平衡容器式差压液位计介绍

多数炼油装置中通常采用平衡容器式差压液位计作为锅炉汽包液位测量的主要手段，常见的有单室平衡容器式差压液位计、双室平衡容器式差压液位计。

1、单室平衡容器式差压液位计

单室平衡容器式差压液位计结构如图1所示，其结构较为简单，安装方法相对简便。由图1分析可知差压变送器测量压力差与液位关系，见公式（1）。

Δp=（ρw－ρs）Hg－（ρc－ρs）L（1）

式中：Δp为差压，Pa；ρw为汽包内饱和水密度，kg/m3；ρs为汽包内饱和蒸汽密度，kg/m3；ρc为单室平衡容器内凝结水密度，kg/m3；g为重力加速度，m/s2；H为汽包液位，m；L为液包差压变送器正负压侧取源间距，m。

分析式（1）可知，差压变送器测量差压Δp与汽包液位H成线性关系，其数值取决于ρw，ρs，ρc的准确性，对于单室平衡容器式差压液位计，由于凝气室持续散热，凝结水温度由上至下逐步降低，且温度分布不易确定，通常操作人员只能结合现场经验将ρc设定为一个固定值。由于该数值可能受到人为判断的影响，从而导致ρc的设定值与实际值存在较大偏差，最终造成汽包液位的测量值产生较大误差。例如浙江北部地区夏冬两季环境温度可相差30℃，若采用单一定值的ρc，其影响的水位差值可达40～80mm。为避免单室平衡容器结构性缺陷引起的误差，锅炉汽包液位测量引入双室平衡容器式差压液位计。

2、双室平衡容器式差压液位计

双室平衡容器式差压液位计结构如图2所示。其将饱和水侧（内管）至于平衡容器内，平衡容器内凝结水温度与汽包内饱和水温度更为接近，因此凝结水的密度变化受环境温度影响相对于单室平衡容器式差压液位计更小，液位计算结果精确度更高。

由图2分析可得差压变送器测量差压与液位关系，见式（2）。

Δp=（H－L+L1）ρwg+（L－H）ρsg－L1ρ0g（2）

式中：ρ0为变送器引压管内凝结水的密度，kg/m3；L1为平衡容器负压管接口至水侧取样管距离，m。

分析式（2）可知，双室平衡容器式差压液位计液位测量时假定平衡容器内凝结水密度与汽包饱和水密度相同。但在工程项目仪表实际使用过程中，由于平衡容器内外管液体处于静止状态，并且平衡容器持续散热，在部分装置现场保温伴热条件不佳时，凝气室凝结水温度与汽包内饱和水温度偏差较大，式中用汽包内饱和水密度替代凝结水密度导致测量值产生较大误差。同时环境温度变化对于测量结果的影响也未从根本上消除。为解决传统双室平衡容器存在的偏差问题，提高其测量精度，推出了带蒸汽罩的改进型双室平衡容器式差压液位计。

审核编辑 黄宇