雷达液位计在分子筛装置中的应用

    1　工艺概况

    兰州石化公司催化剂厂是生产炼油催化剂的生产企业,为了满足市场需求,2002年该厂投资新建的第三套分子筛装置,即6 kt/a超稳分子筛装置。其生产过程分为导向剂配制,成胶,晶化,含钠离子的Y型分子筛过滤,一胶一焙,二胶二焙,母液回收等工艺。其生产介质很特殊:导向剂有很强的粘性,从晶化开始生产介质都有不同程度的腐蚀性,而晶化罐里的介质正常生产要求结晶度达85%(实际达到92%),真空罐里的真空度非常高。要求所有罐的液位信号进DCS。对这些罐里的液位用普通仪表很难准确测量。该厂采用非接触式雷达液位计测量这些罐的液位。

    2　雷达液位计的原理

    瑞典SAAB公司是世界上生产雷达液位计的重要厂商。SAAB雷达液位计适用于所有石油、化工介质,其品种繁多,规格齐全,适用于各种物质和各类设备。SAAB雷达液位计可分为控制测量用和收发计量用,前者精度可低些(也可以选高的),±5 mm左右,420 mA输出,价格低;后者精度高,±1 mm(特殊要求可达±0.1 mm)误差。

    雷达探测器有连续波调频和脉冲两种体制,现介绍SAAB连续波调频雷达原理,在雷达液位计的变送器头部有一个雷达波发生器,产生雷达微波,此微波通过导波单元引到天线并向下发射,遇到障碍物(金属,液面等)部分被吸收,部分被反射。仪表接受反射波,其差频正比于距离S,按以下公式计算出液位L。

　　　　L=L₁+L₂+R-G-S

其中　L₁—雷达头电气长度;

      L₂—雷达头连接长度;

      R—储罐高度;

      G—人工检测口到雷达液位计参考点距离,有“+”或“-”,可设定为“0”;

      S—仪表测量的空高(天线以下到液体表面间的距离)。

    3　雷达液位计的选型

    1)第一个和第二个导向剂配制罐罐体较小,搅拌浆相对较大,罐体与浆间的空隙太小(仅仅有300 mm),即使雷达波发散角只有10°,也无法避开搅拌浆而到达罐底的液面,因此选用SAABTankRadar RTG40-G型雷达液位计。依靠其强大的软件功能滤除搅拌浆对测量的影响。

    RTG40-G的主要性能指标如下。

    操作原理:10 GHz调频连续波(FMCW)雷达;

    微波功率:最大1.0 mW;

    主要输出:模拟420 mA,有源或无源+数字Hart(可选),SAAB TFL/2总线(频移键控(FSK)符合Modbus协议)或ProfibusDP;

    辅助输出:模拟420 mA电流有源或无源;