锅炉汽包差压式液位计用的平衡容器结构及工作原理
锅炉汽包差压式液位计用的平衡容器结构及工作原理锅炉水位计是显示锅炉水位高低的检测仪表，是蒸汽锅炉的重要安全附件之一。锅炉水位计的作用有两个，一是用来指示锅炉汽包内的水位，二是用来校对核实操作盘上远传水位表的准确性。锅炉水位计原理随着种类不同略有差异。
锅炉水位计原理和连通器的原理相同，简单说是利用“等压面为水平面”的原理设计制作的。锅炉的锅筒是一个大容器，接在上面的锅炉水位计是一个小容器，两者连通后水位保持在同一高度上，所以锅炉水位计指示的水位就代表了锅炉汽包水位。
由于锅炉水位计原理非常简单，其指示的水位非常准确，工作可靠性很高，所以，即使是亚临界压力的汽包锅炉，在汽包上也装有两个彼此独立的水位计。
1、云母式双色锅炉水位计原理
云母式双色水位计是一种直读式高置汽包水位计。该种锅炉水位计原理和连通器的原理相同，简单说是利用“等压面为水平面”的原理设计制作的。
锅炉的锅筒是一个大容器，接在上面的锅炉水位计是一个小容器，两者连通后水位保持在同一高度上，所以锅炉水位计指示的水位就代表了锅炉汽包水位。由于该锅炉水位计原理非常简单，其指示的水位非常准确，读数直观可信，一向是人们监督汽包水位信赖的仪表。它用耐高温高压的云母按连通器的原理制
2、电接点锅炉水位计原理
电接点锅炉水位计原理是利用炉水和蒸汽的导电率差异的特性进行测量液位的。由于液位的变化使部分电极浸入水中，部分电极置于蒸汽中。炉水含盐量大，其电阻率小，相当于导电状态；而饱和蒸汽的电阻率大，相当于开路状态，利用这一特性，用几对电极就可以模拟汽包水位的高度。
3、差压锅炉水位计原理
差压锅炉水位计原理为汽包内的蒸汽通过取样管在平衡容器中凝结成水，此水柱产生的压力作用在差压变送器上，作为差压变送器的参比端；汽包内的饱和水经取样管进入差压变送器，作为差压变送器的信号端，在一定的压力和温度下，此水柱所产生的压力与平衡容器水柱产生的压力之差与汽包内水平面的高度成正比。
锅炉汽包差压式液位计用的平衡容器结构及工作原理
锅炉汽包差压式液位计用的平衡容器结构及工作原理锅炉水位计是显示锅炉水位高低的检测仪表，是蒸汽锅炉的重要安全附件之一。锅炉水位计的作用有两个，一是用来指示锅炉汽包内的水位，二是用来校对核实操作盘上远传水位表的准确性。锅炉水位计原理随着种类不同略有差异。 锅炉水位计原理和连通器的原理相同，简单说是利用“等压面为水平面”的原理设计制作的。锅炉的锅筒是一个大容器，接在上面的锅炉水位计是一个小容器，两者连通后水位保持在同一高度上，所以锅炉水位计指示的水位就代表了锅炉汽包水位。 由于锅炉水位计原理非常简单，其指示的水位非常准确，工作可靠性很高，所以，即使是亚临界压力的汽包锅炉，在汽包上也装有两个彼此独立的水位计。 1、云母式双色锅炉水位计原理 云母式双色水位计是一种直读式高置汽包水位计。该种锅炉水位计原理和连通器的原理相同，简单说是利用“等压面为水平面”的原理设计制作的。 锅炉的锅筒是一个大容器，接在上面的锅炉水位计是一个小容器，两者连通后水位保持在同一高度上，所以锅炉水位计指示的水位就代表了锅炉汽包水位。由于该锅炉水位计原理非常简单，其指示的水位非常准确，读数直观可信，一向是人们监督汽包水位信赖的仪表。它用耐高温高压的云母按连通器的原理制 2、电接点锅炉水位计原理
电接点锅炉水位计原理是利用炉水和蒸汽的导电率差异的特性进行测量液位的。由于液位的变化使部分电极浸入水中，部分电极置于蒸汽中。炉水含盐量大，其电阻率小，相当于导电状态；而饱和蒸汽的电阻率大，相当于开路状态，利用这一特性，用几对电极就可以模拟汽包水位的高度。 3、差压锅炉水位计原理 差压锅炉水位计原理为汽包内的蒸汽通过取样管在平衡容器中凝结成水，此水柱产生的压力作用在差压变送器上，作为差压变送器的参比端；汽包内的饱和水经取样管进入差压变送器，作为差压变送器的信号端，在一定的压力和温度下，此水柱所产生的压力与平衡容器水柱产生的压力之差与汽包内水平面的高度成正比。
