一种耐高温耐负压液位测量装置的制作方法

1.本实用新型涉及压力测量装置，具体地，涉及一种耐高温耐负压液位测量装置。


背景技术：

2.在裂化单元减压塔系统中，维持减压塔底液位稳定是保证减压塔物料平衡和平稳操作的重要手段。
3.塔底液位的波动将引起渣油流量变化，影响原油换热温度变化，给整个装置带来影响，减压塔底液位过低，会使得塔底油的缓冲时间变短，容易使塔底液位被抽空；二减压塔底液位过高，则会造成冲塔或淹塔，从而使真空度降低，影响分馏质量，另外还会使塔底油在塔内的停留时间变长，加速结焦。因此，需要准确地掌握减压塔底液位高低。
4.现有技术中常采用浮球法或双法兰差压法对减压塔底液位进行测量，而由于减压塔内的测量环境过于恶劣，容易导致浮球脱落从而无法测量液位高度，且使用寿命短；而在双法兰差压法中，需要使用到的硅油的线性度受高温(大于300℃)和高真空度的影响大，在高温的塔底油的影响下硅油密度会发生变化，长期使用过程中会不定期的出现硅油缺失，进而导致液位指示不准或无法测量；且采用上述两种方法的测量装置，在出现故障需要维修或日常检修的过程中通常需要减压塔停车，极大地增加了设备的维护成本。
5.有鉴于此，需要设计一种耐高温耐负压液位测量装置。


