EA027198B1 - Радарный способ отслеживания уровня жидкости, представляющей собой раствор карбамата, образованного при синтезе мочевины в реакторе для синтеза мочевины - Google Patents

Радарный способ отслеживания уровня жидкости, представляющей собой раствор карбамата, образованного при синтезе мочевины в реакторе для синтеза мочевины Download PDF

Info

Publication number
EA027198B1
EA027198B1 EA201391688A EA201391688A EA027198B1 EA 027198 B1 EA027198 B1 EA 027198B1 EA 201391688 A EA201391688 A EA 201391688A EA 201391688 A EA201391688 A EA 201391688A EA 027198 B1 EA027198 B1 EA 027198B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
pipe
liquid
level
urea
maximum
Prior art date
Application number
EA201391688A
Other languages
English (en)
Other versions
EA201391688A1 (ru
Inventor
Клемент Ригман
Original Assignee
Стамикарбон Б.В.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Стамикарбон Б.В. filed Critical Стамикарбон Б.В.
Publication of EA201391688A1 publication Critical patent/EA201391688A1/ru
Publication of EA027198B1 publication Critical patent/EA027198B1/ru

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/22Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
    • G01F23/28Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring the variations of parameters of electromagnetic or acoustic waves applied directly to the liquid or fluent solid material
    • G01F23/284Electromagnetic waves
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12Supports; Mounting means
    • H01Q1/22Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/225Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles used in level-measurement devices, e.g. for level gauge measurement
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q13/00Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
    • H01Q13/20Non-resonant leaky-waveguide or transmission-line antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q13/00Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
    • H01Q13/20Non-resonant leaky-waveguide or transmission-line antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
    • H01Q13/24Non-resonant leaky-waveguide or transmission-line antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave constituted by a dielectric or ferromagnetic rod or pipe

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)

Abstract

Представлен радарный способ отслеживания уровня жидкости, представляющей собой раствор карбамата, образованного при синтезе мочевины в реакторе для синтеза мочевины, который содержит трубу и в котором над указанной жидкостью присутствует сверхкритический флюид, причем способ включает в себя этапы, на которых передают электромагнитные волны в направлении жидкости через внутреннее пространство трубы, причем нижний конец трубы расположен внутри реактора для синтеза мочевины выше желательного минимального уровня жидкости и содержит отражательную поверхность, причем труба дополнительно содержит по меньшей мере одно отверстие для выпуска газа, расположенное над желательным максимумом жидкости, и по меньшей мере одно отверстие для обеспечения возможности поступления жидкости, расположенное над желательным минимальным уровнем жидкости, регистрируют отражение, которое испытывают переданные волны, обрабатывают параметры волны и на основании указанной обработки вычисляют положение поверхности, на которой происходит отражение.

Description

Изобретение относится к способу определения уровня жидкости в резервуаре, таком как реактор, в котором выше указанной жидкости присутствует сверхкритический флюид. В частности, изобретение относится к измерению уровня жидкости в реакторе для синтеза мочевины из аммиака и диоксида углерода. Изобретение также относится к устройству для определения уровня жидкости в вышеуказанных обстоятельствах.
Уровень техники
При проведении химических процессов желательно регулярно отслеживать уровень жидкости в устройстве, в котором происходит такой процесс. В то время как существует много способов определения уровня жидкости в двухфазной системе из жидкости и газа, это оказывается не столь простым в обстоятельствах, где жидкость присутствует в сочетании со сверхкритической фазой. Сверхкритическую фазу, которая не является ни явно газовой фазой, ни явно жидкостной фазой, затруднительно дифференцировать от жидкостной фазы. Эта проблема становится еще более явной, если (а также зачастую в ситуации при обстоятельствах, где жидкость и сверхкритическая фаза сосуществуют в химической реакции) жидкость представляет собой кипящую жидкость. Кроме того, определение уровня жидкости является особенно проблематичным в случае реакционной системы, включающей коррозионно-агрессивные вещества. Наиболее выразительным примером такой системы является получение мочевины синтезом из аммиака и диоксида углерода. Эта реакция включает образование карбамата, что приводит к чрезвычайно коррозионно-агрессивной смеси из мочевины и карбамата в секции синтеза мочевины. Это накладывает еще более жесткие ограничения на пригодные для этого способы определения.
Традиционный до настоящего времени метод включает в себя измерения радиоактивности. Однако применение радиоактивных материалов связано с множеством недостатков. Они касаются не только потенциальных опасностей и требуют обращения с самим радиоактивным материалом с соблюдением техники безопасности, но также связаны с социальными последствиями в виде негативного общественного мнения и экономическими и законодательными последствиями от действий властей, устанавливающих ограничения на выдачу разрешений на применение радиоактивных материалов. Эти измерения радиоактивности также требуют весьма значительных эксплуатационных затрат. Поэтому требуется техническое решение, которое позволяет избежать использования радиоактивных материалов в мониторинге уровней жидкости в секции синтеза мочевины или в прочих системах, где жидкость присутствует в сочетании со сверхкритической фазой.
Радар (как сокращение от фразы радиообнаружение и дальнометрия) представляет собой общеизвестную систему обнаружения объектов, в которой используют электромагнитные волны - более конкретно, радиоволны - для определения дальности, высоты, направления или скорости как движущихся, так и стационарных объектов. Тарелка радиолокатора, или антенна, передает импульсы радиоволн или микроволн, которые отражаются от любого объекта на их пути. Объект возвращает малую часть энергии волн к тарелке или антенне, которая обычно размещена на том же месте, где и передатчик. В уровне техники известно применение радара для измерения уровня жидкости.
На 11-м Симпозиуме фирмы 81атюагЪои по производству мочевины (2008 года) было предложено использовать радар для измерения уровня жидкости при синтезе мочевины. Предложение сопряжено с применением рупорной антенны в реакторе и вертикальной трубы в стриппере. Антенна служит для передачи радиосигнала от передатчика в сторону среды в резервуаре и получает обратно отраженный сигнал, который получается от встречи радиосигнала с отражающей целью. Для антенны рупорного типа представлялось, что такую отражающую цель составляла бы поверхность уровня жидкости в реакторе, и полученное эхо формировало бы обнаруживаемый сигнал.
Однако на практике метод оказался неудачным. В то время как точные причины установить нелегко, ясно, что отношение сигнала к шуму (отношение 8/Ν) является в высшей степени неблагоприятным в системах, в которых должна быть обнаружена поверхность раздела между жидкостью и сверхкритическим флюидом. В частности, отношение 8/Ν является неблагоприятным в таких системах, как реактор для синтеза мочевины из диоксида углерода и аммиака, который не только включает присутствие жидкости и сверхкритического флюида, но в котором сама жидкость, как правило, будет кипящей. Все это, в частности, в вышеупомянутом синтезе мочевины, является более проблематичным потому, что чрезвычайная коррозионная активность реакционной среды обусловливает серьезные ограничения применимости любых систем для мониторинга уровня жидкости, не говоря уже об иных системах, нежели системы, предусматривающие использование радиоактивности.
Кроме того, в уровне техники известна форма измерения уровня с направляемым радаром, используемая для измерения уровня жидкости в таком контейнере, как реакционный резервуар. Способ, известный из прототипа, действует посредством направления радарных импульсов вдоль стержня. Этот тип радарного измерения уровня вдоль стержня из дуплексной стали предусмотрен в вышеупомянутой ссылке на Симпозиум по мочевине.
Из уровня техники известен документ \УО 2004/046663. В нем описаны устройство и способ замера уровня на основе радара, в котором микроволновый сигнал посылается через волновод. Способ описан для цели измерения уровня жидкости, такой как нефть, в ситуации, где выше жидкости присутствует газ,
- 1 027198 такой как воздух. Изобретение не касается конкретной ситуации для жидкости, которая имеет сверхкритический флюид над нею, и конкретной ситуации для жидкости, которая присутствует во время проведения химической реакции, в жестких условиях. Скорее, изобретение направлено на измерение уровня жидкостей в типично статических ситуациях.
Еще одним известным из уровня техники источником относительно измерения уровня жидкости в резервуаре с использованием радара является документ И8 2004/145510. В нем также рассматривается скорее статическая ситуация в резервуаре, нежели динамическая ситуация, где в резервуаре проводится химическая реакция в жестких условиях. Кроме того, источник не предусматривает конкретного измерения уровня жидкости в ситуации, где над указанной жидкостью присутствует сверхкритический флюид.
Теперь же желательно создание способа мониторинга уровня жидкости в системе, в которой присутствуют как жидкость, так и сверхкритический флюид. Кроме того, желательно создание способа мониторинга уровня жидкости в том случае, когда жидкость под сверхкритическим флюидом кипит. В частности, желательно создание способа определения уровня жидкости в реакторе для синтеза мочевины из диоксида углерода и аммиака.
Сущность изобретения
Для лучшего удовлетворения одного или более из вышеуказанных пожеланий изобретение в одном аспекте представляет радарный способ определения уровня жидкости в резервуаре, в котором над указанной жидкостью присутствует сверхкритический флюид, причем способ включает в себя передачу электромагнитных волн по направлению к жидкости, причем способ исполняется с использованием трубы, через которую передаются волны, причем труба проходит до нижнего конца, размещенного внутри резервуара выше желательного минимального уровня жидкости, и причем концевая часть определяется отражательной поверхностью, причем труба дополнительно содержит по меньшей мере одно отверстие для выведения газа, и по меньшей мере одно отверстие для обеспечения возможности поступления жидкости. В одном варианте исполнения последнее отверстие расположено вблизи или у нижнего конца указанной трубы.
В еще одном аспекте изобретение относится к системе определения уровня жидкости в резервуаре, таком как реактор, причем система содержит радиопередатчик, радиоприемник, устройство для обработки сигнала и устройство отображения, чтобы показывать результаты измерения.
Описание чертежей
Фиг. 1 изображает разрез радарной трубы (1), как используется в настоящем изобретении, оснащенной на верхнем конце радарным конусом (2), и содержащей круглую стенку (3) и нижнюю пластину (4). Стенка (3) снабжена входным отверстием (5) и вентиляционным отверстием (13), и нижняя пластина (4) снабжена дренажным и входным отверстием (6);
фиг. 2 представляет радарную трубу (1) в разрезе, как на фиг. 1, снабженную наверху радарным конусом (2), и включающую круглую стенку (3), снабженную вентиляционным отверстием (13), и нижнюю пластину (4). Нижняя пластина (4) снабжена отверстиями (7);
фиг. 3 изображает радарную трубу (1) в разрезе, снабженную наверху радарным конусом (2), и содержащую круглую стенку (3), снабженную вентиляционным отверстием (13). В этом варианте осуществления изобретения труба снабжена нижним отражательным элементом (8) в форме отражающей поверхности (9), окружающей круглое отверстие (10);
фиг. 4 показывает два варианта расположения радарной трубы согласно изобретению: (а) вертикального; (Ь) горизонтального. Показана в разрезе часть трубы (1), имеющей стенку (11) и радарный конус (2). Труба (1) имеет форму конуса внутри концевого участка (12), смежного с радарным конусом (2).
Подробное описание изобретения
Изобретение разрешает сложную проблему измерения уровня жидкости в конкретной ситуации с жидкостью, над которой имеется сверхкритический флюид, в частности жидкостная фаза, которая интенсивно кипит, и которая имеет очень неровную поверхность. Как правило, это относится к жидкости, которая находится в состоянии интенсивного движения, такой как кипящая жидкость во время химической реакции.
Изобретение основывается на том неожиданно обнаруженном факте, что для достижения этого пригодна скорее труба, нежели радар рупорного типа (радар свободного пространства).
Решение согласно изобретению состоит в предоставлении трубы, чтобы направлять волны радара внутри трубы на поверхность измеряемой жидкости, без конденсации, происходящей на радарном передатчике. Без намерения вдаваться в теорию, авторы настоящего изобретения обнаружили, что такая конденсация входит в ряд причин того, почему, поначалу будучи многообещающим, способ радарного измерения уровня, представленный в материалах вышеупомянутого симпозиума, на практике спустя короткое время начинает давать ненадежные результаты измерений.
Изобретение требует присутствия отражающей поверхности на нижнем конце трубы. Это служит для двух целей. Одна состоит в создании средства для обнаружения низа трубы. Однако другая цель в синергическом эффекте по меньшей мере с одним отверстием заключается в создании ограничения для поступления жидкости, тем самым уменьшая движение поверхности жидкости. Это позволяет лучше определять поверхность раздела между сверхкритическим флюидом и жидкостной фазой.
- 2 027198
Число и размер отверстий обусловливаются конструктивными соображениями, которые будут зависеть от необходимости обнаруживать быстрые изменения уровня, а также от свойств жидкости, например вязкости. Это может быть без труда определено специалистом в области техники.
Согласно изобретению дополнительно предусматривается создание таких условий в трубе, чтобы позволить жидкости, уровень которой должен быть измерен, входить в нее, и газу выходить из нее.
Для измерения уровня жидкости в чрезвычайно коррозионно-агрессивных условиях реактора для синтеза мочевины изобретение, в предпочтительном варианте осуществления, предусматривает применение материалов, которые устойчивы к такой коррозии.
Термин радар имеет отношение к известному способу, в котором передаются электромагнитные волны (микроволны, радиоволны), и принимается отражение которое испытывают переданные волны. Передача предусматривает передатчик. Отраженные волны могут быть приняты отдельным приемником, или же передатчик и приемник могут представлять собой одно и то же устройство. Как правило, используемое радарное оборудование также будет содержать по меньшей мере одно устройство для обработки сигнала, которое служит для обработки релевантных параметров переданных и принятых волн, и расчета положения поверхности, на которой происходит отражение, на основе этого. При радарном измерении уровня жидкости эта поверхность представляет собой поверхность жидкости. Релевантные параметры будут, в конечном счете, связаны с расстоянием между передатчиком (или любой другой фиксированной точкой калибровки) и поверхностью жидкости. Чаще всего расстояния при радарном измерении определяются на основе времени прохождения сигнала. В принципе может быть использовано радарное оборудование любого типа. Такое оборудование включает в себя, например, передатчик, приемник, устройство для обработки сигнала и устройство отображения, чтобы показывать результаты измерения. В то время как для изобретения требуется применение трубы для распространения радарных волн в сторону жидкости, оно, кроме того, определенно пригодно для применения известного радарного оборудования. Такое оборудование известно специалисту в области техники. В этом отношении ссылочным источником является инструкция по эксплуатации Кабаг 1еуе1 теакигетеп! (Радарное измерение уровня) автора Рс1сг Пеуше, кодовый номер издания Ι8ΒΝ 0-0538920-0-Х. Применяемые электромагнитные волны (радиоволны, микроволны, в настоящем изобретении также называемые радарные волны) могут быть в пределах обычных областей длин волн и частотных диапазонов, как это известно в области техники. Радарные волны обычно посылаются импульсами, продолжительность которых и интервалы между которыми также известны в области техники.
Труба, используемая в настоящем изобретении, проходит внутрь резервуара. Она может быть, по существу, вертикальной (т.е. установленной под углом около 90° к жидкости, если она находится в невозмущенном состоянии). Будет понятно, что угол может отклоняться от 90°. На практике в зависимости от размера и формы резервуара угол может существенно отличаться от 90°, например от 0 до 180° или более, в такой мере, насколько труба обеспечивает достаточную возможность заполнения жидкостью до уровня, который является характерным для уровня жидкости в резервуаре. Например, если труба проходит вертикально (90°), будет понятно, что уровень жидкости в трубе обычно должен быть таким же, как уровень окружающей трубу жидкости. Ситуация может быть иной, если труба наклонена под значительным углом относительно поверхности жидкости. В таком случае уровень жидкости в трубе может более высоким, чем уровень окружающей трубу жидкости. Будет понятно, что уровень в трубе, где происходит отражение радарных волн, в последнем варианте исполнения также будет показательным для уровня окружающей жидкости и потребует только иного расчета калибровки.
В предпочтительных вариантах исполнения угол, как определено выше, составляет либо 90, либо
180°.
Первый вариант подразумевает, по существу, вертикальное расположение радарной трубы, как изображено на фиг. 4(а). Это является преимущественным для стекания любого образующегося конденсата, так как это расположение исключает слишком малый угол, который позволял бы накапливаться жидкости. Кроме того, в одном варианте исполнения, если труба имеет, по существу, коническую форму (концевой участок (12), показанный в фиг. 4), полностью вертикальным расположением избегают того, что верхняя часть трубы могла бы быть размещена под малым углом относительно горизонтали, что вредно влияло бы на течение под действием силы тяжести.
Последний вариант (180°) подразумевает, по существу, горизонтальное расположение (как изображено на фиг. 4(Ь) с боковым входом и изогнутой трубой. Здесь также предотвращение сильного отклонения от 180° будет обеспечивать исключение накопления конденсата. Предпочтительная труба с конической формой (смотри концевой участок (12) на фиг. 4) содействует стеканию образующегося на антенне конденсата самотеком, непосредственно к низу концевого участка трубы с конической формой.
В одном варианте исполнения труба является изогнутой, и верхний конец смонтирован в боковой стороне резервуаре. В одном предпочтительном варианте исполнения верхний участок трубы проходит, по существу, горизонтально в реактор, затем изгибается вниз в жидкость. В одном варианте исполнения радиус изгиба составляет около 90°. В еще одном варианте исполнения радиус изгиба составляет больше 90°, например от 95 до 110°.
- 3 027198
Предпочтительно, чтобы радарный конус был нагрет, чтобы дополнительно избежать конденсации.
Нагревание может быть выполнено электрическим обогревом или любым иным средством, известным специалисту в области техники.
Труба содержит по меньшей мере одно вентиляционное отверстие. В одном предпочтительном варианте исполнения вентиляционное отверстие размещено ниже изгиба трубы. Этим обеспечивается то, что никакая жидкость не поступит, по существу, в горизонтальный участок трубы, тем самым предотвращая погружение радарной антенны.
Труба имеет нижний конец, как определено отражающей поверхностью. Отражающая поверхность может иметь любую форму в той мере, насколько она способна отражать радарные волны, чтобы обнаруживать конец трубы. Этой формой может быть, например, кольцо, покрывающее часть нижней поверхности трубы, решетка, закрывающая пластина, содержащая отверстия, или полностью непроницаемая закрывающая пластина. Например, в одном варианте исполнения труба содержит отверстия в боковой стороне трубы, чтобы обеспечить поступление жидкости, и крышку у дна, имеющую одно или более (мелких) отверстий, которые позволяли бы жидкости стекать.
Крышка может быть плоской пластиной, изогнутым заваренным концом трубы, или предоставлена в любой иной форме для обеспечения того, чтобы труба была закрыта снизу. Эта крышка должна иметь хорошую отражательную способность, чтобы обеспечивать обнаружение конца трубы. Будет понятно, что эти возможности могут быть приспособлены к условиям в резервуаре, например, в случае высококоррозионных условий крышка будет изготовлена из материала, выдерживающего эти условия.
Кроме того, труба содержит по меньшей мере одно отверстие для выпуска газа. Это отверстие размещено в положении выше желательного максимума жидкости в резервуаре. В случае жидкостей, которые находятся в состоянии интенсивного движения, таком как кипение, отверстие для выпуска газа будет расположено значительно выше ожидаемого максимума жидкости.
Труба также содержит по меньшей мере одно отверстие для возможности поступления жидкости в нее. Последнее отверстие размещено выше желательного минимального измеряемого уровня и тем самым предпочтительно вблизи или у нижнего конца указанной трубы. Как правило, у конца трубы одно отверстие будет предусмотрено для цели дренажа. Будет понятно, что, уровень жидкости должен опуститься ниже отверстия, позволяющего жидкости поступать в трубу, иначе никакая жидкость уже не будет входить в трубу, и будет измеряться отражение от нижнего конца трубы. Еще одно преимущество состоит в том, что это может быть использовано для калибровки радара без льющейся воды, поскольку положение концевой пластины точно известно. Это может быть желательным вариантом исполнения в случае, когда кому-то будет интересно узнать, достигнут ли или нет определенный минимальный уровень, в этом случае такой минимальный уровень может быть соотнесен с положением отверстия. Однако предпочтительно отверстие размещают вблизи низа трубы.
В связи с этим может быть использована конструкция, которая приведена в вышеупомянутом документе \УО 2004/046663, который включен сюда посредством ссылки.
Неожиданно способ согласно изобретению оказался пригодным для измерения уровня жидкости в резервуаре при специфических условиях, что над указанной жидкостью присутствует сверхкритический флюид. Это является трудноразрешимой ситуацией, поскольку, например, сверхкритический флюид будет оставлять меньше возможностей для различения с паром, и также могут становиться более сходными диэлектрические постоянные.
По меньшей мере одно отверстие для возможности поступления жидкости в трубу может представлять собой одиночное отверстие. Отверстие может иметь любую форму и может иметь диаметр около 150 мм. Большое число относительно малых отверстий является предпочтительным перед одиночным относительно крупным отверстием. Например, предпочтительно присутствие 2-20 отверстий с диаметром 2-20, предпочтительно 3-10 мм, более предпочтительно 5-15 отверстий диаметром 3-10 мм.
Сама труба может быть прямой, но она также может быть изогнутой. В последнем случае будет понятно, что изгиб не должен быть таким, чтобы создавать такое отражение в месте изгиба, которое преобладало бы над отражением от поверхности жидкости. Для монтажа радарного оборудования предпочтительно, чтобы это нужно было делать не наверху резервуара, но на боковой стороне ниже верха. В этом варианте исполнения труба будет входить в резервуар обычно под углом относительно уровня жидкости и затем изгибаться так, чтобы далее проходить, по существу, вертикально до поверхности жидкости. Более предпочтительно радар размещают перпендикулярно поверхности жидкости, предпочтительно наверху резервуара. В этом варианте исполнения эффекты конденсации сокращаются до минимума.
Труба может иметь поперечное сечение любой формы. Предпочтительно круглое, эллиптическое или прямоугольное поперечное сечение. Труба предпочтительно является металлической. Для применения в чрезвычайно коррозионно-агрессивных условиях реактора для получения мочевины трубу предпочтительно изготавливают из дуплексной марки стали, тантала или циркония.
Предпочтительной сталью является дуплексная ферритно-аустенитная нержавеющая сталь, имеющая высокое содержание Сг и N и низкое содержание №. Касательного этого вопроса приведен документ \УО 95/00674, содержание которого включено сюда посредством ссылки.
- 4 027198
В еще одном предпочтительном варианте исполнения трубу изготавливают из дуплексной нержавеющей стали, состоящей из, вес.%: С: 0,03 или менее, δί: 0,5 или менее, Мп: 2 или менее, Р: 0,04 или менее, δ: 0,003 или менее, Сг: 26 или более, но менее 28, Νί: 7,3-10, Мо: 0,2-1,7, V: более 2, но не более 3, Ν: более 0,3, но не более 0,4, с остальным количеством, приходящимся на Ре и примеси, в которой содержание Си как загрязняющей примеси составляет не более 0,1. Такая сталь описана в документе υδ 7347903, содержание которого включено посредством ссылки в настоящее описание.
Предпочтительная труба изготовлена из сплава дуплексной нержавеющей стали, содержащего, вес.%:
С: максимально 0,05, предпочтительно максимально 0,03; δί: максимально 0,8, предпочтительно максимально 0,5;
Мп: 0,3-4, предпочтительно 0,3-1;
Сг: 28-35, предпочтительно 29-33;
Νί: 3-10;
Мо: 1,0-4,0, предпочтительно 1,0-1,3;
Ν: 0,2-0,6, предпочтительно 0,36-0,55;
Си: максимально 1,0;
V: максимально 2,0; δ: максимально 0,01;
Се: 0-0,2, причем остальное количество составлено Ре и обычно встречающимися примесями и добавками, причем содержание феррита составляет 30-70 об.%, предпочтительно 33-35 об.%.
В вариантах исполнения, в которых труба изготовлена из антикоррозионного материала, и, в частности, из дуплексной стали, как определено выше, способ согласно изобретению в особенности пригоден для измерения уровня жидкости (раствора карбамата), образованной при синтезе мочевины. Будет понятно, что резервуар, в котором измеряют уровень жидкости, в этом варианте исполнения представляет собой реактор для синтеза мочевины.
В еще одном аспекте изобретение также относится к радарной системе, пригодной для размещения в резервуаре, таком как химический реактор. Система согласно изобретению содержит передатчик, приемник и трубу, верхним концом присоединенную к передатчику и приемнику, и с нижним концом, который является закрытым. Кроме того, труба содержит по меньшей мере два отверстия на различных расстояниях от низа (тем самым определяя возможность выхода газа, а также поступления жидкости). Согласно изобретению, труба предпочтительно выполнена из дуплексной стали, как определено выше. Кроме того, система содержит радиопередатчик, радиоприемник, устройство для обработки сигнала и устройство отображения, чтобы показывать результаты измерения, которые представляют собой элементы, привычные для специалиста в области техники.

Claims (8)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    1. Радарный способ отслеживания уровня жидкости, представляющей собой раствор карбамата, образованного при синтезе мочевины в реакторе для синтеза мочевины, который содержит трубу и в котором над указанной жидкостью присутствует сверхкритический флюид, причем способ включает в себя этапы, на которых передают электромагнитные волны в направлении жидкости через внутреннее пространство трубы, причем нижний конец трубы расположен внутри реактора для синтеза мочевины выше желательного минимального уровня жидкости и содержит отражательную поверхность, причем труба дополнительно содержит по меньшей мере одно отверстие для выпуска газа, расположенное над желательным максимумом жидкости, и по меньшей мере одно отверстие для обеспечения возможности поступления жидкости, расположенное над желательным минимальным уровнем жидкости, регистрируют отражение, которое испытывают переданные волны, обрабатывают параметры волны и на основании указанной обработки вычисляют положение поверхности, на которой происходит отражение.
  2. 2. Способ по п.1, в котором по меньшей мере одно отверстие для обеспечения возможности поступления жидкости в трубу расположено вблизи или у нижнего конца указанной трубы.
  3. 3. Способ по п.1 или 2, в котором по меньшей мере одно отверстие для обеспечения возможности поступления жидкости в трубу выполнено в виде 2-20 отверстий диаметром 2-20 мм, предпочтительно 515 отверстий диаметром 3-10 мм.
  4. 4. Способ по любому одному из предшествующих пунктов, в котором труба проходит, по существу, вертикально в жидкость.
  5. 5. Способ по одному любому из пп.1-3, в котором труба входит в резервуар сбоку и имеет изгиб, проходящий далее вниз в жидкость, причем труба содержит вентиляционное отверстие ниже колена трубы.
    - 5 027198
  6. 6. Способ по любому одному из предшествующих пунктов, в котором труба изготовлена из дуплексной ферритно-аустенитной нержавеющей стали, имеющей высокое содержание Сг и К, и низкое содержание Νί.
  7. 7. Способ по п.6, в котором труба изготовлена из сплава дуплексной нержавеющей стали, содержащего, вес.%: С - максимально 0,05, предпочтительно максимально 0,03; 8ΐ - максимально 0,8, предпочтительно максимально 0,5; Мп - 0,3-4, предпочтительно 0,3-1; Сг - 28-35, предпочтительно 29-33; Νί - 3-10; Мо - 1,0-4,0, предпочтительно 1,0-1,3; N - 0,2-0,6, предпочтительно 0,36-0,55; Си - максимально 1,0; максимально 2,0; 8 - максимально 0,01; Се - 0-0,2%; причем остальное количество составляет Ре и обычно встречающиеся примеси и добавки, причем содержание феррита составляет 30-70 об.%, предпочтительно 33-35 об.%.
  8. 8. Способ по любому одному из предшествующих пунктов, в котором труба имеет коническую форму на внутренней стороне, смежной с радарным конусом.
EA201391688A 2011-09-06 2012-09-03 Радарный способ отслеживания уровня жидкости, представляющей собой раствор карбамата, образованного при синтезе мочевины в реакторе для синтеза мочевины EA027198B1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP11180241 2011-09-06
PCT/NL2012/050603 WO2013036108A1 (en) 2011-09-06 2012-09-03 Radar level measurement

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201391688A1 EA201391688A1 (ru) 2014-03-31
EA027198B1 true EA027198B1 (ru) 2017-06-30

Family

ID=46832567

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201391688A EA027198B1 (ru) 2011-09-06 2012-09-03 Радарный способ отслеживания уровня жидкости, представляющей собой раствор карбамата, образованного при синтезе мочевины в реакторе для синтеза мочевины

Country Status (12)

Country Link
US (1) US9551607B2 (ru)
EP (1) EP2753902B1 (ru)
CN (2) CN103733032A (ru)
AR (1) AR087778A1 (ru)
BR (1) BR112013031934B1 (ru)
CA (1) CA2838487C (ru)
EA (1) EA027198B1 (ru)
HU (1) HUE046226T2 (ru)
MX (1) MX339457B (ru)
PL (1) PL2753902T3 (ru)
TR (1) TR201910603T4 (ru)
WO (1) WO2013036108A1 (ru)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI568994B (zh) * 2013-11-08 2017-02-01 維嘉葛瑞夏伯兩合公司 具有加熱天線的充填程度測量裝置
DE102013222767A1 (de) * 2013-11-08 2015-05-13 Vega Grieshaber Kg Beheizte Antenne
DE102016111259B4 (de) * 2016-06-20 2024-02-29 Endress+Hauser SE+Co. KG Überflutungssicheres Füllstandsmessgerät
CN105910677A (zh) * 2016-07-06 2016-08-31 天津市鑫成仪表有限公司 一种具有远程无线监控功能的电伴热液位计
CN108511094A (zh) * 2017-02-28 2018-09-07 国核华清(北京)核电技术研发中心有限公司 一种用于监测反应堆堆芯液位和空泡的装置和方法
WO2019096623A1 (en) 2017-11-16 2019-05-23 Casale Sa A method and system for measuring a liquid level in a pressure vessel of a urea synthesis plant
CN110356732A (zh) * 2019-07-04 2019-10-22 昌和化学新材料(江苏)有限公司 一种亚磷酸一苯二异辛酯生产用的缓冲罐
EP3786593A1 (en) 2019-08-30 2021-03-03 Casale Sa A method for measuring a liquid level in a pressure vessel
IT202000017122A1 (it) 2020-07-15 2022-01-15 Saipem Spa Dispositivo e metodo di misura di un livello di liquido in una apparecchiatura
CN112050903A (zh) * 2020-08-17 2020-12-08 福建福清核电有限公司 导波雷达液位计蒸汽补偿方法和装置

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1995000674A1 (en) * 1993-06-21 1995-01-05 Sandvik Ab Ferritic-austenitic stainless steel and use of the steel
WO2003095954A1 (de) * 2002-05-07 2003-11-20 Framatome Anp Gmbh Verfahren zur ermittlung eines positionskennwerts für eine grenzschicht eines in einem behälter vorgehaltenen mediums
WO2004046663A1 (en) * 2002-11-20 2004-06-03 Saab Rosemount Tank Radar Ab Apparatus and method for radar-based level gauging
US20040145510A1 (en) * 2003-01-29 2004-07-29 Edvardsson Kurt Olov Bottom reflector for a radar-based level gauge
WO2007037696A1 (en) * 2005-09-27 2007-04-05 Kongsberg Maritime As Sheltering device for radar type liquid level measuring apparatus
US7347903B2 (en) * 2002-02-05 2008-03-25 Sumitomo Metal Industries, Ltd. Duplex stainless steel for urea manufacturing plants
US20090249870A1 (en) * 2008-04-04 2009-10-08 Ez Form Cable Corporation Liquid Level Sensing Apparatus

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2375084A (en) * 1943-06-23 1945-05-01 Gen Aniline & Film Corp Liquid level measuring apparatus
SE461179B (sv) * 1989-02-08 1990-01-15 Saab Marine Electronics Anordning foer maetning av nivaan av ett i en behaallare befintligt fluidum
DE19810601A1 (de) * 1998-03-12 1999-09-16 Daimler Benz Aerospace Ag Anordnung zur Füllstandsmessung
DE29812024U1 (de) * 1998-07-06 1998-09-17 Vega Grieshaber Kg, 77709 Wolfach Mikrowellen-Füllstandsmeßgerät mit verbesserter Signalqualität
US6538598B1 (en) * 2000-01-26 2003-03-25 Ohmart Vega Corporation Apparatus and method for liquid level measurement in a sounding tube
EP1209451A1 (de) * 2000-11-13 2002-05-29 Krohne S.A. Füllstandmessgerät
US6915689B2 (en) * 2002-11-21 2005-07-12 Saab Rosemount Tank Radar Ab Apparatus and method for radar-based level gauging
EP1422503B1 (en) * 2002-11-20 2016-04-27 Rosemount Tank Radar AB Apparatus and method for radar-based level gauging
US6988404B2 (en) * 2003-12-11 2006-01-24 Ohmart/Vega Corporation Apparatus for use in measuring fluid levels
DE602005020434D1 (de) * 2005-06-13 2010-05-20 Siemens Milltronics Proc Instr Hornantenne mit Verbundwerkstoffstrahler
US7345622B2 (en) * 2005-10-14 2008-03-18 Saab Rosemount Tank Radar Ab Two-mode radar level gauge system
US20070090992A1 (en) * 2005-10-21 2007-04-26 Olov Edvardsson Radar level gauge system and transmission line probe for use in such a system
US7518548B2 (en) * 2005-12-15 2009-04-14 Rosemount Tank Radar Ab Method for determining quality of measurement in a radar level gauge system
US7532155B2 (en) * 2006-04-10 2009-05-12 Rosemount Tank Radar Ab Radar level gauging system
US8100006B2 (en) * 2006-08-21 2012-01-24 Engineering Technologies Canada Ltd. Liquid level measurement device and installation incorporating the same
CN201152765Y (zh) * 2007-12-19 2008-11-19 贵阳铝镁设计研究院 油罐油水液位测量装置
EP2090387A1 (en) * 2008-01-18 2009-08-19 Corus Staal BV Method and apparatus for monitoring the surfaces of slag and molten metal in a mould
US8842038B2 (en) * 2010-12-30 2014-09-23 Rosemount Tank Radar Ab High frequency mode generator for radar level gauge
US8773302B2 (en) * 2011-07-07 2014-07-08 Rosemount Tank Radar Ab Multi-channel radar level gauge
US9360361B2 (en) * 2012-09-27 2016-06-07 Magnetrol International, Inc. System and method for emulsion measurement and profiling

