本发明专利技术涉及核电站乏燃料后处理工艺中脉冲萃取柱液位、界面、密度、柱重参数计算，具体涉及一种脉冲萃取柱参数吹气测量与界面控制方法。目的是准确计算脉冲萃取柱测量参数值，并使该数值能够稳定真实的反映现场工况，进行系统界面调节控制，保证脉冲萃取柱系统稳定运行。测量方法包括如下步骤：步骤一、采集参与计算的参数；步骤二、进行数据平滑；步骤三、通过压力差数据计算得到萃取柱参数。经过实际使用验证，上述方法在脉冲萃取柱参数测量时，能够准确地测量脉冲萃取柱的参数如液位、柱重、界面等，为工艺操作提供可靠的保障。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及应用于核电站乏燃料后处理工艺中脉冲萃取柱液位、界面、密度、柱重参数的计算；进一步涉及脉冲萃取柱界面调节控制。
技术介绍
脉冲萃取柱是上世纪六十年代根据核电站乏燃料后处理的需要发展起来的，在随后四十多年的工业应用中，脉冲萃取柱所具有的结构和萃取效率方面的优势，使其在乏燃料后处理中得到广泛应用，也成为高放射性废液分离流程中的关键设备之一。脉冲萃取柱在乏燃料后处理试验厂(中试厂)工艺生产过程中主要用于萃取和反萃，它的运行情况直接影响到工艺生产过程。在脉冲萃取柱的运行过程中，主要是通过液位、界面、柱重等参数来监督柱子的运行情况，以方便工艺操作人员的判断。在乏燃料处理过程中，由于乏燃料的放射性，脉冲萃取柱均安装于热室之中，选择何种测量方法实现此类设备液位、界面、柱重及倒空信号等关键参数的测量，是一个很重要的环节，选择的测量方法既要能够实现参数的准确测量，同时也要便于热室条件下的检修、维保。我国老的放射性核设施多采用杆式仪表，此类仪表测量精度低、检修困难、放射性高，易对检修人员及厂房环境造成污染，已不适于测量需要；一些新型仪表，如超声波液位计、密度计、界面仪虽然测量精度高、性能稳定，亦可完成测量工作，但存在强放射环境下仪表的检修维护问题；最终选择采用吹气测量这种测量技术，以期能够快速准确地实现脉冲萃取柱液位、界面和柱重及倒空信号等参数的测量，为工艺系统稳定运行提供可靠的数据依据。但是，目前，还没有能够应用于核电站乏燃料后处理工业生产现场的。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种方法，准确计算脉冲萃取柱测量参数值，并使该数值能够稳定真实的反映现场工况，进行系统界面调节控制，保证脉冲萃取柱系统稳定运行。本专利技术是这样实现的:一种脉冲萃取柱参数吹气测量方法，其中，包括如下步骤:步骤一、采集参与计算的参数；采集通过吹气方式测量得到的压力差信号ΔPi, ΔPff, Δ PD。、ΔPlla, Δ PL，单位kPa ；其中，APi为界面测量用压力差，单位:Kpa，由2个吹气管进行测量；在萃取工作过程中，脉冲萃取柱中的界面高度被要求处于预定的控制测量范围之内，在此高度范围的上限和下限处分别布置2根吹气管(Y3-190、Y3-191)，2根吹气管分别连接到差压变送器，下管的单管压力减去上管的单管压力得到APi,求差的过程由差压变送器完成；APff~柱重测量用压力差，kPa ;由2个吹气管进行测量，在脉冲萃取柱的板段上端和下端分别布置2根吹气管(Y3-177、Y3-189)，下管的单管压力减去上管的单管压力得到ΛPw，求差的过程由差压变送器完成；APl—液位测量用压力差，kPa ;由2个吹气管进行测量，在空气中布置I根上管(Y3-176)，作为标准参考管，另外I根下管设置在上扩大段中底部(Y3-177)，下管的单管压力减去上管的单管压力得到△&，求差的过程由差压变送器完成；Δ PD。、Δ Plla——密度测量用压力差，分别对应于有机相和水相，kPa ；设置2组共4根吹气管分别对有机相和水相的压差进行测量，对应于萃取时水相连续和有机相连续这两种情况，分别布置，对于水相连续的情况，此情况下，界面在萃取柱的上扩大段，在上扩大段设置4根吹气管；测水相密度的上管是在界面控制测量范围下限处，测水相密度的下管是在板段上端；2管压力求差得到APlla;测有机相密度的上管是单独设置，在液面以下，在界面控制测量范围上限以上；测有机相密度的下管在界面控制测量范围上限处；2管压力求差得到APd。