1 前言
制盐装置的生产过程是以卤水为原料，经蒸发浓缩后析出NaCl，再经脱水干燥后 成为合格产品。在真空制盐装置生产运行中，蒸发罐的液位控制指示，是制盐蒸发工艺中一个十分重要的环节，如果液位过高时，不但会使物料的循环速度减慢，静压增加，使加热蒸汽和物料之间的有效温差降低，从而降低了蒸发强度，影响生产能力，而且二次蒸汽带卤，加剧对下效加热室设备的腐蚀，影响冷凝水水质; 液面过低会，静压降低，引起物料在加热管内沸腾，加剧盐垢的生成，使加热管堵塞，造成生产停车。因此蒸发罐的液位必须控制在一个合理的范围内，一旦超出规定范围很容易打破工艺平衡，对生产造成不利影响。蒸发罐液位的测量在制盐蒸发工序中是很重要的工艺指标，在生产过程中蒸发罐液位的测量及控制，对生产装置工艺状态、工艺参数的控制、设备效率、产能及节能降耗方面起着至关重要的作用。针对蒸发罐液位控制的重要性和蒸发过程中的卤水沸腾剧烈，易腐蚀、结晶等特点，以下对蒸发罐液位的检测方法加以阐述。
2 双法兰差压液位变送器
对蒸发罐液位的测量采用点接触式开关量测量，可选用电极、射频导纳多点控制器等，但这些是间断测量，缺点是只能以指示灯的形式来指示液位的高低状态，不能连续指示液位，故障率也较高，不能和调节阀组成控制回路，对蒸发罐的液位进行液位的连续控制。采用双法兰液位变送器，可以克服以上缺点，实现对液位的连续显示，通过 DCS 和调节阀构成控制回路。但在选择液位变送器时一定要注意以下几点:
( 1) 防止盐浆在变送器检测元件结晶结垢，连接接口采用 DN80 的法兰连接，变送器采用插入式双法兰液位变送器，根据罐体法兰的短接长短选择插入深度，使变送器的膜片和罐体内壁平齐，膜片和罐体内壁形成一体，有效的抑制结晶结垢，保证了变送器的测量的准确性。
( 2) 防止盐浆对变送器测量膜片的腐蚀，变送器的测量元件采用 SUS316，测量膜片采用哈氏合金C － 276，哈氏合金具有很强的耐腐蚀性。不同物料
成分可根据具体情况，选取不同的合金型号，完全可以解决腐蚀问题。
采用这种插入式双法兰差压液位变送器，安装简单，维护方便，在好多制盐企业得到应用。
3 吹液法液位测量
吹液法是用于对腐蚀性、高粘度、结晶性、熔融性、沉淀性介质进行液位、压力、流量测量的一种比较理想的方法。
( 1) 吹液法液位测量的结构
吹液法液位计测量系统主要由吹液装置、差压变送器、配套管阀件组成，如图 1 所示。
图 1 吹液法液位计结构示意图
Fig． 1 Structure diagram of blowing liquid method level gauge
( 2) 吹液法液位测量原理
根据流体静力学原理，当吹洗液以一定的、相同的流量由导压管流入容器内时，容器内液体在正负引压口形成的压力由导压管内的吹洗水引入变送器正负压侧。容器内料液液位的变化引起正负引压口的差压变化，忽略吹洗液在正负引压管线上的压力损失差，迁移掉正负引压口至变送器高度差的吹洗水高度，差压变送器检测的压差就是液位在正负引压口产生的差压，从而将液位转化为差压信号。由工作原理可知，吹液法液位计稳定的吹水量是其准确测量的关键，测量时须保证两导压管内的吹水流量一致。如果吹水量失控，必然会造成液位测量系
统故障。而稳定的吹洗液就需要吹液装置来实现。
4 三点测压法测液位
以上两种方法中蒸发罐盐浆的密度是通过岗位操作工和化验员定期采样实验分析得到。DCS 主控室的操作人员定期将取样实验得到的密度，输入DCS 控制系统，差压△P 由变送器测出，密度 ρ 由实验分析得到，DCS 处理器根据公式△P = ρg△h，自动计算出△h，从而测得蒸发罐液位高度。这种测量方式具有一定的随机性，有主观性强且不连续的弊端，尤其是在试车阶段，波动性比较强，不过一旦到达稳定平和状态，也是可以满足测量要求的，在实践中已得到证实。针对以上不足可以采用三点测压法测量蒸发罐液位。