汽包的结构及工作原理大讲解
汽包的结构与工作原理大讲解 汽包是锅炉设备中最重要的设备，是锅炉加热、汽化、过热三过程的连接枢纽，起着承上启下的作用。水在锅炉中变成合格的过热蒸汽，要经过加热、汽化、过热三个过程。由给水加热成饱和水是加热过程；饱和水汽化成饱和蒸汽是汽化过程；饱和蒸汽加热成过热蒸汽是过热过程。上述三个过程分别由省煤器、蒸发受热面、过热器来完成。汽包与上述三个过程都有联系，它要接受省煤器的来水；与蒸发受热面构成循环回路；饱和蒸汽要由汽包分送到过热器。汽包既是加热、汽化、过热三个过程的交汇点，也是加热、汽化、过热三个过程的分界点。因此，称汽包是锅炉加热、汽化、过热三个过程的连接枢纽。 汽包作用？ 既然汽包是锅炉加热、汽化、过热三过程的连接枢纽和分界点；它的作用是什么呢？ 储能和缓冲作用：汽包内储存一定的水与蒸汽，具有储能作用，当负荷变化时，它对蒸发量与给水量之间的不平衡以及汽压速度的过快变化都有一定的缓冲作用。如负荷升高时，汽压要下降，这时原处于饱和状态水，可自行汽化一部分蒸汽，使汽压下降速度趋于缓慢。 保证蒸汽品质：汽包内装有汽水分离装置、蒸汽清洗装置等设备，可有效地进行汽水分离、蒸汽清洗、加药、排污等，用以保证蒸汽品质及锅炉品质。
保证锅炉安全运行：汽包上装有多种水位计、压力表、事故放水门、安全阀等附属设备，用来监测汽包压力和汽包水位，保护锅炉安全运行。 汽包简介 （1）汽包与换热器之间由上升管和下降管连接，形成汽包自身的水循环。汽包水循环是对流热循环。锅炉产生的热水（蒸汽）由上升管进入汽包，热的水质量轻往上走的过程中将热量进行交换，部分水转化为气态；汽包冷水在重力作用下经下降管补充至锅炉。水在虹吸作用下在汽包与锅炉间的循环就是汽包的自循环。蒸汽上升量与水下降量是正相关的。若借助泵将锅炉水直接打至汽包，维持汽包的液位，这种方式叫强制循环。 与此同时汽包接受循环给水泵的给水，以及向过热器输送饱和蒸汽，或直接输出蒸汽，因此，汽包是是工质加热、蒸发、过热三过程的连接枢纽，保证锅炉正常的水循环。 （2）汽包内部有汽水分离装置和连续排污装置，保证锅炉蒸汽品质。 （3）有一定水量，具有一定蓄热能力，在锅炉工况发生变化时，能减缓汽压的变化速度，起到稳定汽压的作用。 （4）汽包上有压力表、水位计、事故放水、安全阀等设备，保证锅炉安全运行。 （5）汽包是一个平衡容器，提供水冷壁汽水混合物流动所需的压力。
浅议双室平衡容器的原理、构造及安装
浅议双室平衡容器的原理、构造及安装 杜罡 （莱阳市热电厂山东烟台265202） 1 前言 锅炉锅筒水位是影响锅炉运行安全的重要参数之一。平衡容器与水位指示器或差压变送器配套使用，在锅炉启动、停炉过程及正常运行情况下反映锅筒内质量水位。平衡容器是一种具有一定自我补偿能力的锅筒水位测量装置（如图所示）。
2 工作原理及构造 基准杯的上方有一个圆环形漏斗，将整个容器分隔成上、下两部分。为了区别单室平衡容器，故而称之为双室平衡容器。 2.1 凝汽室 理想状态下，来自锅筒的饱和蒸汽经过这里被释放掉汽化潜热，形成饱和的凝结水供给基准杯。 2.2 基准杯 收集来自凝汽室的凝结水，并将凝结水产生的压力导出容器，传向差压变送器的正压侧。基准杯的容积是有限的，当凝结水充满后则溢出基本杯流向溢流室。由于基准杯的杯口高度是固定的，故而称之为基准杯。 2.3 溢流室 溢流室占据了容器的大部分空间，它的主要功能是收集基准杯溢出的凝结水，并将凝结水排入锅炉的下降管中。在流动中为整个容器进行加热和蓄热，确保容器与锅筒中的温度达到一致。正常情况下，由于锅炉下降管中流体的带动作用，溢流室中基本上没有积水或少量积水。 2.4 连通器 “┤”型连通器，其水平部分一端接入锅筒，下端接入差压变送器的负压侧。它的主要作用是将锅筒中动态的水位产生的压力传递给差压