技术实现要素：

6.本实用新型所要解决的技术问题是提供一种耐高温耐负压液位测量装置，其对液位测量的精确度高，故障率低，且易于维护。
7.为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种耐高温耐负压液位测量装置，包括顺次连接的高温部、常温部和变送器，所述高温部包括顺次连接的底座、散热器、压力输出端和依次贯穿于所述底座、所述散热器和所述压力输出端并充满高温部压力传导液的高温部内部空腔；所述常温部包括贯穿于所述常温部并充满常温部压力传导液的常温部内部空腔；所述底座适于与容纳有高温液体的容器的外壁相连接，且与所述容器相连接的一端设有耐高温膜片，所述常温部与所述压力输出端的连接处设有隔离膜片；所述耐高温膜片与所述高温液体相接触，以能够通过形变将所述高温液体的内部压力传导至所述高温部压力传导液，所述高温部压力传导液与所述隔离膜片相接触，以能够将所述内部压力经由所述隔离膜片传递至所述常温部压力传导液，并进一步经由所述常温部压力传导液传递至所述变送器，从而能够经由所述变送器获取所述高温液体的液位高度。
8.优选地，所述底座与所述散热器的连接处以及所述散热器与所述压力输出端的连接处均设有密封件。
9.进一步优选地，所述散热器设置为长管状，且其外壁设有散热片。
10.进一步优选地，所述底座为法兰盘结构，所述底座与所述容器连接一侧的中部设置有凸台结构，且所述容器上设有与所述凸台结构相匹配的安装口结构。
11.更优选地，所述高温部内部空腔与所述耐高温膜片相接触的一端的截流面积以及与所述隔离膜片相接触的一端的截流面积均大于所述高温部内部空腔在所述散热器中的截流面积。
12.具体地，所述高温部内部空腔内所填充的所述高温部压力传导液为液态金属。
13.优选地，所述常温部与变送器经由毛细管相连接。
14.进一步优选地，所述常温部中的常温部内部空腔与所述隔离膜片相接触的一端的截流面积大于所述常温部内部空腔与所述毛细管相连接处的截流面积。
15.具体地，所述常温部内部空腔中所填充的所述常温部压力传导液为硅油。
16.优选地，所述压力输出端上设有与所述高温部内部空腔相连通的高温部注液口；所述常温部上设有与所述常温部内部空腔相连通的常温部注液口。
17.通过上述技术方案，本实用新型所提供的耐高温耐负压液位测量装置，采用了双隔离传压技术，即通过耐高温膜片将高温液体与热膨胀系数极低地且能够耐受真空的高温部压力传导液相隔离，再通过隔离膜片与热膨胀系数高的常温部压力传导液相隔离；高温液体的内部压力能够使得耐高温膜片产生形变，以通过耐高温膜片所产生的形变将高温液体的内部压力传导至高温部压力传导液，而高温部压力传导液能够经由散热器降温后，再进一步使得隔离膜片产生形变，从而通过隔离膜片所产生的形变将高温部压力传导液所传导的高温液体的内部压力传导至常温部压力传导液，最后由常温部压力传导液将高温液体的内部压力传导至变送器，以获得高温液体的内部压力从而能够反推高温液体的液位高度。因此，采用双隔离传压技术能够通过高温部的过渡作用保证常温部中常温部压力传导液不受高温等不利测量因素的影响，使得测量的精确度更高；另外，由于整个耐高温耐负压液位测量装置设置于容纳高温液体的容器的外侧，故受到容器内部的极端环境的影响较小，因而该耐高温耐负压液位测量装置的各个部件不易损坏，从而使得耐高温耐负压液位测量装置整体的故障率低，使用寿命高，且大多数的日常维护无需与容器的内部接触，安全性更高，也易于维护。
18.有关本实用新型的其它优点以及优选实施方式的技术效果，将在下文的具体实施方式中进一步说明。
附图说明
19.图1是本实用新型的耐高温耐负压液位测量装置的一种实施例的结构示意图；
20.图2是几种常用填充液的温度
‑
压力特性曲线图。
21.附图标记说明
[0022]1‑
高温部
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
11
‑
底座
[0023]
111
‑
耐高温膜片
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
12
‑
散热器
[0024]
13
‑
压力输出端
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
131
‑
高温部注液口
[0025]
14
‑
高温部内部空腔
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ2‑
常温部
[0026]
21
‑
常温部内部空腔
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
22
‑
隔离膜片
[0027]
23
‑
常温部注液口
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ3‑
变送器
[0028]4‑
毛细管
具体实施方式
[0029]
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。
[0030]
首先需要说明的是，图1中箭头所指示的方向为高温液体内部压力对耐高温膜片的施力方向；图2中的曲线线型和填充液种类的对应关系以及相应的接液温度如表1所示：
[0031][0032][0033]
表1
[0034]
作为本实用新型所提供的耐高温耐负压液位测量装置的一种实施例，如图1所述，该耐高温耐负压液位测量装置包括顺次连接的高温部1、常温部2和变送器3，高温部1包括顺次连接的底座11、散热器12、压力输出端13和依次贯穿于底座11、散热器12和压力输出端13并充满高温部压力传导液的高温部内部空腔14；常温部2包括贯穿于常温部2并充满常温部压力传导液的常温部内部空腔21；底座11适于与容纳有高温液体的容器的外壁相连接，且与容器相连接的一端设有耐高温膜片111，常温部2与压力输出端13的连接处设有隔离膜片22；耐高温膜片111与高温液体相接触，以能够通过形变将高温液体的内部压力传导至高温部压力传导液，高温部压力传导液与隔离膜片22相接触，以能够将内部压力经由隔离膜片22传递至常温部压力传导液，并进一步经由常温部压力传导液传递至变送器3，从而能够经由变送器3获取高温液体的液位高度。
[0035]