；对于有机相连续的情况，此情况下，界面在萃取柱的下扩大段，在下扩大段设置4根吹气管；测水相密度的上管在界面控制测量范围的下限处(Y3-191)，测水相密度的下管单独设置(Y3-192)，在界面控制测量范围下限以下；测有机相密度的下管在界面控制测量范围上限处(Y3-190);测有机相密度的上管在板段的下端(Y3-189)；在测量上述变参量的同时，获取预先存储的实际的吹气管管间距H1、Hdo、HDa、Hw、Hi，单位(mm)；步骤二、进行数据平滑；对现场来的数据进行求平均值算法，该算法为:OUT = (INn+INn_!+........ΙΝη_19)η = 20处理的数据包括:测量信号APi, APff, Λ PD。，ΔΡΒο, Δ Pl ；步骤三、通过压力差数据计算得到萃取柱参数；(I)计算密度`D = (APD*lQ3)/(HD*g)式中:Hd——2个密度测量吹气管位差，mm ;可以分别表示:HD。，HDa ；APd—密度测量用压力差，由差压变送器DT测得，kPa ;可以分别表示:ΛPD。，δρΒ3；D——密度g/cm3 ;可以分别表示:D。，Da ；(2)计算液位；上扩大段中，对于水相连续的时候,为两相料液；对于有机相连续的时候,为单一介质；单一介质:L= ( Λ PL*103) / (D0*g)两相料液:L= (( Λ Pl- Λ Pi) *IO3) / (D0*g) +HiAPl—液位测量用压力差，由差压变送器LT测得，kPa ；APi—界面测量用压力差，由差压变送器LiT测得，kPa ；D0-有机相密度，g/cm3;Hi——2个界面测量吹气管位差，mm;L-液位，mm ;(3)计算板段间液体密度；Dw = (Δ Pw*103) / (Hw*g)式中:Hff-柱重测量吹气管位差，mm ;Dw—脉冲萃取柱板段间水相有机相混合液的密度，g/cm3 ；Δ Pff~柱重测量差压变送器WT测得的压差，kPa ；在测量得到密度后，将其用于其它计算，既可以得到柱重参数，所以，此处的吹气管称为柱重测量吹气管。(4)计算界面位置；权利要求1.一种脉冲萃取柱参数吹气测量方法，其特征在于，包括如下步骤: 步骤一、采集参与计算的参数； 采集通过吹气方式测量得到的压力差信号APi, APff, APd。、APDa, ΛΡ 单位kPa; 其中，APi为界面测量用压力差，单位:Kpa，由2个吹气管进行测量； 在萃取工作过程中，脉冲萃取柱中的界面高度被要求处于预定的控制测量范围之内，在此高度范围的上限和下限处分别布置2根吹气管(Y3-190、Y3-191)，2根吹气管分别连接到差压变送器，下管的单管压力减去上管的单管压力得到△&，求差的过程由差压变送器完成; APw——柱重测量用压力差，kPa ;由2个吹气管进行测量，在脉冲萃取柱的板段上端和下端分别布置2根吹气管(Y3-177、Y3-189)，下管的单管压力减去上管的单管压力得到ΛPw，求差的过程由差压变送器完成； APl——液位测量用压力差，kPa;由2个吹气管进行测量，在空气中布置I根上管(Y3-176)，作为标准参考管，另外I根下管设置在上扩大段中底部(Y3-177)，下管的单管压力减去上管的单管压力得到△&，求差的过程由差压变送器完成； Λ PD。、APlla——密度测量用压力差，分别对应于有机相和水相，kPa ； 设置2组共4根吹气管分别对有机相和水相的压差进行测量，对应于萃取时水相连续和有机相连续这两种情况，分别布置， 对于水相连续的情况，此情况下，界面在萃取柱的上扩大段，在上扩大段设置4根吹气管； 