变送器的负压侧，与正压侧的压力比较，可得知锅筒中的水位。采用“┤”形，是因为可以保证连通器中的介质具有一定的流动性，防止其延伸到锅筒之间的管线冬季发生冻结。连通器内部介质的温度与锅筒中的温度很可能不一致，使其中的液位与锅筒的液位不同，但是由于流体的自平衡作用，对使锅筒中水位的测量影响很小。 由以上可知，平衡容器正压侧输出的压力等于基准杯口所在水平面以上总的静压力，加上基准杯口至水侧入口器水平轴线之间的凝结水压力。负压侧的压力等于基准杯口所在水平面以上总的静压力，加上基准杯口水平面至锅筒中汽水分界面之间的饱和蒸汽产生的压力，再加上锅筒中汽水分界面至水侧入口管水平轴线之间饱和水产生的压力。利用锅筒内蒸汽加热，使基准杯内水的密度在任何情况下都与锅筒压力下饱和水的密度相对应，不受环境温度的影响。这样正压侧与负压侧之的差压就正确体现锅筒的水位高度。双室平衡容器具有自动补偿能力，主要体现在，当锅筒的水位越接近于零水位，其输出的差压受压力变化的影响越小，对锅筒水位测量影响越小。 3 安装 平衡容器的安装应注意事项以下几方面： （1）必须确保平衡容器垂直安装； （2）平衡容器与被测容器连接管应尽量短，连接管尽量避免安装接头、缩孔及影响介质正常流通的元件； （3）平衡容器前的一次阀门应该横装； （4）平衡容器的排水管接水循环最快的下降管时，为了防止水冷壁、
平衡容器工作原理
平衡容器的工作原理 3.双室平衡容器的工作原理 3.1.简介 双室平衡容器是一种结构巧妙，具有一定自我补偿能力的汽包水位测量装置。它的主要结构如图1所示。在基准杯的上方有一个圆环形漏斗结构将整个双室平衡容器分隔成上下两个部分，为了区别于单室平衡容器，故称为双室平衡容器。为便于介绍，这里结合各主要部分的功能特点，将它们分别命名为凝汽室、基准杯、溢流室和连通器，另外文中把双室平衡容器汽包水位测量装置简称为容器。 3.2.凝汽室 理想状态下，来自汽包的饱和水蒸汽经过这里时释放掉汽化潜热，形成饱和的凝结水供给基准杯及后续环节使用。 3.3.基准杯 它的作用是收集来自凝汽室的凝结水，并将凝结水产生的压力导出容器，传向差压测量仪表——差压变送器（后文简称变送器）的正压侧。基准杯的容积是有限的，当凝结水充满后则溢出流向溢流室。由于基准杯的杯口高度是固定的，故而称为基准杯。 3.4.溢流室
溢流室占据了容器的大部分空间，它的主要功能是收集基准杯溢出的凝结水，并将凝结水排入锅炉下降管，在流动过程中为整个容器进行加热和蓄热，确保与汽包中的温度达到一致。正常情况下，由于锅炉下降管中流体的动力作用，溢流室中基本上没有积水或少量的积水。 3.5.连通器 倒T 字形连通器，其水平部分一端接入汽包，另一端接入变送器的负压侧。毋庸置疑，它的主要作用是将汽包中动态的水位产生的压力传递给变送器的负压侧，与正压侧的（基准）压力比较以得知汽包中的水位。它之所以被做成倒T 字形，是因为可以保证连通器中的介质具有一定的流动性，防止其延伸到汽包之间的管线冬季发生冻结。连通器内部介质的温度与汽包中的温度很可能不一致，致使其中的液位与汽包中不同，但是由于流体的自平衡作用，对使汽包水位测量没有任何影响。 3.6.差压的计算 通过前面的介绍可以知道，凝汽室、基准杯及其底部位于容器内部的导压管中的介质温度与汽包中的介质温度是相等的，即γw =γ`w ，γs =γ`s 。故而不难得到容器所输出的差压。本文以东方锅炉厂DG670-13.73-8A 型锅炉所采用的测量范围为±300mm 双室平衡容器为例加以介绍（如图1所示）。 通过图1可知，容器正压侧输出的压力等于基准杯口所在水平面以上总的静压力，加上基准杯口至L 形导压管的水平轴线之间这段垂直区间的凝结水压力，再加上L 形导压管的水平轴线至连通器水平轴线之间，位于容器的外部的这段垂直管段中的介质产生的压力。显而易见，其中的最后部分压力，由于其中的介质为静止的且距容器较远，因此其中的介质密度应为环境温度下的密度。因此 P += P J +320 γ w +(580－320) γ c 式中P + —— 容器正压侧输出的压力 γ w —— 容器中的介质密度（γ w = γ `w ） γ c —— 环境温度下水的密度 P J —— 基准杯口以上总的静压力 负压侧的压力等于基准杯口所在水平面以上总的静压力，加上基准杯口水平面至汽包中汽水分界面之间的饱和水蒸汽产生的压力，再加上汽包中汽水分界面至连通器水平轴线之间饱和水产生的压力，即 P －= P J +(580－h w ) γ s + h w γw
