Современную теплоэнергетику невозможно представить без высокоточных средств измерения. Технологический процесс на энергетических объектах должен постоянно контролироваться с помощью датчиков или преобразователей, которые не только пассивно снимают информацию, но и позволяют производить автоматическую регулировку и защитное отключение при нарушении нормального режима.
Типы КИПиА в котельной
Из общего названия и сказанного выше можно сделать вывод, что для безаварийной работы газового оборудования необходимы следующие комплексы:
- измерительные;
- регулировочные;
- защитные.
Эксплуатация водогрейных и энергетических установок без приборов защит запрещена, поскольку при нестандартных ситуациях и поломках угроза жизни людей и целостности механизмов повышается многократно. Перед растопкой дежурный персонал организует проверку действие защит на останов котла. Введение этого пункта в ПТЭ помогло серьезно снизить негативные последствия аварий.
Особенности работы КИПиА котельного оборудования
Для сетевых и газового трубопроводов предусматриваются как дистанционные цифровые комплексы, так и механические приборы по месту. Это позволяет обслуживающему персоналу контролировать состояние среды во время обхода котельной или при потере напряжения. Действие защит распространяется чаще всего на топливоподачу, для исключения взрыва при нарушениях режима горения в котлах.
Обслуживание КИПиА в котельных
Для правильной работы контролирующих устройств на объектах теплоэнергетики формируют специальный цех или подразделение. Эта служба выполняет следующие функции:
- ежедневный контроль правильности показаний,
- проверка устройств защиты;
- ремонт и замена вышедших из строя приборов;
- периодическая поверка устройств измерения.
Ведение режима котельного агрегата невозможно без постоянно контроля со стороны оператора котельной. Несколько обходов в смену помогают держать такое измерительное оборудование в исправности.
Приборы КИПиА для котельных
Основными измерительными устройствами в газовых котельных являются:
- Манометры. Необходимы для контроля давления в трубопроводах, без них эксплуатация зачастую невозможна. По ним происходит регулировка процесса горения в водогрейных и энергетических котлах, посредством измерения давлений природного газа и воздуха.
- Термопары. Теплоноситель должен отпускаться в город с определенной температурой. Для контроля за ней, а значит и за режимом работы котельной устанавливают несколько термических преобразователей.
- