差壓變送器在氧化鋁生產密度檢測方面的應用介紹

　　一、氧化鋁生產中密度檢測現狀
　　氧化鋁生產中的密度檢測方面的需求都是集中在漿液方面,由于氧化鋁生產中漿液都存在易結疤、溫度高、固體顆粒物多等特點，因此，常規的同位素密度計、超聲波密度計、質量流量計、音叉密度計在實際生產中的應用效果都不理想。目前，氧化鋁生產中密度檢測的方式主要是人工取樣手動檢測和同位素實時密度檢測。手動檢測方式存在著時間長、檢測滯后、占用人工等缺點，對于及時調整生產操作、穩定生產技術指標等方面的作用大打折扣。而同位素實時密度檢測方式也僅僅在管道清理、密度計重新標定后短時間發揮作用，運行時間一長，受物料結疤厚度等因素影響，檢測結果與實際密度偏差會越來越大。同時，放射源在安全管理方面、檢修維護人員資質方面等等都有嚴格的限制和要求。針對氧化鋁生產中漿液易形成結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，實現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中的應用
　　放射源產生的伽瑪射線穿過管道中的被測介質，其中一部分射線被介質散射和吸收，剩余部分射線被安裝在管道另一邊的探測器所接收，介質吸收了多少射線，與被測介質的密度呈指數吸收規律：
　 　　由于同位素密度計實現非接觸式檢測，在設備開車初期，管道內還沒有出現結疤情況，這時同位素密度計在生產中還是一種比較不錯的密度檢測設備。但是由于氧化鋁生產的特殊性與復雜性，生產波動和指標波動是在所難免的，因此一些物料的沉積、結晶、二次反應等情況就會在管道、槽壁上形成結疤，這時同位素密度檢測就會誤差。也有技術人員想通過軟件模擬結疤情況消除結疤對檢測的影響，但是影響結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、二次反應等因素對結疤速度的影響程度都未可知，所以無法建立一套合乎實際情況的關于結疤的準確的數學模型，因此，軟件修正的實際效果很不理想，無法起到修正的目的。但是，有經驗的操作人員還是可以通過實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事故的發生，這也是雖然同位素密度計在氧化鋁生產中的應用情況不理想，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場取樣分析核實驗證，這樣就失去了實時檢測的意義，也造成生產中某些自動化控制方案沒法實現自動控制，只能夠人工手動控制。

　　差壓變送器在氧化鋁生產密度檢測中的應用
　　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，　差壓變送器檢測密度是接觸式檢測，如果取壓接觸面結疤就會影響檢測，但是管道上有些許結疤是在所難免的，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，提高設備運行周期，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，傳統規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疤，堵塞取壓管，變送器取壓隔膜無法接觸漿液，就不能準確測量漿液差壓。傳統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行放料和反吹，才能保證檢測的準確可靠，同時這種方式也增加了維護人員的勞動強度。
　　針對這種情況，我們采用了一種非常規的安裝方式，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確可靠。
　　為有效克服差壓變送器在實際安裝過程中的安裝高度（Δh）誤差以及變送器長期工作產生的其他誤差，在接收差壓變送器標準4～20mA信號的遠程計算機端，在監控軟件上設置了校準系數，根據化驗分析的數據與計算機監控結果進行比對，及時對誤差做出修正，保證測量結果的準確性。

　　結束語
　　在氧化鋁生產中，由于物料的沉積、結晶、二次反應等情況極易在管道、槽罐的內壁形成的結疤，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方式的安裝，有效解決了物料沉積結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，設備的安全性、運行維護周期和可靠性都大大提高。實時準確的密度檢測數據，一方面可以實現生產的連續穩定操作，便于指標的調整控制；另一方面，也可以有效的提高生產的自動化控制程度，降低一線工人的勞動強度。
　　這種隔膜式差壓變送器的非常規的安裝方式還去除了常規方式下的反吹放料系統，有效地降低了設備及安裝成本，大大降低維護人員的勞動強度，與其他密度檢測方式相比較，在安全性、可靠性、準確性、經濟性等方面都具有較高的優勢。

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