锅炉汽包差压式液位计用的平衡容器结构及工作原理
差压式液位计用的平衡容器结构及工作原理 差压式液位计都会用到平衡容器，但有的使用者对其不太了解，尤其是搞不清楚双室平衡容器的内部结构，而影响了使用。差压式液位计是基于液体静压平衡原理工作的，平衡容器实际上是一个“液位--差压”转换器。其作用是造成个恒定的液体静压力，使之与被测液位形成的液体静压力相比较，输出二者之差。平衡容器实际上就是个冷凝器，按结构分有单室平衡容器(单层)和双室平衡容器(双层)之分。大型锅炉用的平衡容器结构要复杂些，在此仅介绍工业锅炉常用的平衡容器。 单室平衡容器的结构较简单，如图所示。测量低压容器的液位时，当容器内外温差大，或气相容易凝结成液体时，如除氧水箱的水位，大多采用单室平衡容器进行测量。测量前应根据所测介质的性质，把平衡容器的堵头拆开，灌入冷水或其他液体。对一些化工生产的有毒有害场合平衡容器内装的是隔离液。 双室平衡容器的结构如图所示。测量锅炉汽包水位采用双室平衡容器，平衡容器由内外两层容室构成。平衡器的外层容室与锅炉汽包的蒸汽相连且充满了冷凝水；内层容室经平衡器下侧导压管与锅炉汽包的水相连，使用的是连通器原理，所以内层容室
水位高度跟随汽包水位而变化。这样结构的双层容器保证了外层容室和内层容室的水温基本相等，因而可以减少由于温度不同所产生的测量误差。 用双室平衡容器测量锅炉水位，双室平衡器的外层容室与锅炉汽包的蒸汽相连，外层容室内充满了冷凝水；当外层容室的水面低于平衡器上端导压管时，靠汽包蒸汽的冷凝水补充，当水面高于平衡器上端导压管时，水经导压管流入锅炉汽包，使外层容室水位高度始终保持不变。内层容室经平衡器下侧导压管与锅炉汽包的水相连，其水位高度随汽包的水位变化而变化。如果蒸汽的压力、温度参数恒定时，差压变送器的输出信号仅与锅炉汽包的水位有关。 对于低压锅炉，由于内层容器内水的密度近似等于饱和温度下水的密度，所以双室平
差压液位计的工作原理
差压液位计的工作原理 差压液位计是一种常用的液位测量仪器，它通过测量液体两侧的压力差来确定液位的高度。其工作原理基于流体静压原理和差压传感技术。 差压液位计的工作原理可以简单描述为：将差压液位计的一个端口连接到液体中的底部，另一个端口连接到液体上方，通过测量液体两侧的压力差来计算液位的高度。液体在容器中的高度越高，液体上方的压力就越大，液体底部的压力就越小。差压液位计通过测量这两个压力差来确定液位的高度。 具体来说，差压液位计通常由两个测量单元和一个差压传感器组成。测量单元分别连接到液体上方和底部，通过小孔或管道将液体的压力引到差压传感器上。差压传感器通过测量液体两侧的压力差来输出一个电信号，这个信号可以转换成液位的高度。 差压液位计的工作原理基于流体静压原理。根据流体静压原理，液体在静止状态下，压力在同一水平面上是均匀的。液体的压力与液体的高度成正比，即压力随液位增高而增大。差压液位计利用这一原理，通过测量液体两侧的压力差来推算液位的高度。 差压液位计的差压传感器通常采用压力传感器或压力变送器。这些传感器可以将液体两侧的压力差转换为电信号输出。差压传感器的精度和稳定性对于差压液位计的测量精度至关重要。
差压液位计具有一定的测量范围和测量精度。测量范围取决于差压传感器的量程，通常单位是帕斯卡（Pa）或毫米水柱（mmH2O）。测量精度取决于差压传感器的准确性和稳定性，通常以百分比或毫米水柱表示。差压液位计的测量精度可以通过校准和调整来提高。 差压液位计广泛应用于各个领域，如化工、制药、石油、食品等。它可以测量各种液体的液位，包括液体、粉体和颗粒物料。差压液位计可以通过与控制系统连接，实现自动化控制和报警功能。 差压液位计通过测量液体两侧的压力差来确定液位的高度。其工作原理基于流体静压原理和差压传感技术。差压液位计具有一定的测量范围和测量精度，广泛应用于各个领域。通过了解差压液位计的工作原理，我们可以更好地理解和应用这一液位测量仪器。