测水相密度的上管是在界面控制测量范围下限处，测水相密度的下管是在本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种脉冲萃取柱参数吹气测量方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、采集参与计算的参数；采集通过吹气方式测量得到的压力差信号ΔPi，ΔPW，ΔPDo、ΔPDa，ΔPL，单位kPa；其中，ΔPi为界面测量用压力差，单位：Kpa，由2个吹气管进行测量；在萃取工作过程中，脉冲萃取柱中的界面高度被要求处于预定的控制测量范围之内，在此高度范围的上限和下限处分别布置2根吹气管(Y3‑190、Y3‑191)，2根吹气管分别连接到差压变送器，下管的单管压力减去上管的单管压力得到ΔPi，求差的过程由差压变送器完成；ΔPW——柱重测量用压力差，kPa；由2个吹气管进行测量，在脉冲萃取柱的板段上端和下端分别布置2根吹气管(Y3‑177、Y3‑189)，下管的单管压力减去上管的单管压力得到ΔPW，求差的过程由差压变送器完成；ΔPL——液位测量用压力差，kPa；由2个吹气管进行测量，在空气中布置1根上管(Y3‑176)，作为标准参考管，另外1根下管设置在上扩大段中底部(Y3‑177)，下管的单管压力减去上管的单管压力得到ΔPL，求差的过程由差压变送器完成；ΔPDo、ΔPDa——密度测量用压力差，分别对应于有机相和水相，kPa；设置2组共4根吹气管分别对有机相和水相的压差进行测量，对应于萃取时水相连续和有机相连续这两种情况，分别布置，对于水相连续的情况，此情况下，界面在萃取柱的上扩大段，在上扩大段设置4根吹气管；测水相密度的上管是在界面控制测量范围下限处，测水相密度的下管是在板段上端；2管压力求差得到ΔPDa；测有机相密度的上管是单独设置，在液面以下，在界面控制测量范围上限以上；测有机相密度的下管在界面控制测量范围上限处；2管压力求差得到ΔPDo；对于有机相连续的情况，此情况下，界面在萃取柱的下扩大段，在下扩大段设置4根吹气管；测水相密度的上管在界面控制测量范围的下限处(Y3‑191)，测水相密度的下管单独设置(Y3‑192)，在界面控制测量范围下限以下；测有机相密度的下管在界面控制测量范围上限处(Y3‑190)；测有机相密度的上管在板段的下端(Y3‑189)；在测量上述变参量的同时，获取预先存储的实际的吹气管管间距Hi、HDo、HDa、HW、Hi，单位(mm)；步骤二、进行数据平滑；对现场来的数据进行求平均值算法，该算法为：OUT＝(INn+INn‑1+........INn‑19) n＝20处理的数据包括：测量信号ΔPi，ΔPW，ΔPDo，ΔPDo，ΔPL；步骤三、通过压力差数据计算得到萃取柱参数；(1)计算密度D＝(ΔPD*103)/(HD*g)式中：HD——2个密度测量吹气管位差，mm；可以分别表示：HDo，HDa；ΔPD——密度测量用压力差，由差压变送器DT测得，kPa；可以分别表示：ΔPDo，ΔPDa；D——密度g/cm3；可以分别表示：Do，Da；(2)计算液位；上扩大段中，对于水相连续的时候，为两相料液；对于有机相连续的时候，为单一介质；单一介质：L＝(ΔPL*103)/(Do*g)两相料液：L＝((ΔPL‑ΔPi)*103)/(Do*g)+HiΔPL——液位测量用压力差，由差压变送器LT测得，kPa；ΔPi——界面测量用压力差，由差压变送器LiT测得，kPa；Do——有机相密度，g/cm3；Hi——2个界面测量吹气管位差，mm；L——液位，mm；(3)计算板段间液体密度；Dw＝(ΔPW*103)/(HW*g)式中：HW——柱重测量吹气管位差，mm；Dw——脉冲萃取柱板段间水相有机相混合液的密度，g/cm3；ΔPW——柱重测量差压变送器WT测得的压差，kPa；(4)计算界面位置；公式①： Li = 1000 × ΔPi - Hi × Do × g ( Da - Do ) × g 公式②： Li = 1000 × ΔPi - Hi × Do × g ( Da - Do ) ...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王健，张东明，李静，
申请(专利权)人：中核四〇四有限公司，
类型：发明
国别省市：甘肃;62
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