高温环境下射线料位计的创新应用李庆堂

高温环境下射线料位计的创新应用李庆堂
发布时间：2023-05-31T09:10:53.473Z 来源：《中国电业与能源》2023年6期作者：李庆堂[导读] 本方案将检测变送部加装了冷却装置，避免了外部热量对于检测变送部的影响；变频控制冷却用水量，使射线料位计在高温环境中能正常使用的同时节约用水。

新能能源有限公司内蒙古鄂尔多斯市达拉特旗 014300摘要：本方案将检测变送部加装了冷却装置，避免了外部热量对于检测变送部的影响；变频控制冷却用水量，使射线料位计在高温环境中能正常使用的同时节约用水。

关键词：高温环境；射线料位计；创新应用
引言：
在介质较为复杂、常规测量料位方法无法有效使用的情况下常常选择射线料位计，由于射线料位计含有电子元件，外界温度的变化也会影响料位计的使用。

本文的主题是通过改造优化，扩大了核射线料位计的应用范围。

1．目前射线料位计应用的局限性我国北方地区煤炭资源丰富，存在着大量的煤制气装置，其工艺介质较为复杂，常采用射线料位计进行料位检测。

冬季环境温度常低于-20℃，当环境温度更低时，企业常将生产装置封闭或半封闭，以减少汽、水输送和设备运行的保温伴热的资源应用，这样带来了一个不利因素：夏季时反应设备温度高，产生的热量不能很快消散，导致周围的环境温度较高，使射线料位计无法检测和转换，无法显示准确的数据。

例如气化炉料位太高，会造成反应不完全，或气化炉中的煤粉直接堵塞后续系统；如果料位太低，会因气化剂相对于煤量过多引起结渣或粗煤气中过氧，影响系统正常运行，重者出现安全事故。

2．本创新应用的系统组成和布置简介本系统由带7冷却装置的1检测变送部、放射部2、3数据处理器组成；7冷却装置由4泵、5水夹套、6出口温度组成；4泵与冷却脱盐水管道相连，其出口与5水夹套的进口相连，6出口温度安装在5水夹套的出口管道上；5水夹套为缺失一个底面的同中心中空圆柱体，其内部圆柱体与1检测变送部的前端面和外表面相贴合，其内部圆柱体的高度大于1检测变送部的高度；5水夹套的后端外壁有51干密封外丝，后端面为含有与51干密封外丝相匹配的52干密封内丝且带有53出线孔，53出线孔有干密封内丝且有与之匹配的卡套；5水夹套的进口位于竖直方向5水夹套的下部，5水夹套的出口位于竖直方向5水夹套的上部；冷却脱盐水的温度要低于1检测变送部正常工作环境温度上限；4泵、1检测变送部与3数据处理器电相连；5水夹套的材质为不与冷却脱盐水反应的材质；4泵为变频泵；4泵、1检测变送部、6出口温度与3数据处理器电相连的线缆为阻燃电缆；6出口温度插入5水夹套出口管道的一半处且与来流方向成钝角；放射部2由21源盒和22放射源组成；各部分连接图如图1、图2。

图1 各部分连接图
图2 1检测变送部与冷却装置示意图
3.本创新应用的实施方式详述
本创新应用所属装置中2放射部由21放射源和22源盒组成。

21放射源密封在22源盒中，22源盒只允许射线在某一方向通过，而在其它所有方向屏蔽。

22源盒常为不锈钢焊接的双层密封盒，它放在铅罐内。

2放射部和1检测变送部放置在被测设备两侧，当21放射源发射射线时，其可以穿过被测设备壁和物料而达到1检测变送部。

1检测变送部包括闪烁体、光电倍增管和计算电路。

射入的射线使闪烁体内部发出闪光。

光电倍增管将这些闪光转换成电脉冲并放大。

通过测量每秒脉冲的数量可得到辐射强度。

根据标定，每秒脉冲的数量可被转换变送为标准信号送给为3数据处理器显示。

1检测变送部外部有与前面和外表面贴合的5水夹套装置，阻挡环境中的热量进入1检测变送部，使1检测变送部的工作温度低于其最高工作温度。

5水夹套的进口安装有4泵，4泵为变频泵。

出口管道上安装有6出口温度，6出口温度检测点安装在出口管道的一半且迎着出水方向，非常灵敏，检测到的信号传到3数据处理器，当6出口温度和1检测变送部的最高工作环境在3数据处理器里相比较，并根据两者之间的差值发出信号给4泵，用以调节进5水夹套装置的水流量。

5水夹套为缺失一个底面的同中心中空圆柱体，其内部圆柱体与1检测变送部的前端面和外表面相贴合，这样可以保证1检测变送部良好的冷却效果，同时同中心中空圆柱体能保证从设备一侧来的射线能经过相同厚度的冷却水到达1检测变送部，使之测量准确。

其内部圆柱体的高度大于1检测变送部的高度以使1检测变送部完全处于5水夹套的冷却范围内；5水夹套的进口位于竖直方向5水夹套的下部，出口位于上部，保证水从底部进从上部出，起到良好的冷却效果。

4泵、1检测变送部、6出口温度与3数据处理器相连的线缆为阻燃电缆，以防有外火燃烧引起电信号的中断。

1检测变送部安装在5水夹套里，其固定在安装21放射源设备的另一侧，将1检测变送部去3数据处理器的信号电缆穿过卡套和5水夹套的后端53出线孔接至11接线处。

此时通过转动5水夹套的后端使52内丝与之相匹配的51外丝完全啮合，后转动线缆上的卡套，使其旋进5水夹套的后端53出线孔。

5水夹套的材质为不与冷却脱盐水反应的材质，通常为不锈钢，避免在冷却水通入过程中起锈而使1检测变送部的检测到的数值不准确。

4.结语
本应用将检测变送部加装了冷却装置，避免了外部热量对于检测变送部的影响，增大了射线料位检测的应用范围；同时通过变频控制冷却用水量，在保证射线料位计正常使用的情况下节约用水。

参考文献：
[1]李庆堂，刘雷，武恒.料位检测装置及排渣系统[P]. CN201720728715 . 2018-06-12
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