浅谈单室平衡容器差压式汽包水位计的原理和维护
浅谈单室平衡容器差压式汽包水位计的原理和维护 摘要：本文简要介绍了单室平衡容器差压式汽包水位计的组成结构、工作原理 以及汽包水位计误差产生的原因，常见故障的排除。 关键词：单室平衡容器；差压式水位计；参比水位；水位保护；水位自动； 伴热 发电厂常用汽包水位测量仪表共有3种类型：1.差压式水位计，主要用于汽 包水位的自动调节和保护，采用单室平衡容器测量原理进行水位测量。2.电接点 水位计，主要用于汽包水位监控。3.云母水位计，主要用于汽包水位监控。 本文介绍的主要内容为采用单室平衡容器差压式水位计，其他类型的水位计 不再赘述。 单室平衡容器是一款将被测量容器内的水位通过平衡容器转换成差压信号,利 用正压侧、负压侧形成的差压信号到变送器，变送器将差压信号转换成毫安电流 信号送到DCS内进行计算，从而实现水位的测量。汽包差压式水位计主要用于汽 包水位的显示、自动调节和联锁保护，是发电厂保障机组安全经济运行的重要设备。 单室平衡容器与被测容器汽侧相连通，平衡容器安装时必须确定汽包的零水 位线高度，汽包的零水位线一般为汽包几何中心线下50mm处，平衡容器必须垂 直安装，连通平衡容器取样管管壁的最低点即为水位测量高量程。汽侧取样管斜 度≥100:1,平衡容器侧略高于汽包侧，以利于平衡容器内的饱和蒸汽凝结水向汽包 方向溢流，从而保持汽包水位参比端水位高度恒定，即输送到变送器的参比压力 保持恒定。汽包容器下部水侧也有取样管与之相连，汽侧和水侧的差压即反映了 汽包内水位的高度值。 我厂汽包差压式水位计是采用零差压满水位的测量方式，平衡容器汽侧接至 变送器正压侧，汽包水侧接到变送器负压差侧。因此电信号送到DCS必须在组态 逻辑中必须进行反向。 我厂用于给水自动调节和汽包水位保护的差压式水位计一共有6套，测点分 布在汽包两侧，每侧有3套。我厂水位自动调节系统和水位保护系统分别使用彼 此独立的信号，各取3个水位信号作为锅炉FSSS水位保护信号和自动调节信号。由于水位计是设计在汽包额定工作压力下工作的，因此如果偏离额定工作压力， 就会由于饱和水密度发生变化而产生误差，因此需要引入汽包压力信号进行补偿。我厂汽包压力补偿信号使用三个独立的测量信号，采取三取中值的方式送到差压 式水位测量模块参与水位的计算。 这6套差压汽包水位计在2015年曾经出现过偏差过大的现象，最高值与最低值之差最多时超过了100毫米，且部分测点与电极水位计比对也出现较大的偏差，直接危及机组运行安全。我们对6台汽包水位差压变送器、平衡门、一、二次门、进行仔细检查，均未发现问题。对就地平衡容器进行检查发现两个相邻的单室平 衡容器的高度差达到几十毫米。于是我们推测单室平衡容器由于取样管在热胀冷 缩的作用下发生形变，使平衡容器的高度变化造成水位计的汽侧凝结水参比水位 偏离设计的高度，基准发生变化，误差便由此产生了。 然后，我们以汽包零水位线基准高度线为基准，对6个单室平衡容器的高度 进行了测量，发现均偏离设计位置，且最高和最低差值居然达到78mm，我们推 测由于平衡容器端没有进行固定，在机组运行当中由于热胀冷缩的影响积累，相 连接的取样管的形变逐渐扩大，使得平衡容器的高度与设计位置严重偏离。
差压式液位计工作原理