( 1) 三点测压法液位测量结构
三点测压法液位计测量系统主要由吹液装置、
三台压力变送器、配套管阀件组成，如图 2 所示。
图 2 三点测压法液位测量示意图
Fig． 2 Level measurement schematic of three manometry
( 2) 三点测压法液位测量原理
三台压力变送器分别测出蒸发罐三个不同高度位置的压力值 P1、P2、P3，其中 P2、P3 的取压点位于蒸发罐中下部的液相处，P1 的取压点于蒸发罐上
部的气相处，根据公式△P = ρg△h 计算，其中，ρ 为蒸发罐循环盐浆的密度，g 为重力加速度。
根据 P3 － P2 = △P32 = ρgh1，
其中 △P32 由P3、P2 两台变送器测得，重力加速度 g 和 h1 已知，
则蒸发罐盐浆密度 ρ = △P32 /gh1。
根据 P3 － P1 = △P31 = ρgh2，
其中 △P31 由P3、P1 两台变送器测得，重力加速度 g 已知，蒸发罐
盐浆密度 ρ = △P31 /gh1 通过计算已求得，则蒸发罐液位 h2 = △P31 /ρg
以上计算都是通过 DCS 的 CPU 自动计算，这样就可以保证对蒸发罐液位的情况实时连续的测量，并且克服了试车阶段和外界扰动引起的蒸发罐液位
测量不准的缺点。
吹液装置的作用是防止取压口因盐浆结晶而堵塞，起到防堵的作用，还有起到盐浆和变送器的隔离的作用，达到防腐降温的作用。特别要注意的一点是三台变送器吹液装置中配有流量计量控制装置，保证吹液以一定的、相同的流量由导压管流入容器内，作用原理不在赘述，参考吹液法。
5 雷达液位计
以上几种方法都是通过差压原理对蒸发罐的液位进行测量，属于接触和间接接触式测量方法，必须有实际接触的传递压力的介质。在蒸发罐中母液密度会随温度的升高、固液比的多少而发生变变化，有时会影响到差压仪表的调较，从而影响到测量的准确性。雷达液位可以排除以上因素的干扰，并且雷达液位计可以满足不同温度、压力介质的测量要求，克服蒸汽、泡沫对测量的影响。
( 1) 导波雷达的安装
在蒸发罐取压口上进行取压，加装测量旁管，在测量旁管上使用雷达液位计进行蒸发罐液位测量。如图 3 所示。
图 3 导波雷达液位计安装示意图
Fig． 3 Instaliation diagram of guided wave radar level gauge
( 2) 导波雷达液位计测量原理及特点
导波雷达液位计是一种微波液位计，它是微波定位技术的一种运用。它是通过一个可以发 射能量波，一般为脉冲信号) 的装置发射能量波，能量波在波导管中传输，能量波遇到液面反射，反射的能量波由导管传输至接收装置，再由接收装置接收反射信号。根据测量能量波运动过程的时间差来确定物
位变化情况。
特点是导波雷达物位仪表用于对液体、浆料及颗粒料等介电常数比较小的介质的进行接触连续测量，适用于幅度、压力变化大、有惰性气体或蒸汽存在的场合。
第一，通用性强。可测量液位及料位，可满足不同温度、压力、介质的测量要求，最高测量温度可大于 1 000 ℃，最大压力可达 5 MPa，并可应用于腐蚀、
冲击等恶劣场合;
第二，防挂料。独特的电路设计和传感器结构，使其测量可以不受传感器挂料影响，无需定期清洁，避免误测量;
第三，抗干扰。接触式测量，抗干扰能力强，可克服蒸汽、泡沫及搅拌对测量的影响;
第四，准确可靠。测量多样化，使测量更加准确，测量不受环境变化影响，稳定性高，使用寿命长。
6 结束语
综上所述，几种测量真空制盐液位的方法都各有利弊，但在国内的个制盐企业都有应用，并且经过了实践的检验，都能满足生产检测控制的需要，因每
个厂的自己的具体实际情况可采用不同的方法。
