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雙棒振棒料位開關(guān)是炭黑料位測(cè)量的首選儀表
炭黑的密度較低,在生產(chǎn)過(guò)程中,剛收集到的炭黑,其密度更低,僅為0.032~0.048g/cm3;炭黑的比重小、比表面積大,吸附作用強(qiáng);一些收集炭黑的罐體的內(nèi)部溫度較高,達(dá)200℃以上。生產(chǎn)炭黑的這些特殊工況,增加了準(zhǔn)確測(cè)量料位的難度,也給現(xiàn)場(chǎng)工作人員的維護(hù)工作帶來(lái)了不便。料位開關(guān)一旦失靈,就無(wú)從得知料罐內(nèi)炭粉的存儲(chǔ)狀態(tài),易于出現(xiàn)炭黑跑料污染環(huán)境,也使檢修人員苦不堪言。此外,對(duì)于炭黑的造粒工藝來(lái)說(shuō),炭黑的料位是十分重要的參數(shù),如果料位數(shù)據(jù)不準(zhǔn),也會(huì)嚴(yán)重影響造粒的質(zhì)量。因此料位開關(guān)能否正確選用,直接關(guān)系到對(duì)儲(chǔ)罐內(nèi)炭黑的料位測(cè)量的是否準(zhǔn)確。
目前,市場(chǎng)上用于測(cè)量粉體料位的物位儀表有:電容式料位開關(guān)、射頻導(dǎo)納料位開關(guān)、阻旋料位開關(guān)、振動(dòng)式料位開關(guān)等。這些儀表種類繁多,各有特點(diǎn),但在這些測(cè)量炭黑料位的料位開關(guān)中,能夠勝任的卻并不多。
電容式料位開關(guān)和射頻導(dǎo)納料位開關(guān)二者均通過(guò)測(cè)量罐體內(nèi)電容值的變化,來(lái)判斷物料存儲(chǔ)狀態(tài)的。電容式料位開關(guān)的抗掛料能力不強(qiáng),難以滿足炭黑料位測(cè)量的要求。而射頻導(dǎo)納料位開關(guān)雖然通過(guò)新增防掛料電路后,在有一定粘附性物料上的應(yīng)用有一定的效果。但在罐內(nèi)有一定水汽、濕度大的環(huán)境下應(yīng)用于時(shí),由于炭黑的吸附能力大為增加,超出了射頻導(dǎo)納料位開關(guān)的抗掛料能力,而且水汽加高溫,也加大了炭黑介電常數(shù)的變化范圍,易致測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確。另外,由于射頻導(dǎo)納料位開關(guān)的保護(hù)極是經(jīng)特氟龍與不銹鋼桿滾壓而成,如果密封工藝不佳,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的使用,極易形成間隙,炭黑滲入其中,易致測(cè)量設(shè)備損毀。因此射頻導(dǎo)納料位開關(guān)也不適于炭黑粉料的測(cè)量。
阻旋料位開關(guān)作為一種機(jī)械式儀表,通過(guò)同步電機(jī)帶動(dòng)主軸上的葉片旋轉(zhuǎn),當(dāng)接觸到物料時(shí),葉片受阻,微動(dòng)開關(guān)動(dòng)作,輸出報(bào)警信號(hào)。目前,大部分阻旋料位開關(guān)能夠測(cè)量的介質(zhì)的最低密度僅為0.3g/cm3,這顯然不能滿足炭黑密度不足0.05g/cm3的測(cè)量要求。即使通過(guò)加大葉片尺寸,減少電機(jī)功率的方式,使其可測(cè)密度范圍得以提高,由于可測(cè)最低密度相差較大,也很難對(duì)密度如此低的炭黑進(jìn)行可靠測(cè)量。另外,阻旋料位開關(guān)密封性不佳,炭粉易吸附在軸承內(nèi),在溫度較高的環(huán)境下其密封圈容易老化、軸承潤(rùn)滑油容易干涸,將大大縮短其使用壽命,時(shí)間一長(zhǎng),造成主軸難以旋轉(zhuǎn),報(bào)警信號(hào)無(wú)法有效輸出。
根據(jù)探頭結(jié)構(gòu)的不同進(jìn)行劃分,振棒料位開關(guān)可以分為單棒振棒料位開關(guān)和雙棒振棒料位開關(guān)。其工作原理都是通過(guò)壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)探頭振動(dòng),通過(guò)檢測(cè)觸料過(guò)程中探頭頻率和振幅值的變化,輸出一個(gè)報(bào)警信號(hào)。單棒結(jié)構(gòu)的振棒料位開關(guān),由于沒(méi)有諧振結(jié)構(gòu),完全通過(guò)壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)探頭振動(dòng),在使用過(guò)程中,能量損失大,不能測(cè)量低密度介質(zhì),當(dāng)然也就無(wú)法感知密度較低的炭黑。同時(shí),單棒結(jié)構(gòu)的振棒料位開關(guān)抗掛料能力差,用于測(cè)量具有較強(qiáng)吸附能力的炭黑,顯然也是難以勝任的。與單棒振棒料位開關(guān)不同,雙棒振棒料位開關(guān)采用內(nèi)外嵌套雙管結(jié)構(gòu),像計(jì)為Tube-11振棒料位開關(guān)就是雙棒振棒料位開關(guān),其探頭經(jīng)過(guò)精密調(diào)諧,具備很強(qiáng)的抗掛料性能和低密度介質(zhì)的感知能力,可測(cè)密度低至0.02g/cm3,采用高溫延長(zhǎng)管設(shè)計(jì)的振棒料位開關(guān)可適用于250℃的高溫環(huán)境,針對(duì)某些特殊工況要求,還可以通過(guò)氣冷和水冷的方式將振棒料位開關(guān)的可靠工作溫度提高至400℃。
可見,雙棒振棒料位開關(guān)所具有的耐高溫、抗掛料能力強(qiáng)、可測(cè)密度范圍廣的這些特點(diǎn),完全能夠勝任炭黑這種特殊介質(zhì)的料位測(cè)量。相比其他料位開關(guān),雙棒振棒料位開關(guān)無(wú)疑是炭黑料位測(cè)量的首選儀表。目前,計(jì)為Tube-11振棒料位開關(guān)已在國(guó)內(nèi)多個(gè)炭黑生產(chǎn)基地中批量使用。其測(cè)量炭黑準(zhǔn)確可靠、表現(xiàn)出眾,備受用戶稱贊。
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