差壓變送器在氧化鋁生產(chǎn)密度檢測方面的應(yīng)用介紹

　　一、氧化鋁生產(chǎn)中密度檢測現(xiàn)狀
　　氧化鋁生產(chǎn)中的密度檢測方面的需求都是集中在漿液方面,由于氧化鋁生產(chǎn)中漿液都存在易結(jié)疤、溫度高、固體顆粒物多等特點(diǎn)，因此，常規(guī)的同位素密度計、超聲波密度計、質(zhì)量流量計、音叉密度計在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用效果都不理想。目前，氧化鋁生產(chǎn)中密度檢測的方式主要是人工取樣手動檢測和同位素實(shí)時密度檢測。手動檢測方式存在著時間長、檢測滯后、占用人工等缺點(diǎn)，對于及時調(diào)整生產(chǎn)操作、穩(wěn)定生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)等方面的作用大打折扣。而同位素實(shí)時密度檢測方式也僅僅在管道清理、密度計重新標(biāo)定后短時間發(fā)揮作用，運(yùn)行時間一長，受物料結(jié)疤厚度等因素影響，檢測結(jié)果與實(shí)際密度偏差會越來越大。同時，放射源在安全管理方面、檢修維護(hù)人員資質(zhì)方面等等都有嚴(yán)格的限制和要求。針對氧化鋁生產(chǎn)中漿液易形成結(jié)疤而不利于密度檢測的問題，利用常見的隔膜式差壓變送器，通過合理選型與安裝，實(shí)現(xiàn)了氧化鋁漿液安全可靠的密度檢測。



　　同位素密度計工作原理及在氧化鋁生產(chǎn)中的應(yīng)用
　　放射源產(chǎn)生的伽瑪射線穿過管道中的被測介質(zhì)，其中一部分射線被介質(zhì)散射和吸收，剩余部分射線被安裝在管道另一邊的探測器所接收，介質(zhì)吸收了多少射線，與被測介質(zhì)的密度呈指數(shù)吸收規(guī)律：
　 　　由于同位素密度計實(shí)現(xiàn)非接觸式檢測，在設(shè)備開車初期，管道內(nèi)還沒有出現(xiàn)結(jié)疤情況，這時同位素密度計在生產(chǎn)中還是一種比較不錯的密度檢測設(shè)備。但是由于氧化鋁生產(chǎn)的特殊性與復(fù)雜性，生產(chǎn)波動和指標(biāo)波動是在所難免的，因此一些物料的沉積、結(jié)晶、二次反應(yīng)等情況就會在管道、槽壁上形成結(jié)疤，這時同位素密度檢測就會誤差。也有技術(shù)人員想通過軟件模擬結(jié)疤情況消除結(jié)疤對檢測的影響，但是影響結(jié)疤速度的不僅僅是一個簡單的時間因素，物料成分變化、流量大小、溫度變化、二次反應(yīng)等因素對結(jié)疤速度的影響程度都未可知，所以無法建立一套合乎實(shí)際情況的關(guān)于結(jié)疤的準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型，因此，軟件修正的實(shí)際效果很不理想，無法起到修正的目的。但是，有經(jīng)驗的操作人員還是可以通過實(shí)時的密度變化推斷物料密度的變化，在某些時候可以避免某些生產(chǎn)事故的發(fā)生，這也是雖然同位素密度計在氧化鋁生產(chǎn)中的應(yīng)用情況不理想，但還是在使用的一個重要原因。但操作人員推斷的只是一個趨勢，具體情況還需要去現(xiàn)場取樣分析核實(shí)驗證，這樣就失去了實(shí)時檢測的意義，也造成生產(chǎn)中某些自動化控制方案沒法實(shí)現(xiàn)自動控制，只能夠人工手動控制。

