液化石油氣液位測量能用磁翻板液位計(jì)
發(fā)布時間:2021-10-20 22:55:19
許多人對LPG氣球罐上
磁性翻板液位計(jì)的液位讀數(shù)毫無疑問。事實(shí)上,將其讀數(shù)直接用于測量時存在一些問題。在過去幾年的實(shí)踐中,作者發(fā)現(xiàn)用玻璃板液位計(jì)讀數(shù)計(jì)算的結(jié)果極不可靠。例如,對于相同的液化石油氣儲罐( l,000m3),不同時間的計(jì)算結(jié)果有時相差超過10噸,這根本不可取。
問題分析;1000m3球罐(例如,磁性翻板液位計(jì)安裝在球罐液位導(dǎo)管ABCD[DN 50]的垂直截面BC上。),分別與罐頂和罐底相連;一般認(rèn)為,導(dǎo)管中的液位與罐中的液位處于同一液位,這并不一定不同。進(jìn)入導(dǎo)管的液體就像進(jìn)入一個死胡同。在一定的平衡狀態(tài)下,水平方向上的液體導(dǎo)管的截面CD承受垂直截面BC中的液柱和儲罐中的液柱的相等壓力,其作用類似于活塞,它阻止直管中的液體流入儲罐。
由于儲罐的體積較大,尤其是當(dāng)有大量液體存儲時,儲罐老化罐實(shí)際上變成了一個大的“熱容”.當(dāng)環(huán)境溫度高于儲罐內(nèi)的溫度時,儲罐吸收熱量,當(dāng)環(huán)境溫度低于儲罐內(nèi)的溫度時,儲罐釋放熱量,即儲罐內(nèi)的溫度變化沒有環(huán)境溫度變化大,溫度變化in儲罐相對溫暖,導(dǎo)管非常小(DN50),液體量小,導(dǎo)管壁完全暴露,受環(huán)境影響大。特別是導(dǎo)管處于陽光直射位置時,其溫度變化更大。
我們知道,當(dāng)液體受熱時,它會膨脹,密度會變小。相反,當(dāng)液體如果是冷的,它的體積會縮小,密度會變大,也就是說,如果儲罐中的液體溫度和導(dǎo)管中的液體溫度不同,它的密度也會不同,特別是液化石油氣的膨脹系數(shù)比水的膨脹系數(shù)大得多,密度的差異會增大此時,儲罐內(nèi)液體與導(dǎo)管內(nèi)液體的關(guān)系與“U”型差壓表的工作原理相同,兩側(cè)液柱在“活塞”(水平段)上的作用力相同等于;假設(shè)儲罐中的LPG為:丙烷:ISO丁烷=50:50;儲罐中的平均溫度為t℃;導(dǎo)管中液體的平均溫度為t℃;儲罐中的液位為h(m);導(dǎo)管中的液位為h(m。
根據(jù)烷烴液體~2的比重與溫度的關(guān)系,丙烷和丁烷的比重在-20℃~+50℃范圍內(nèi)呈直線變化,兩條直線大致平行,密度(此處,比重和密度值相等)如下所示:15℃:ρC15=0.507ρD15=0.563;40℃:ρC40=0.468ρD40=0.533
則混合密度為:ρm15=ρiVi=0.507×0.5+0.563×0.5=0.535;ρm40=0.468×0.5+0.533×0.5=0.5005;液體密度變化系數(shù)為=25=-0.00138;一定溫度下的密度T℃;ρt=ρ15+ν;當(dāng)液位為h時,產(chǎn)生的壓力為:;P=P0+ρGH;在任何平衡時刻,導(dǎo)管中的液柱和水平段上儲罐中的液柱產(chǎn)生的壓力必須相等,則:P0+ρGH=P0+ρGH;h=ρthρ 680 ) ) 684 );當(dāng)環(huán)境溫度高于儲罐內(nèi)溫度時,設(shè)t=30℃,T=20℃,可從式1中獲得:H=))H=H=0.974h;當(dāng)環(huán)境溫度低于儲罐內(nèi)溫度時,設(shè)t=10℃,T=20℃;可從式1中獲得om公式1:h=( l+0.026)h=1.026h(公式1 3
以1000m3球罐為例,條件同上,在不考慮氣相影響的情況下,設(shè)置液位計(jì)讀數(shù)H=7.0m;設(shè)置liq液位計(jì)中的液體溫度為30℃,儲罐中的平均液體溫度為20℃。根據(jù)公式1.2,儲罐中的液位為:h=0.974h=0.974x 7.0=6.82(m)
按H和H檢查罐容量表,得到的液體體積分別為:586.928m3和565.873m3;罐內(nèi)混合密度為:ρ20=ρ15+ν(t-15)=0.535-0.00138(20-15)=0.5281;g=0.99785vρ按20計(jì)算的空氣中的重量分別為309.290噸和298.200噸,即如果直接按液位計(jì)讀數(shù)計(jì)算,則為11.090t;將液位計(jì)中的溫度設(shè)置為10℃,儲罐中的平均溫度設(shè)置為20℃。根據(jù)f公式1.3,:h=1.026h=1.026x7.0=7.182(m)。
上述分析表明,液位計(jì)讀數(shù)與罐內(nèi)實(shí)際液位之間存在間隙,溫差越大,間隙越大。這樣,通過直接檢查罐容積表和液位計(jì)讀數(shù)H計(jì)算出的重量結(jié)果必須是不準(zhǔn)確的,且儲罐容積越大,誤差越大,尤其是當(dāng)液位剛好在儲罐赤道區(qū)內(nèi)或附近時。這證實(shí)了作者在實(shí)踐:l)中發(fā)現(xiàn)的陸上儲罐接收冷凍LPG(<10℃)時存在的問題低于船上環(huán)境溫度時,計(jì)算結(jié)果通常比船上的結(jié)果要多,但在幾天后重新讀取和重新計(jì)算數(shù)據(jù)時,結(jié)果可能會少得多。2)即使同一罐LPG長期停放,也能充分吸收釋放熱量,在與環(huán)境溫度達(dá)到平衡后,**中不同時間讀取的數(shù)據(jù)計(jì)算結(jié)果也相差很大,這都是因?yàn)?strong>
磁翻板液位計(jì)受環(huán)境影響很大,而儲罐是一個large“熱容”并且受環(huán)境影響較小,導(dǎo)致溫度差異,導(dǎo)致密度和液位不同