6.4. Специальные уровнемеры для целлюлозно-бумажного производства

Для ЦБП из специальных уровнемеров особо следует вы­делить измерители уровня щепы. Уровень щепы необходимо из­мерять как в буферных, запасных емкостях, так и в технологи­ческих объектах, где в ряде случаев уровень является одним из Ответственных параметров производственного процесса, напри-гр в варочных котлах и в других объектах. I Для измерения уровня щепы в емкостях можно использовать |>яд рассмотренных уровнемеров, например емкостные, радиоизо-ропные и пьезометрические непрерывные уровнемеры и сигна­лизаторы уровня [1]. Однако чаще предпочитают применять

особые средства измерения уровня, так как щепа обладает свой­ством образовывать своды, залипать, слеживаться, зависать на стенках бункеров.

В ЦБП часто применяют визуальный контроль заполнения емкостей щепой с помощью установок промышленного телеви­дения.

При измерении уровня в емкостях и технологических аппара­тах хорошо зарекомендовал себя массоизмерительный принцип построения уровнемеров. Для точного измерения уровня в этом случае необходимо измерять влажность щепы, которая может колебаться от 20 до 60%. Там, где влажность известна или остается постоянной, этот принцип оказывается весьма эффек­тивным для контроля уровня сыпучих материалов.

При небольших емкостях уровень их заполнения щепой мо­гут контролировать тензодатчики в комплекте со стандартными приборами ГСП (см. гл. 4 и 9). Промышленностью выпуска­ются тензометрические массоизмерительные устройства типа С-0,5; 1; 5; 10; 50; здесь цифры маркировки обозначают макси­мальную измеряемую массу в тоннах.

В качестве измерителей уровня (и количества) вещества в больших,производственных и накопительных емкостях преиму­щественно применяют массоизмерительные устройства с магни-тоупругими первичными преобразователями (см. гл. 4), устрой­ство которых для определения количества вещества (уровня за­грузки) в вертикальных варочных котлах приведено в 5.5.

С помощью уровнемеров, зная параметры емкостей и харак­теристики вещества, вычисляют производительность, запасы и потери промежуточной и конечной продукции в целлюлозно-бу­мажном производстве. Однако при таких учетно-расчетных опе­рациях необходимо учитывать неточности измерений геометри­ческих размеров емкостей и их изменений из-за зашламления, налипания, обрастания и т. п. в процессе длительной эксплуата­ции. Кроме того, следует оценить влияние изменения плотности, влажности, вязкости (особенно для веществ, дающих стойкие осадки и изменяющих свои свойства в зависимости от уровня), а также температуры (которая вносит нестабильность в пере­численные характеристики) на результаты технико-экономиче­ских расчетов.

В ЦБП часто требуется измерять уровень раздела двух сред, например при измерении уровня осадка в отстойниках при очистке сточных вод. Действительно, низкий уровень осадка в отстойниках сточных вод снижает эффективность их работы; высокий же уровень увеличивает вынос взвешенных частиц, ухудшает качество очистки и в отдельных случаях может при­вести к остановке и даже поломке илососов или скребков.

В УкрНПОБумпроме разработан сигнализатор типа СУО-1 для дистанционного контроля уровня осадка сточных вод в от­стойниках очистных сооружений.

192

Принцип действия измерительных преобразователей для из­мерения уровня раздела двух сред (осадка и осветленной сточ­ной воды) основан на зависимости интенсивности рассеяния света взвешенными частицами. Это рассеяние тем интенсивнее, чем больше плотность среды (т. е. количество твердых частиц в водном растворе), которая отличается у верхнего и нижнего слоя сточной суспензии при очистке. В качестве измерительных преобразователей здесь используются фоторезисторы, изменяю­щие под действием света свою выходную характеристику — ак­тивное сопротивление.

В сигнализаторе уровня осадка СУО-1 применены два изме­рительных преобразователя. Один — рабочий преобразователь, установленный на уровне, где необхо­дима сигнализация появления осадка, а второй — уравновешивающий преоб­разователь, установленный несколько выше и находящийся в осветленной сточной воде. Сигналы с преобразова­телей включаются (в измерительной мостовой цепи) встречно, и возникнове­ние разностного сигнала свидетельст­вует о появлении осадка там, где рас­положен рабочий преобразователь. Это обеспечивает малую зависимость работы прибора от температуры и ок­раски среды, обрастания преобразо­вателей и солнечной засветки фоторе­зисторов.

Оба преобразователя совместно с вспомогательными элемен­тами (источниками света) оформлены в единый конструктивный блок, закрытый общим стеклянным колпаком, и образуют датчик.

В качестве измерительной цепи применена мостовая неравно­весная цепь, выходной сигнал с которой поступает в релейную Цепь сигнализации и управления. /

Структурная схема измерительного устройства СУО-1 приве­дена на рис. 6-7. Пучок света от источника 1 рассеивается в воде осадком 2 и 3 различной плотности и попадает на фоторези­сторы 4 и 7, включенные в плечи моста,, состоящего из двух фоторезисторов 4 и 7 типа ФСД-1 и двух манганиновых резисто­ров 6 и 5. Разница освещенности фоторезисторов рассеянным светом от плотного осадка 2 и суспензии 3 измеряется мостом, сигнал которого управляет транзисторным реле.

Выходной сигнал датчика с ростом концентрации осадка сначала увеличивается, а затем падает, что объясняется погло­щением света плотным осадком и изменением эффективного рас­стояния рассеивающего слоя от датчика. Выбирая расстояния между осветителем и фоторезистором, а также осветителем и

⁷ Заказ № 301 193

стеклом (изменением расстояния до жидкости) и регулируя уровень освещенности, можно сужать и расширять зону сраба­тывания сигнализатора или перемещать ее по высоте с учетом концентрации. Кроме того, порог срабатывания сигнализатора можно регулировать настройкой моста. Для повышения чет­кости срабатывания усилитель сигнала разбаланса моста выпол­нен с релейной характеристикой. Для сигнализатора уровня осадка СУО-1 чувствительность датчика в рабочей области вы­брана около 5 мВ/мг/л.

Конструктивно сигнализатор оформлен в виде трех блоков. Первый блок является датчиком и устанавливается в отстой­нике. Во второй блок входят вторичный преобразователь (изме­рительная цепь), устройства питания, сигнализации и выдачи команд управления. Он располагается в непосредственной бли­зости к отстойнику. Третий блок функционально дублирует вто­рой и используется для представления сигнальной информации на центральном диспетчерском щите.

Сигнализатор уровня осадка типа СУО-1 имеет следующую техническую характеристику:

Глубина погружения датчика, м до 6

Диапазон контролируемых уровней осадка, м . . . 0,35—1,05 Число одновременно контролируемых уровней ... до 3

Погрешность контроля уровня осадка, см ±2,5

С рядом других специальных устройств для измерения уровня в ЦБП можно познакомиться в [35].