石油化工储罐液位控制装置的设计与研究

石油化工储罐液位控制装置的设计与研究

杨振东

辽宁方大工程设计有限公司辽宁葫芦岛125000

摘要：在石油、化工行业中需要使用大量的储液罐，生产中需要对罐内液体进行液位测量和控制。本文研究了一种石油化工储罐液位控制装置，它消除了现有技术浮子控制机构调节范围小、作用差的缺陷。使用气动调节阀与数据处理器连接，克服了现有技术通过浮子控制机构与储罐出液口连接密封不严导致的各种弊端。同时实现了储罐液位的远程监视和控制，不仅方便了对储罐液位的随时观察和控制，而且减轻了操作人员的工作强度。

关键词：储罐；液位；控制装置；设计

1概述

在石油、化工行业中需要使用大量的储液罐，生产中需要对罐内液体进行液位测量和控制。目前对储罐内液位测量和控制的方式、设备种类繁多，其中浮子类液位计是常用的控制手段。而储罐内浮子的控制一般都是由浮子控制机构直接带动储罐出液口凡尔得以实现。这种常用的浮子连杆式控制机构存在着如下缺陷：一是浮子控制机构对储罐出液口凡尔开关不利，凡尔漏失，密封不严，污染生产现场，不仅使生产现场不整洁而且污染环境；二是浮子控制机构的动作幅度小、调节能力有限、调节范围小、作用差；三是浮子控制机构只能安装在储罐壁外近旁，不能进行远端智能监控，不方便生产操作人员随时掌握储罐内的液位情况，监控不利。

2石油化工储罐液位控制装置的设计

石油化工储罐液位控制装置如图1所示，它包括浮子1和浮子控制机构，浮子1在储罐内通过浮子连杆2与浮子控制机构连接，将气动调节阀7安装在储罐的出口管道上，浮子1、浮子控制机构、液位放大传动机构、数据处理器8和气动调节阀7依次连接。液位放大传动机构包括液位放大传动杆5和拉线式位移变送器6，拉线式位移变送器6上装有一根钢丝绳，该钢丝绳的上端装有转轴，将该转轴固定在液位放大传动杆5的一端，液位放大传动杆5的另一端固定在浮子连杆2上或者固定在浮子控制机构的任意一节换向连杆上；拉线式位移变送器6通过信号线与数据处理器8连接。数据处理器8通过信号线与气动调节阀7的电气转换器连接，将数据处理器8安装在值班房内，可随时由生产操作人员观察。浮子控制机构包括两个具有相同结构的前端转轴支点3a和后端转轴支点3b以及调节重砣4，浮子连杆2与前端转轴支点3a连接；在浮子连杆2的未端与后端转轴支点3b之间安装的是换向连杆，液位放大传动杆5可以固定在任意一节换向连杆的杆体上。

图1石油化工储罐液位控制装置

3石油化工储罐液位控制装置的工作原理

当储罐内液面变化时，浮子1随液面上下浮动，并由浮子连杆2带动与其相连的浮子控制机构的换向连杆围绕前端转轴支点3a转动，浮子连杆2的摆动角度与储罐内液面变化量成正比，在浮子控制机构上的调节重砣4可以调节和平衡浮子1的浮力。与浮子控制机构连接的液位放大传动杆5带动拉线式位移变送器6的内部电路机构动作，使其内部电路机构产生标准电信号，将该标准电信号远传至数据处理器8中，数据处理器8通过一定的可执行程序将储罐内液面变化转换信号和设定的参数进行对比分析后，给储罐出口管道上的气动调节阀7输出可执行信号，控制气动调节阀7的开启程度，实现了储罐内液位的远程自动控制，并可以通过数据处理器8的显示屏幕在值班房内进行监视。

4结论

本文研究了一种石油化工储罐液位控制装置，它将储罐内的浮子随同液位上下浮动，通过与其相连的浮子控制机构和液位放大传动机构，通过拉线式位移变送器将液位变化情况转化为标准电信号，并将信号引入数据处理器，通过数据处理器中的可执行程序来控制气动调节阀的动作和开启程度。消除了现有技术浮子控制机构调节范围小、作用差的缺陷。使用气动调节阀与数据处理器连接，克服了现有技术通过浮子控制机构与储罐出液口连接密封不严导致的各种弊端。同时实现了储罐液位的远程监视和控制，不仅方便了对储罐液位的随时观察和控制，而且减轻了操作人员的工作强度。

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作者简介：

杨振东，男，工程师，辽宁方大工程设计有限公司，研究方向：化工机械。