　　差壓變送器在氧化鋁生產(chǎn)密度檢測中的應(yīng)用
　　差壓變送器密度檢測原理：我們知道，液體的壓力與密度、高度、重力加速度有關(guān)，　差壓變送器檢測密度是接觸式檢測，如果取壓接觸面結(jié)疤就會影響檢測，但是管道上有些許結(jié)疤是在所難免的，所以差壓變送器檢測密度不能在管道上，而是應(yīng)該在槽罐上。在漿液槽上選取一段固定高度（）安裝差壓變送器，所檢測到的差壓（）除以重力加速度（g）和固定的漿液高度（）即得出漿液的密度（ρ）。
　　在差壓變送器的選型方面，為避免物料結(jié)疤對差壓變送器取壓口的影響，在選型上選擇隔膜式差壓變送器；為減小物料對隔膜的磨損作用，提高設(shè)備運(yùn)行周期，選擇平板式隔膜而不選用插入式隔膜；為保證變送器合理的工作區(qū)間，選擇變送器量程為0～40kPa。
　　在隔膜差壓變送器的安裝方面，傳統(tǒng)規(guī)范的安裝方式都是垂直于槽壁水平安裝，漿液中固體顆粒很容易在水平的取壓管道中沉積結(jié)疤，堵塞取壓管，變送器取壓隔膜無法接觸漿液，就不能準(zhǔn)確測量漿液差壓。傳統(tǒng)安裝方式中必須在取壓管處安裝輔助的反吹和放料裝置，在物料沉積影響取壓的時候進(jìn)行放料和反吹，才能保證檢測的準(zhǔn)確可靠，同時這種方式也增加了維護(hù)人員的勞動強(qiáng)度。
　　針對這種情況，我們采用了一種非常規(guī)的安裝方式，即取壓管向上傾斜一定的角度，一般與槽壁方向夾角60?～45?方式安裝，這樣取壓管中即使出現(xiàn)一定的物料沉積，在攪拌力、重力、出料泵抽取力的作用下，也會從取壓管的斜坡面沉入槽中。這樣，就完全防止了物料在取壓管中的沉積，保證了差壓測量的準(zhǔn)確可靠。
　　為有效克服差壓變送器在實(shí)際安裝過程中的安裝高度（Δh）誤差以及變送器長期工作產(chǎn)生的其他誤差，在接收差壓變送器標(biāo)準(zhǔn)4～20mA信號的遠(yuǎn)程計算機(jī)端，在監(jiān)控軟件上設(shè)置了校準(zhǔn)系數(shù)，根據(jù)化驗分析的數(shù)據(jù)與計算機(jī)監(jiān)控結(jié)果進(jìn)行比對，及時對誤差做出修正，保證測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

　　結(jié)束語
　　在氧化鋁生產(chǎn)中，由于物料的沉積、結(jié)晶、二次反應(yīng)等情況極易在管道、槽罐的內(nèi)壁形成的結(jié)疤，造成物料密度檢測方面的困難，通過對差壓變送器的合理選型與非常規(guī)方式的安裝，有效解決了物料沉積結(jié)疤對差壓變送器工作的影響，克服了氧化鋁漿液密度檢測方面的難題，同時，與同位素密度檢測方式相比，設(shè)備的安全性、運(yùn)行維護(hù)周期和可靠性都大大提高。實(shí)時準(zhǔn)確的密度檢測數(shù)據(jù)，一方面可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的連續(xù)穩(wěn)定操作，便于指標(biāo)的調(diào)整控制；另一方面，也可以有效的提高生產(chǎn)的自動化控制程度，降低一線工人的勞動強(qiáng)度。
　　這種隔膜式差壓變送器的非常規(guī)的安裝方式還去除了常規(guī)方式下的反吹放料系統(tǒng)，有效地降低了設(shè)備及安裝成本，大大降低維護(hù)人員的勞動強(qiáng)度，與其他密度檢測方式相比較，在安全性、可靠性、準(zhǔn)確性、經(jīng)濟(jì)性等方面都具有較高的優(yōu)勢。

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