差壓式水位計的組成

單元三差壓式水位計單元內容一、知識講解

1、差壓式水位計組成

2、平衡容器的工作原理3、差壓式水位計汽包壓力的自動補償

4、差壓式水位測量系統(tǒng)的安裝（自學）

5、差壓式水位計的安裝注意事項

（自學）

二、歸納總結

三、作業(yè)1學時教學目標教學目標(1)能夠正確的安裝差壓式水位計；(2)熟練的完成接線；(3)能夠根據(jù)功能調試差壓式水位計。(4)差壓式水位計的組成；(5)差壓式水位計的工作原理及特性(6)差壓式水位計的的安裝與調試教學重點難點重點難點差壓式水位計方法；差壓式水位計過程中遇到的問題4.3差壓式水位計4.3差壓式水位計鍋爐汽包水位的特點，水位計相關知識，觀看案例、動畫、視頻，總結水位計工作過程，針對汽包水位的特點，進行傳感器選型。4.3差壓式水位計一、差壓式水位計的組成：

差壓式水位計主要由水位－差壓轉換裝置（又稱平衡容器）、壓力信號導管和差壓顯示儀表（差壓計）三部分組成。4.3差壓式水位計差壓式水位計有三種測量方式：1、雙法蘭式液位測量雙法蘭式液位測量用于密閉容器液位檢測，主要用于檢測量程比較大的高塔，灌的液位，空冷塔液位，水冷塔液位檢測等。2、單法蘭式液位測量單法蘭式液位測量用于敞口容器的液位檢測，如水池液位檢測等。3、平衡式差壓液位測量平衡式差壓液位測量適合應用于介質組分、溫度、壓力存在較大變化的容器，例如鍋爐汽包水位測量。4.3差壓式水位計二、平衡容器的工作原理：

差壓式水位計是將水位的高低信號轉換為差壓信號來實現(xiàn)水位測量的。水位-差壓轉換容器（平衡容器）是儀表的感受部件。凝汽筒式平衡容器

雙室平衡容器4.3差壓式水位計二、平衡容器的工作原理：4.3差壓式水位計平衡容器的工作原理：

（1）正壓管是從平衡容器中引出，負壓管是從汽包水側連通管中引出。

（2）平衡容器的水面高度L是一定的。當水面要增高時，水便通過汽側連通管溢流入汽包；要降低時，由蒸汽冷凝水來補充。因此當平衡容器中的水密度一定時，正壓管壓力為定值，負壓管與汽包連通的，輸出壓力的變化反映了汽包水位的變化。平衡容器的輸出差壓為：4.3差壓式水位計平衡容器的工作原理：結論：（1）平衡容器的結構一定、汽包壓力一定及一定的條件下，平衡容器的輸出差壓與汽包水位H成線性關系。（2）汽包水位H越高，平衡容器輸出差壓越小。存在的問題：（1）由于平衡容器的向外散熱，凝汽筒內凝結水溫度由上至下逐步降低，且溫度分布不易確定，因此很難確定。（2）汽包壓力變化時，會引起發(fā)生變化，引起誤差。4.3差壓式水位計平衡容器的工作原理：

飽和水、干飽和蒸汽的密度與壓力的關系圖4.3差壓式水位計平衡容器的改進：減小或消除此類誤差的方法：(1)改進平衡容器的結構，以得到僅與水位有關的差壓值。(2)對平衡容器的輸出信號引入壓力校正，即采用自動補償運算裝置。二、平衡容器的改進改進平衡容器的目的:

保證在正常水位H0時，水位指示（即輸出差壓）基本不隨汽包壓力變化，起到壓力補償?shù)淖饔谩ｋ姀S典型的三種改進方案：具有加熱套的平衡容器、具有伸高冷凝室的平衡容器和內置式平衡容器。4.3差壓式水位計1.具有加熱套的平衡容器1-正壓容器；2-加熱套；3-凝結水漏盤；4-引壓管；5-泄水管；6-下降管4.3差壓式水位計(1)為了保證正壓管中的水位始終恒定，加大了正壓容器的截面積（一般要求正壓容器的直徑大于100mm），并在它的上方安裝凝結水漏盤，使更多的凝結水不斷流入正壓容器，以穩(wěn)定正壓管中的水柱高度L。(2)由于蒸汽的加熱作用，正壓容器段的水溫等于飽和溫度。稱為補償段。(3)正壓容器溢出的凝結水由泄水管流入下降管。泄水管與下降管相接處的高度應保證平衡容器內無水而下降管又不抽空，即泄水管內要保持一定高度的水。(4)負壓管直接從汽包水側引出。為了保證引壓管垂直部分水的密度等于環(huán)境溫度下水的密度ρ1，引壓管的水平距離要大于1000mm。4.3差壓式水位計2.具有伸高冷凝室的平衡容器（1）正壓測：該平衡容器的伸高冷凝室所產生的大量凝結水，由凝結水收集盤收集后進入長臂管，再由短臂管口溢出，使正壓管內充滿向上流動的飽和水，由于溢流作用，形成了恒定的飽和水柱L作為正壓側。（2）負壓測：負壓側仍由汽包水側引出。（3）正、負引壓管均具有足夠的水平長度，以保證引壓管水平段內的水溫處于環(huán)境溫度。

當汽包壓力變化時，正壓管和負壓管內介質的密度同時發(fā)生變化，能有效克服汽包壓力變化對水位測量的影響。2學時4.3差壓式水位計

上述兩種平衡容器均能較好地解決正常水位附近的壓力自動補償問題，但在高、低水位時仍有補償過頭及補償不足的現(xiàn)象，此外環(huán)境溫度變化對平衡容器內凝結水的密度的影響也不能消除。4.3差壓式水位計3.內置式平衡容器目的：為了消除環(huán)境溫度變化對密度凝結水密度ρ1的影響，可采用內置式平衡容器汽包運行過程中飽和蒸汽進入到冷凝罐中冷凝成飽和水回流到平衡罐中，參比水柱所形成的靜壓通過正壓取樣管引到差壓變送器的正端，汽包內的水通過水側取樣管引到差壓變送器的負端，這樣差壓變送器輸出差壓信號給DCS，在DCS中通過壓力補償計算得出汽包內的水位。1-汽包；2-內置平衡容器；3-灌水口；4-備用冷凝罐；5-閥門；6-引壓管；4.3差壓式水位計7264.3差壓式水位計汽包內置水位平衡容器的優(yōu)點：