差压式液位计工作原理 差压式液位计（Differential Pressure Level Transmitter）是一 种常用的液位测量仪表，通过测量容器底部和液位高度之间的压差来确定 液位高度。其工作原理基于斯托克斯定律和泊松定律。 下面将详细介绍差压式液位计的工作原理。 1.斯托克斯定律 斯托克斯定律是流体力学中的一个重要原理，描述了颗粒在流体中沉 降的速度与粒径、粒子密度、流体粘度和重力加速度之间的关系。根据该 定律，沉降速度与粒子直径成反比。 在差压式液位计中，测量单元通常由两个U型管组成，一个U型管的 一端开口在容器底部，另一个U型管则被称为"补偿管"，其开口通向大气。两个U型管上的液体高度一致，测量管的一端连通到被测液体上部，另一 端则连通到补偿管的顶端。 当液位变动时，测量管上的液位高度也随之改变。根据斯托克斯定律，液体高度的微小变化将导致测量管中液柱的密度发生变化，从而影响测量 管中液体的静压。因此，根据静压的差异可以确定液位的变化。 2.泊松定律 泊松定律是流体力学中的另一个重要定律，描述了流体在管道中流动 时的压力和速度之间的关系。根据该定律，流体在管道中流动时，速度增加，压力降低，速度减小，压力增加。
在差压式液位计中，测量管和补偿管的截面积相同，液体在两个U型 管内的静压相等。当测量管的一端连通到被测液体上部时，液体的静压将 被传递到测量管中。 然而，由于测量管的另一端连通到补偿管的顶端，而补偿管开口通向 大气，导致补偿管内的气体处于大气压力下。根据泊松定律，当测量管的 液位高度增加时，液体在测量管中的静压会增加，而补偿管中的气体压力 保持不变，因此，在两个U型管之间会产生一个压差。 3.压力测量 变送器通常由两个传感器和一个差压变送器组成。传感器用于测量测 量管和补偿管中的压力，差压变送器则将两个压力值转换为标准的电信号 输出，如4-20mA。 传感器可以采用压阻式、电容式或压电式传感器。压阻式传感器通过 测量电压变化或电流变化来确定压力值，电容式传感器通过测量电容变化 来确定压力值，压电式传感器则通过测量压力引起的压电效应来确定压力值。 差压变送器根据传感器测量到的两个压力值计算压差，并将结果转换 为标准的电信号输出。这个输出信号可以传输到控制系统或显示设备，实 现对液位的监测和控制。 总结： 差压式液位计通过测量液体上部和下部之间的压差来确定液位高度， 其工作原理基于斯托克斯定律和泊松定律。液体的压力变化被传感器测量，并由差压变送器将结果转换为标准的电信号输出。这样，差压式液位计可 以广泛应用于各种工业、农业和环境领域中的液位测量。
(完整版)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： ——汽包重力水位； 式中 H w ——冷凝筒中水的密度； ρ 1 ρ′、ρ″——汽包压力下饱和水、汽的密度； g——重力加速度。 当h、ρ′、ρ″、ρ 为定值时，由正、负压引入口得到的差压信号与汽 1 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，(ρ －ρ″)、(ρ′－ρ″)与汽包压力p有近似的线性关系。 1 以单室平衡容器为代表 公式： ΔP=P+-P- =ρ凝*g*L-ρs *g*（L-（h0+h））-ρw *g*（h0+h） 即： h=（（ρ凝-ρS）*g*L-ΔP）/（ρW-ρS）*g 式中： h——水位（单位：m） ΔP——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
差压式液位计的工作原理
差压式液位计的工作原理 差压式液位计是一种常见的工业自动化控制设备，广泛应用于石化、化工、冶金、制 药等行业中液体或气体等介质的流量、液位、密度等参数的测量与控制。本文将详细介绍 差压式液位计的工作原理与实际应用中注意事项。 1. 结构 差压式液位计主要由测量管、称重盘、密封垫、法兰凸缘、启闭阀、载荷传感器、变 送器等组成，这些部件通过法兰凸缘相连接，形成一个完整的液位测量系统。测量管是差 压式液位计的核心组成部分，通常采用U型、V型、倒U型等形式，通过管道引入测量介质，从而使系统形成差压信号，再通过变送器将差压信号转换为标准的电信号输出。 2. 原理 差压式液位计的工作原理基于泊松方程，即当液体或气体通过一定截面的管道时，其 速度和压力是成反比例关系的。