锅炉差压式水位计原理

差压式汽包水位测量装置主要由水位—差压转换容器 ( 平衡容器 ) 、压力信号表管及差压计 3 部分组成。

其工作原理是将水位的高、低信号转换为差压信号实现测量。

平衡容器是测量装置的感受部件，分为单室与双室两种。

以单室平容衡
器的工作原理为例来说明其工作原理，如图 1 所示。

由于汽包内的饱和蒸汽在冷凝筒内不断散热凝结，筒内液面总是保持恒定，
所以正压管内的水柱高度是恒定的。

负压管的水柱高度则随汽包水位的变化而变
化。

这时，差压可按以下公式计算：
式中H w——汽包重力水位；
ρ1——冷凝筒中水的密度；
ρ′、ρ″——汽包压力下饱和水、汽的密度；
g——重力加速度。

当 h、ρ′、ρ″、ρ1为定值时，由正、负压引入口得到的差压信号与汽
包水位的变化成线性关系：水位愈高，差压值愈小；水位愈低，差压值愈大。

2.1.2汽包压力对汽包水位测量的影响
由于ρ′、ρ″的变化影响水位测量结果，而ρ′、ρ″与汽包压力有函数关系，因此汽包压力的变化也将影响差压式水位计的测量结果。

由水蒸汽状态
图( 或表 ) 得知， ( ρ1－ρ″ ) 、( ρ′－ρ″ ) 与汽包压力p 有近似的线性关系。

以单室平衡容器为代表
公式：
P=P+-P -
=ρ凝*g*L- ρs *g* （L- （h0+h）） - ρw *g* （h0+h）
即：
h=（（ρ
凝- ρ）*g*L-P）/ （ρ - ρ）*g S WS
式中： h ——水位（单位： m）
P——差压（单位： Pa）
ρw——饱和水密度（单位：kg/m3）
ρS——饱和蒸汽密度（单位：kg/m3）
ρ凝——汽包外水柱密度（单位： kg/m3）
g——重力加速度
汽包压力按表压计算；汽包水位按差压（ Pa）值计算，若原为 mmH2O ，则换算关系为：1mmH2O=9.8Pa ≈ 10Pa。