（1）由于將平衡罐安裝在汽包內，使平衡罐及引出管中的水的溫度為汽包內飽和水的溫度，其密度為飽和水的密度，這樣在進行補償計算時就有相對穩(wěn)定的參數(shù)，可以準確計算出汽包水位。（2）由于在汽包的汽側取樣管上焊接有冷凝罐，可以及時向平衡罐中補充冷凝后的飽和水，可以保證在起爐不久就投入汽包水位，縮短鍋爐點火后水位計的投運時間。（3）備用冷凝罐，內置式平衡罐出現(xiàn)意外后可將正壓管與之相連，使水位計轉換到外置式單室平衡容器繼續(xù)工作，保證了水位測量的可靠性。4.3差壓式水位計四、差壓式水位計的汽包壓力自動補償1.自動校正原理由平衡容器的輸出差壓可得根據(jù)水蒸氣圖（表）可得如下經(jīng)驗公式4.3差壓式水位計水位的壓力校正原理框圖4.3差壓式水位計2.自動校正系統(tǒng)用溫度、壓力和差壓3臺變送器分別將引壓管內水溫、汽包壓力和平衡容器的輸出差壓送至智能水位計（或DCS），在智能水位計（或DCS）內進行補償運算后顯示出汽包水位的數(shù)值。4.3差壓式水位計3.汽包水位測量的優(yōu)選邏輯為提高汽包水位控制和保護的可靠性，在水位測量中，必須采用三套獨立的差壓式測量系統(tǒng)，經(jīng)汽包壓力自動校正后，再經(jīng)過三選中的優(yōu)選邏輯才能作為水位監(jiān)視和控制的信號使用，在水位保護中，為防止誤動作和拒動作，必須采用三取二的邏輯提供保護信息4.3差壓式水位計四、差壓式水位測量系統(tǒng)（一）差壓式水位測量系統(tǒng)的組成作用:差壓式水位測量系統(tǒng)能把水位信號實時轉化為4～20mA直流電流信號，以便于實現(xiàn)水位的自動控制和保護。差壓式水位測量系統(tǒng)與具有逐步取代液位開關而承擔保護功能的趨勢。許多電廠的汽包、除氧器和高壓加熱器的水位高低保護信號均來自差壓式水位測量系統(tǒng)。差壓式水位測量系統(tǒng)主要由平衡容器、引壓管、取源閥門、三閥組、差壓變送器、壓力變送器及DCS（或智能水位計）等組成.注意：在對差壓變送器進行檢修后，為保證平衡容器液面的恒定，在機組運行初期，對于除氧器水位、高加水位和凝汽器水位，均需通過手動灌水門向平衡容器灌水后，水位信號才能得到正確測量；對于汽包水位變送器，只有當機組運行一段時間后，待平衡容器中充滿凝結水時，變送器信號才恢復正常。4.3差壓式水位計1-平衡容器；2-取源閥門；3-負壓閥；4-平衡閥；5-正壓閥；6-三閥組；7-水位變送器；8-壓力變送器4.3差壓式水位計四、差壓式水位測量系統(tǒng)（一）差壓式水位測量系統(tǒng)的組成作用:差壓式水位測量系統(tǒng)能把水位信號實時轉化為4～20mA直流電流信號，以便于實現(xiàn)水位的自動控制和保護。差壓式水位測量系統(tǒng)與具有逐步取代液位開關而承擔保護功能的趨勢。許多電廠的汽包、除氧器和高壓加熱器的水位高低保護信號均來自差壓式水位測量系統(tǒng)。差壓式水位測量系統(tǒng)主要由平衡容器、引壓管、取源閥門、三閥組、差壓變送器、壓力變送器及DCS（或智能水位計）等組成.注意：在對差壓變送器進行檢修后，為保證平衡容器液面的恒定，在機組運行初期，對于除氧器水位、高加水位和凝汽器水位，均需通過手動灌水門向平衡容器灌水后，水位信號才能得到正確測量；對于汽包水位變送器，只有當機組運行一段時間后，待平衡容器中充滿凝結水時，變送器信號才恢復正常。4.3差壓式水位計（二）差壓式水位測量裝置的現(xiàn)場安裝

1.差壓變送器的連接方式一般情況下，差壓變送器上標有H（高）和L（低）字樣，前者表示高壓側，后者表示低壓側。三閥組與變送器連接后，人面對三閥組，若變送器左側為H（高）、右側為L（低），則稱之為正安裝；反之稱為反安裝。

2.正負取壓管的連接方式一般情況下，與平衡容器（或汽側）相連的取壓管稱為正壓管（或高壓側），與水側相連的取壓管稱為負壓管（或低壓側）。正壓管與差壓變送器的高壓側相連，負壓管與差壓變送器的低壓側相連，稱之為正安裝；反之稱為反安裝。4.3差壓式水位計當變送器零差壓校驗輸出信號為4mA時：（1）若變送器和正負取壓管之間采用正安裝，則水位越高，變送器受到的差壓越小，變送器輸出的電流信號就越小，4mA對應滿水位。（2）若變送器和正負取壓管之間采用反安裝，則水位越高，變送器受到的差壓越大，變送器輸出的電流信號就越大，20mA對應滿水位。當變送器零差壓校驗輸出信號為20mA時，以上情況正好相反。4.3差壓式水位計3、平衡容器的安裝

為了獲得準確可靠的水位信號，在安裝平衡容器時應注意以下幾點：（1）每個平衡容器都應具有獨立的取樣孔。取樣管應穿過汽包內壁隔層，管口應盡量避開汽包內水汽工況不穩(wěn)定區(qū)，若不能避開，應在汽包內取樣管上加裝穩(wěn)流裝置。為防止積水或積汽，取樣截止閥應橫裝且閥桿應處于水平位置。（2）平衡容器與汽包連接的取樣管，至少應有1:100的坡度，汽側取樣管應向上向汽包方向傾斜，水側取樣管應向下向汽包方向傾斜。（3）雙室平衡容器的疏水管應單獨引至汽包水循環(huán)最快的下降管，并在疏水管上加裝截止閥，疏水管的豎直長度應大于10m，以保證平衡容器內無水而又不至于抽空。若發(fā)生抽空現(xiàn)象時應關小截止閥的開度。該管路不做保溫。

4.3差壓式水位計（4