單室平衡容器的結(jié)構(gòu)較簡單，如圖所示。測量低壓容器的液位時，當(dāng)容器內(nèi)外溫差大，或氣相容易凝結(jié)成液體時，如除氧水箱的水位，大多采用單室平衡容器進行測量。測量前應(yīng)根據(jù)所測介質(zhì)的性質(zhì)，把平衡容器的堵頭拆開，灌入冷水或其他液體。對一些化工生產(chǎn)的有毒有害場合平衡容器內(nèi)裝的是隔離液。
雙室平衡容器的結(jié)構(gòu)如圖所示。測量鍋爐汽包水位采用雙室平衡容器，平衡容器由內(nèi)外兩層容室構(gòu)成。平衡器的外層容室與鍋爐汽包的蒸汽相連且充滿了冷凝水；內(nèi)層容室經(jīng)平衡器下側(cè)導(dǎo)壓管與鍋爐汽包的水相連，使用的是連通器原理，所以內(nèi)層容室水位高度跟隨汽包水位而變化。這樣結(jié)構(gòu)的雙層容器保證了外層容室和內(nèi)層容室的水溫基本相等，因而可以減少由于溫度不同所產(chǎn)生的測量誤差。
用雙室平衡容器測量鍋爐水位，雙室平衡器的外層容室與鍋爐汽包的蒸汽相連，外層容室內(nèi)充滿了冷凝水；當(dāng)外層容室的水面低于平衡器上端導(dǎo)壓管時，靠汽包蒸汽的冷凝水補充，當(dāng)水面高于平衡器上端導(dǎo)壓管時，水經(jīng)導(dǎo)壓管流入鍋爐汽包，使外層容室水位高度始終保持不變。內(nèi)層容室經(jīng)平衡器下側(cè)導(dǎo)壓管與鍋爐汽包的水相連，其水位高度隨汽包的水位變化而變化。如果蒸汽的壓力、溫度參數(shù)恒定時，差壓變送器的輸出信號僅與鍋爐汽包的水位有關(guān)。
對于低壓鍋爐，由于內(nèi)層容器內(nèi)水的密度近似等于飽和溫度下水的密度，所以雙室平衡容器內(nèi)層容器中的水柱高度也就等于汽包中的實際水位高度。由于平衡器外層容室與差壓變送器的低壓側(cè)連接，內(nèi)層容室與差壓變送器高壓側(cè)連接。此時H、L之間產(chǎn)生的差壓為△P=Lρl-[ρ2H+(L-H)×ρQ]；由于ρ1=ρ2，故△P=Lρ1-Hρ1-(L-H)ρQ=(L-H)(ρl-ρQ)，公式就是“水位--差壓”的轉(zhuǎn)換關(guān)系算式。也就是說用雙室平衡容器測量水位時，其工作原理就是利用液體靜壓力原理，把汽包質(zhì)量水位轉(zhuǎn)換成差壓，經(jīng)差壓變送器再將差壓轉(zhuǎn)換為電流信號送至顯示控制儀表或DCS系統(tǒng)。
要說明的是，為了理解問題方便，上述例子中差壓△P都是指水柱高度，在實際應(yīng)用中是要將其換算為Pa的，只要再乘上當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭即可，即△P=g[(L-H)×(ρl-ρQ)] 。對于許多中、小型工業(yè)鍋爐，由于其飽和蒸汽的壓力不高，所以大多是按ρ1=ρQ來處理的，這時差壓就是內(nèi)層容室水位的高度了，即△P=ρ1Hg 。
單側(cè)法蘭雙室平衡容器
雙側(cè)法蘭雙室平衡容器
單側(cè)法蘭雙室平衡容器和雙側(cè)法蘭雙室平衡容器昌暉儀表制造有限公司都有生產(chǎn)，如果需要訂購雙室平衡容器需要提供這些參數(shù)：
①平衡容器材質(zhì)要求(碳鋼或不銹鋼可選)
②汽包中心距高度(即汽包汽側(cè)和液側(cè)法蘭中心之間的距離，單位mm)
③汽包公稱壓力(平衡容器耐壓等級要高于或等于汽包公稱壓力，單位MPa)
④雙室平衡容器配對法蘭規(guī)格尺寸及法蘭標(biāo)準(zhǔn)
⑤平衡容器上的法蘭是否由工廠焊接好發(fā)貨(法蘭在工廠焊接好在現(xiàn)場安裝時可能會與設(shè)備上的法蘭螺栓孔對不上)
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◆鍋爐水位平衡容器氣相管應(yīng)連接差壓變送器的高壓室還是低壓室