换句话说，液体或气体在通道中流动时，其流速越快，则 其压力就越小，而流速越慢，则其压力就越大。差压式液位计利用截面积相等的两段管道，使介质在管道中通过，从而形成差压信号，再通过变送器将差压信号转换为标准的电信号 输出。 差压式液位计广泛应用于石化、化工、冶金、制药等行业的液位测量领域，其优点在 于简单可靠、精度高、测量范围广等。具体应用场景如下： 1. 化工行业 差压式液位计可用于测量化工原料储罐中的液位高度，避免液位过高或过低引起的生 产事故。在生产过程中，差压式液位计也可用于测量反应釜中的液位高度，监测反应过程 中的温度、压力、液位等参数变化，确保生产安全和质量。 差压式液位计可用于测量氨水储罐、催化剂储罐、烷基苯存储罐等容器中的液位高度，监测煤化工生产过程中的温度、压力、液位等参数变化，确保生产安全。 3. 制药行业 差压式液位计可用于制药设备中的液体等介质的测量，如反应釜、分离釜、蒸发器、 干燥器等设备中的液位、温度、压力等参数的测量和控制。 三、实际应用中的注意事项 1. 管路设计
锅炉汽包水位的原理分析
锅炉汽包水位的原理分析 0 引言 汽包水位计是现代火电厂最重要的监视仪表之一，其测量准确与否对生产过程影响很大。汽包水位过高，降低了汽包内汽水分离器的分离效果，使供出的饱和蒸汽携带水分过多，含盐量也增多。由于蒸汽湿度大，过热蒸汽过热度降低，这不但降低了机组出力，而且容易造成汽机末几级叶片的水冲击，造成轴向推力过大使推力轴承磨损；含盐量过多，使过热器和汽机流通部分结垢，使机组出力不足且易使受热面过热而造成爆管。汽包水位过低，则破坏了锅炉的汽水自然循环，致使水冷壁管被烧坏，严重缺水时还会发生爆管等事故。所以准确测出汽包内水位，以提高机组的安全性是技术人员重点关注的问题[1]。 1 几种水位测量仪表的应用介绍 1.1 双色水位计 双色水位计采用连通器原理制成，通过光学原理中水汽两种介质的折射率不同而显示出锅炉水汽颜色的不同，汽红水绿。这种水位计属于锅炉的附属设备，就地安置。直接观测水位，汽满呈现红色，水满呈现绿色。随水位变化自动而连续。在锅炉启、停时用以监视汽包水位和正常运行时定期校对其他型式的水位计。 1.2 电接点式水位计 利用饱和蒸汽与蒸汽凝结水的电导率的差异，将非电量的锅炉水位转换为电信号，并由二次仪表远距离地显示水位。电接点式水位计基本上克服了汽包压力变化的影响，可用于锅炉启停及参数运行中。电接点式水位计离汽包很近，电极至二次仪表全部是电气信号传递，所以这种仪表延迟小，误差小，不需要进行误差计算和调整，使得仪表的检修与校验大为简化[3]。 1.3 差压式水位计 差压式水位计的工作原理是在汽包水位取样管上安装平衡容器，利用液体静力学原理使水位转换成差压，用引压管将差压信号送至差压计，由差压计显示汽包水位。经过发展现在采用智能式差压变送器来测量汽包水位，特别计算机控制技术的引入，从技术性能、安全性、可靠性都有了极大的提高，现在亚临界锅炉均采用差压式水位计作为汽包水位测量的主要手段，并作为汽包水位控制、保护信号用。 平衡容器又叫“凝结球”，根据测量准确性的要求不同，有以下几种平衡容器：单室平衡容器、双室平衡容器、带蒸汽罩补偿式平衡容器等。下面就简单介绍单、双平衡容器的原理。 （1）单室平衡容器的测量原理 1-正压一次门2-单室平衡容器3-负压一次门4-汽包 图1 单室平衡容器的测量示意图 如图1所示，单室平衡容器结构简单，安装方便，但测量误差较大。当锅炉在额定气压运行，水位为正常水位时，其输出的差压△p比较稳定，测量较准确；当气压下降时（即使此时的水位保持不变，正压侧压力p+变化不大），负压侧的压力p-将显著增大，致使平衡容器输出差压减小，水位表指示偏高。 由图可以得到水位测量关系式： △P=P+-P-=L（Ρc-ρS）g-H（ρw-ρS）g （1） 由（1）式可得H=[L（ρC —ρS）g-△P]/（ρw-ρS）g （2）
汽包的结构及工作原理大讲解