本实用新型的耐高温耐负压液位测量装置，采用了双隔离传压技术，即通过耐高温膜片111将高温液体与热膨胀系数极低地且能够耐受真空的高温部压力传导液相隔离，再通过隔离膜片22与热膨胀系数高的常温部压力传导液相隔离；高温液体的内部压力能够使得耐高温膜片111产生形变，以通过耐高温膜片111所产生的形变将高温液体的内部压力传导至高温部压力传导液，而高温部压力传导液能够经过散热器降温后，再进一步与隔离膜片22相接触，并使得隔离膜片22产生形变，从而通过隔离膜片22所产生的形变将高温部压力传导液所传导的高温液体的内部压力传导至常温部压力传导液，最后再由常温部压力传导液将高温液体的内部压力传导至变送器3，以获得高温液体的内部压力从而能够反推高温液体的液位高度。因此，采用双隔离传压技术能够通过高温部1的过渡作用保证常温部2中常温部压力传导液不受高温等不利测量因素的影响，使得测量的精确度更高；另外，由于整个耐高温耐负压液位测量装置设置于容纳高温液体的容器的外侧，故受到容器内部的极端环境的影响较小，因而该耐高温耐负压液位测量装置的各个部件不易损坏，从而使得耐高温耐负压液位测量装置整体的故障率低，使用寿命高，且大多数的日常维护无需与容器的内部接触，安全性更高，也易于维护。
[0036]
具体地，如图1所示，作为本实用新型耐高温耐负压液位测量装置的一种优选实施例，底座11与散热器12的连接处以及散热器12与压力输出端13的连接处均设有密封件。该设计能够保证高温部内部空腔14内的高温部压力传导液不会从底座11与散热器12的连接处以及散热器12与压力输出端13的连接处泄露，从而能够保证高温部1传导高温液体的内部压力的精确度，进而能够保证耐高温耐负压液位测量装置测量结果的精确性。
[0037]
具体地，如图1所示，作为本实用新型耐高温耐负压液位测量装置的一种优选实施例，散热器12设置为长管状，且其外壁设有散热片。由于高温部压力传导液与高温液体仅通过耐高温膜片111相隔离，因此高温液体中的热量能够通过耐高温膜片111迅速传导至高温部压力传导液中，使得高温部压力传导液的温度也很高，以至于会对常温部内部空腔21内的常温部压力传导液产生影响，故需要设计散热器12对高温部压力传导液进行散热降温，而为了提升散热效率，故在散热器12的外壁设置散热片以增加散热面积，提升散热效率；此外，由于高温部压力传导液的成本相对较高，故为了降低成本，需要控制高温部压力传导液的用量，而将散热器12设置为长管状，并在散热器12外壁设置散热片的设计方案在极大地增加了散热面积，提升了散热效率的同时，又不会过多的增加高温部内部空腔14的体积，从而能够减少高温部压力传导液的用量，极大地降低了成本。
[0038]
进一步地，如图1所示，作为本实用新型耐高温耐负压液位测量装置的一种优选实施例，底座11为法兰盘结构，底座11与容器连接一侧的中部设置有凸台结构，且容器上设有与凸台结构相匹配的安装口结构。通过凸台结构与安装口结构的配合，能够使得耐高温膜片111处于容器的内部，从而能够与高温液体直接接触，而为了保证密封性，防止高温液体的泄露，并能够方便安装，凸台结构与安装口结构之间的配合可采用过渡配合，且应进一步在凸台结构与安装口结构的配合处设置密封件。
[0039]
进一步地，如图1所示，作为本实用新型耐高温耐负压液位测量装置的一种优选实施例，高温部内部空腔14与耐高温膜片111相接触的一端的截流面积以及与隔离膜片22相接触的一端的截流面积均大于高温部内部空腔14在散热器12中的截流面积。将与耐高温膜片111相接触的一端的截流面积设置的较大，能够使得耐高温膜片111发生形变时向压力输出端13处流动的高温部压力传导液更多，进而使得能够有足够多的高温部压力传导液对隔离膜片22施压，使隔离膜片22能够发生更大的形变，进而能够使得流入变送器3的常温部压力传导液更多，从而能够使得耐高温耐负压液位测量装置具有较高的灵敏度，使得对高温液体液位变化的测量更加精确。
[0040]
进一步地，作为本实用新型耐高温耐负压液位测量装置的一种优选实施例，高温部内部空腔14内所填充的高温部压力传导液为液态金属。由图2可知，液态金属在高温高真空下的线性度最为稳定，即液态金属的体积受温度以及压力的影响都极小，从而能够更加精确地传导高温液体的内部压力。
[0041]
进一步地，如图1所示，作为本实用新型耐高温耐负压液位测量装置的一种优选实施例，常温部2与变送器3经由毛细管4相连接。以将耐高温耐负压液位测量装置应用于减压塔等大型设备为例，耐高温耐负压液位测量装置的安装位置可能距地面有数米甚至是十数米的距离，因此，为例方便数据观测以及维修时的安全性，优选将变送器3设置于距离地面较近的地方，而利用具有柔性的纤长的毛细管4将常温部2与变送器3相连接，能够使得将变送器3设置于距离地面较近的地方；此外，且由于毛细管4的内部直径很小故毛细管4中的常
温部压力传导液受液体张力的影响较大，能够抵消一部分重力对测量结果的影响，故能够使得耐高温耐负压液位测量装置的测量结果更加准确。
[0042]
进一步地，如图1所示，作为本实用新型耐高温耐负压液位测量装置的一种优选实施例，常温部2中的常温部内部空腔21与隔离膜片22相接触的一端的截流面积大于常温部内部空腔21与毛细管4相连接处的截流面积。将常温部内部空腔21与隔离膜片22相接触的一端的截流面积设置的较大，能够使得隔离膜片22发生形变时向变速器3处流动的常温部压力传导液更多，从而能够使得耐高温耐负压液位测量装置具有较高的灵敏度，使得对高温液体液位变化的测量更加精确。
[0043]
进一步地，作为本实用新型耐高温耐负压液位测量装置的一种优选实施例，常温部内部空腔21中所填充的常温部压力传导液为硅油。如图2所示，在常温状态下，硅油的体积受压力的影响较小，故能够实现精确地传导高温液体的内部压力，且与液态金属相比硅油价格低廉，能够极大地降低耐高温耐负压液位测量装置的布置成本。
[0044]
进一步地，如图1所示，作为本实用新型耐高温耐负压液位测量装置的一种优选实施例，压力输出端13上设有与高温部内部空腔14相连通的高温部注液口131；常温部2上设有与常温部内部空腔21相连通的常温部注液口23。高温部注液口131和常温部注液口23的设置能够方便在布置耐高温耐负压液位测量装置时向高温部内部空腔14注入高温部压力传导液以及向常温部内部空腔21注入常温部压力传导液，且由于常温部压力传导液为硅油，而硅油的张力较低，容易从部件的连接处渗出，故长时间的使用后难免会出现硅油的少量缺失，故设置常温部注液口23要有利于向温部内部空腔21补充硅油。
[0045]
以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于此。在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本实用新型所公开的内容，均属于本实用新型的保护范围。