 26. 3 m3 的玻璃管液位計,廠家提供的結構示意圖見圖 1,主要用於冷卻乙烯酮氣體,要求四台玻璃管液位計出口的乙烯酮氣體溫度依次為 - 5℃、- 10℃、- 15℃、 - 20℃,以分離出乙烯酮氣體中的水和醋酸,並防止結冰。
 
    廣西化工實業有限公司委托廣州一家製冷工程有限公司設計並施工安裝該工程,廣州製冷工程公司在生產設備商提供的設備基礎上,結合設備廠家提供的設備資料圖紙,在液位控製口 4、8 上直接安裝了板式液位計。
 
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    製冷係統調試運行時,發現板式液位計的底部開始有氨氣泡形成,徐徐上升到液麵消失,並且液麵上下浮動,幅度較大,不能穩定在某一位置內。隨著係統的運行,液位計的下部開始結露、結霜,結霜高度逐漸增加,並由霜轉化為冰,無法觀察到液位,見 2。同時,螺杆式製冷壓縮機出現了“潮車”現象。
 
    由於操作者無法判斷液位的準確位置,為防止事故發生,被迫停機,嚴重影響了物料的生產。
 
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    2 原因分析
    玻璃管液位計的液位控製口上直接安裝板式液位計,板式液位計內部充注了與蒸發器液位相等的液麵。製冷係統運行後,由於製冷壓縮機的吸氣作用,蒸發器內部的壓力逐漸降低,當壓力降低至製冷劑對應的氣化溫度時,由於殼管內製冷劑液體吸收傳熱管內物料的熱量,液麵以下的製冷劑吸熱氣化形成的氣泡,慢慢上升到液麵消失。隨著物料負荷的增加,製冷劑沸騰加劇,液位大幅度上下浮動。由於蒸發器與液位計上下連通,板式液位計也會出現氣泡上升、液位不穩的現象。液位計內部的製冷劑氣化時,吸收外界環境熱量,空氣中水蒸氣遇冷出現結露、結霜、結冰的現象。當蒸發器內部的液位過高或劇烈沸騰時,製冷劑氣體攜帶製冷劑液滴進入螺杆式製冷壓縮機,出現“潮車”現象。 
 
    3 解決方案
    通過原因分析,板式液位計內液位不穩、外部結霜的原因,是由於板式液位計內部的液體沸點太低造成的。如把板式液位計更換為油包式液位計,液位計內部的製冷劑變換為潤滑油,液位計液麵不穩、外部結霜的現象,就不會出現。更換油包式液位計按以下步驟進行。 
 
    1. 現場加工製作油包。油包式液位計包括油包和板式液位計兩部分,通 過 管 道、閥 門 連 接 而成。油包是油包式液位計的關鍵部件,容積過小或與板式液位計連接不符合要求,有可能造成液位上升、下降緩慢,液位反應不靈敏,或者油包結霜。圖 3 為油包加工製作尺寸圖,現場加工按圖紙要求製作。
 

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    2. 收集蒸發器中的製冷劑,並充氮氣排除殘餘氨氣。關閉玻璃管液位計的供液閥,啟動製冷壓縮機,反複、多次對蒸發器抽真空,當關閉玻璃管液位計出氣閥後,蒸發器內部壓力在1h 內不發生變化,停止抽氣。打開蒸發器上部液位計控製口法蘭,然後再打開蒸發器的排汙口法蘭,從液位計控製口充入氮氣,直至排汙口氣體無異味。3. 安裝油包式液位計。根據現場的玻璃管液位計的實際情況,繪製了油包式液位計安裝示意圖( 圖 4) ,在排汙口通向大氣、安全員現場監督的情況下,實施焊接、安裝。
 
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    4. 氮氣保壓和氨氣試漏。連接好臥式殼管式
    蒸發器上部液位計控製口法蘭後,通過蒸發器排汙口向蒸發器充入 1. 2 MPa 的氮氣,保壓 24 h,無泄漏原因引起壓力變化,排除氮氣。稍微開啟蒸發器出氣閥,利用係統壓力向蒸發器充入 0. 2 MPa 的氨氣,用酚酞試紙檢查無泄漏。 
 
    5. 向油包加入潤滑油。結合圖 4 說明: 關閉閥A、D,打開閥 B、C,通過液位計玻璃管上部的絲堵加油口,向油包內加入製冷壓縮機使用的潤滑油,當從閥 C 處的玻璃管內看到油位時,停止加油,擰緊加油絲堵,關閉閥 B,打開閥 A、D。 
 
    6. 調整玻璃管液位計至工作狀態。檢查玻璃管液位計的排汙閥、供液閥、油包排汙閥、放氣閥 B 處於關閉狀態,蒸發器的出氣閥、安全截止閥、放油閥、液位計接口閥門和油包液位計的閥A、C、D 處於開啟狀態。 
 
    4 實施效果
    玻璃管液位計液位計改裝後,在輸入物料( 乙烯酮氣體) 的情況下,向蒸發器供液並降溫,油包式液位計內部油麵清晰、穩定,沒有出現液位計結霜的情況,操作人員根據液位情況,適時調節蒸發器供液閥的開啟度,製冷壓縮機無“潮車”現象出現,保證了係統的安全運行、物料的正常降溫。
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