汽包的构造与工作原理大讲解 汽包是锅炉设备中最重要的设备，是锅炉加热、汽化、过热三过程的连接枢纽，起着承上启下的作用。水在锅炉中变成合格的过热蒸汽，要经过加热、汽化、过热三个过程。由给水加热成饱和水是加热过程；饱和水汽化成饱和蒸汽是汽化过程；饱和蒸汽加热成过热蒸汽是过热过程。上述三个过程分别由省煤器、蒸发受热面、过热器来完成。汽包与上述三个过程都有联系，它要承受省煤器的来水；与蒸发受热面构成循环回路；饱和蒸汽要由汽包分送到过热器。汽包既是加热、汽化、过热三个过程的交汇点，也是加热、汽化、过热三个过程的分界点。因此，称汽包是锅炉加热、汽化、过热三个过程的连接枢纽。 汽包作用？ 既然汽包是锅炉加热、汽化、过热三过程的连接枢纽和分界点；它的作用是什么呢？ 储能和缓冲作用：汽包内储存一定的水与蒸汽，具有储能作用，当负荷变化时，它对蒸发量与给水量之间的不平衡以及汽压速度的过快变化都有一定的缓冲作用。如负荷升高时，汽压要下降，这时原处于饱和状态水，可自行汽化一局部蒸汽，使汽压下降速度趋于缓慢。 保证蒸汽品质：汽包内装有汽水别离装置、蒸汽清洗装置等设备，可有效地进展汽水别离、蒸汽清洗、加药、排污等，用以保证蒸汽品质及锅炉品质。
保证锅炉平安运行：汽包上装有多种水位计、压力表、事故放水门、平安阀等附属设备，用来监测汽包压力和汽包水位，保护锅炉平安运行。汽包简介 〔1〕汽包与换热器之间由上升管和下降管连接，形成汽包自身的水循环。汽包水循环是对流热循环。锅炉产生的热水〔蒸汽〕由上升管进入汽包，热的水质量轻往上走的过程中将热量进展交换，局部水转化为气态；汽包冷水在重力作用下经下降管补充至锅炉。水在虹吸作用下在汽包与锅炉间的循环就是汽包的自循环。蒸汽上升量与水下降量是正相关的。假设借助泵将锅炉水直接打至汽包，维持汽包的液位，这种方式叫强制循环。 与此同时汽包承受循环给水泵的给水，以及向过热器输送饱和蒸汽，或直接输出蒸汽，因此，汽包是是工质加热、蒸发、过热三过程的连接枢纽，保证锅炉正常的水循环。 〔2〕汽包内部有汽水别离装置和连续排污装置，保证锅炉蒸汽品质。〔3〕有一定水量，具有一定蓄热能力，在锅炉工况发生变化时，能减缓汽压的变化速度，起到稳定汽压的作用。 〔4〕汽包上有压力表、水位计、事故放水、平安阀等设备，保证锅炉平安运行。 〔5〕汽包是一个平衡容器，提供水冷壁汽水混合物流动所需的压力。
平衡容器工作原理
平衡容器的工作原理 双室平衡容器是一种构造巧妙，具有一定自我补偿能力的汽包水位测量装置。它的主要构造如图1所示。在基准杯的上方有一个圆环形漏斗构造将整个双室平衡容器分隔成上下两个局部，为了区别于单室平衡容器，故称为双室平衡容器。为便于介绍，这里结合各主要局部的功能特点，将它们分别命名为凝汽室、基准杯、溢流室和连通器，另外文中把双室平衡容器汽包水位测量装置简称为容器。 3.2.凝汽室 理想状态下，来自汽包的饱和水蒸汽经过这里时释放掉汽化潜热，形成饱和的凝
结水供应基准杯及后续环节使用。 3.3.基准杯 它的作用是收集来自凝汽室的凝结水，并将凝结水产生的压力导出容器，传向差压测量仪表——差压变送器〔后文简称变送器〕的正压侧。基准杯的容积是有限的，当凝结水充满后则溢出流向溢流室。由于基准杯的杯口高度是固定的，故而称为基准杯。 3.4.溢流室 溢流室占据了容器的大局部空间，它的主要功能是收集基准杯溢出的凝结水，并将凝结水排入锅炉下降管，在流动过程中为整个容器进展加热和蓄热，确保与汽包中的温度到达一致。正常情况下，由于锅炉下降管中流体的动力作用，溢流室中根本上没有积水或少量的积水。 3.5.连通器 倒T字形连通器，其水平局部一端接入汽包，另一端接入变送器的负压侧。毋庸置疑，它的主要作用是将汽包中动态的水位产生的压力传递给变送器的负压侧，与正压侧的〔基准〕压力比拟以得知汽包中的水位。它之所以被做成倒T 字形，是因为可以保证连通器中的介质具有一定的流动性，防止其延伸到汽包之间的管线冬季发生冻结。连通器内部介质的温度与汽包中的温度很可能不一致，致使其中的液位与汽包中不同，但是由于流体的自平衡作用，对使汽包水位测量没有任何影响。