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1995000674A1 (en) * 1993-06-21 1995-01-05 Sandvik Ab Ferritic-austenitic stainless steel and use of the steel
US7347903B2 (en) * 2002-02-05 2008-03-25 Sumitomo Metal Industries, Ltd. Duplex stainless steel for urea manufacturing plants
WO2003095954A1 (de) * 2002-05-07 2003-11-20 Framatome Anp Gmbh Verfahren zur ermittlung eines positionskennwerts für eine grenzschicht eines in einem behälter vorgehaltenen mediums
WO2004046663A1 (en) * 2002-11-20 2004-06-03 Saab Rosemount Tank Radar Ab Apparatus and method for radar-based level gauging
US20040145510A1 (en) * 2003-01-29 2004-07-29 Edvardsson Kurt Olov Bottom reflector for a radar-based level gauge
WO2007037696A1 (en) * 2005-09-27 2007-04-05 Kongsberg Maritime As Sheltering device for radar type liquid level measuring apparatus
US20090249870A1 (en) * 2008-04-04 2009-10-08 Ez Form Cable Corporation Liquid Level Sensing Apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
CA2838487C (en) 2018-03-13
CA2838487A1 (en) 2013-03-14
PL2753902T3 (pl) 2019-10-31
BR112013031934B1 (pt) 2020-06-02
MX339457B (es) 2016-05-27
EP2753902A1 (en) 2014-07-16
HUE046226T2 (hu) 2020-02-28
EA201391688A1 (ru) 2014-03-31
EP2753902B1 (en) 2019-06-26
MX2013014321A (es) 2014-01-23
US20140191898A1 (en) 2014-07-10
BR112013031934A2 (pt) 2016-12-20
CN109489772A (zh) 2019-03-19
US9551607B2 (en) 2017-01-24
AR087778A1 (es) 2014-04-16
TR201910603T4 (tr) 2019-08-21
WO2013036108A1 (en) 2013-03-14
CN103733032A (zh) 2014-04-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA027198B1 (ru) Радарный способ отслеживания уровня жидкости, представляющей собой раствор карбамата, образованного при синтезе мочевины в реакторе для синтеза мочевины
EP2570784B1 (en) Level detector for measuring foam and aerated slurry level in a wet flue gas desulfurization absorber tower
CN101680796B (zh) 用于在海上使用的雷达液位计量***
EP2614341B1 (en) Radar level gauge system with operation monitoring functionality
US7532155B2 (en) Radar level gauging system
US5614831A (en) Method and apparatus for level gauging using radar in floating roof tanks
US20070090992A1 (en) Radar level gauge system and transmission line probe for use in such a system
JP2008525796A (ja) レーダ液面計システム
US20180094962A1 (en) Guided wave radar level gauge system for interface measurement
JP4130459B2 (ja) レーダ液位計のための底部反射器
JP5159645B2 (ja) 原子炉水位計測装置および原子炉水位計測方法
CN111344541B (zh) 用于测量尿素合成设备的压力容器中液位的方法和***
CN212867529U (zh) 钻井液出口流量测量装置
JP2001255196A (ja) 充填物レベル測定のための装置
RU2447409C1 (ru) Локационный уровнемер
CN209014093U (zh) 一种新型防泡沫干扰的导波雷达液位计
EP4182646B1 (en) Device and method for measuring a liquid level in an apparatus
RU186160U1 (ru) Цистерна для жидких грузов
CN220322496U (zh) 一种超声液位测定装置以及sbr污水处理***
JPH08327437A (ja) 液面追随型界面レベル計
JP2008170223A (ja) 原子炉水位の測定方法および装置

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM KG TJ

QB4A Registration of a licence in a contracting state