中子料位計高壓鍋與焦炭塔的類比

高壓鍋是生活中的一個小型壓力容器，使用時間短頻率低，鍋內(nèi)加料（米、水），燃氣灶火頭的大小、蒸米飯的時間，以及米飯的盛倒，高壓鍋的洗涮，都是人工手動操作才能完成。雖然現(xiàn)在有自動化程度高的電飯煲壓力容器，但只是米飯的蒸熟過程實現(xiàn)了自動化，其余的工作仍然需要人工來完成。

焦炭塔是一個工業(yè)化的生產(chǎn)裝置，運行時間按年來計，為了保證生產(chǎn)的連續(xù)性，延遲焦化焦炭塔采用雙塔或多的塔模式來生產(chǎn)，進料不斷，塔器循環(huán)使用，幾乎所有的工作都靠程序控制來自動完成。

焦炭塔物位檢測的難點

1、焦炭塔在使用過程中要經(jīng)受頻繁的大幅度的溫度驟變，其生焦過程表面溫度可達500度，除焦過程經(jīng)過小吹氣、大吹氣、冷焦、除焦過程，其塔內(nèi)溫度出現(xiàn)大幅度的驟變從500度降到室溫，而且這種溫度驟變過程為48小時的周期變化，對于焦炭塔的器壁是一個嚴謹?shù)目简灒越固克钠鞅趥?cè)面嚴禁開孔引出接口。由此所有的檢測儀表都不能伸入到焦炭塔內(nèi)部。傳統(tǒng)的液位、物位檢測儀表無法使用。

2、焦炭塔由于要承受高溫驟變的特性，制造過程大部分使用30mm以上的不銹鋼或耐高溫層碳鋼，而且在生焦過程，焦炭塔內(nèi)固體焦層不斷增加高度，其傳統(tǒng)的外貼式物位計也無法使用。

中子料位計概述

華科HC-5000型中子料位計是利用中子在含氫介質(zhì)中的散射、慢化原理,測定含氫元素物料的料罐、塔等裝置內(nèi)物料的狀態(tài)和密度,判定裝置內(nèi)物料為氣相、泡沫或液固相,并給出物料密度的定量數(shù)據(jù),它通過對焦炭塔特定區(qū)域內(nèi)物料含H、C密度的連續(xù)測量,給出塔內(nèi)全部物料狀態(tài)(油氣、泡沫、焦炭或水)的動態(tài)分布規(guī)律,并在塔底注油起始信號配合下給出泡沫層、焦炭層上沿實時高度指示值,為實現(xiàn)焦化的生產(chǎn)實時在線控制提供信息。

中子料位計基本工作原理

采用的慢中子探測器將這種慢中子接收。該探測器只對慢中子靈敏，而對快中子則基本無作用。

把中子源、慢中子探測器及變送器組裝在一起，構(gòu)成中子料位計，并安裝在被測裝置壁外特定高度上；中子源發(fā)出的快中子能夠穿透被測裝置外壁，同裝置內(nèi)部的各種原子發(fā)生多次相互碰撞，其中與氫原子發(fā)生慢化的幾率大，慢中子再有一定幾率反散射到裝置壁外被慢中子探測器接收。反射到探測器處的慢中子通量中，在特定條件下顯然與裝置內(nèi)氫原子的密度成正比關(guān)系。亦即，裝置內(nèi)氫原子的密度越大，產(chǎn)生的慢中子通量也就越多。因而通過探測慢中子通量就能夠判定裝置內(nèi)部含氧物料密度的大小。探測器輸出的信號經(jīng)變送器轉(zhuǎn)換為頻率信號由特種五芯雙屏蔽電纜傳送至中子主機系統(tǒng)。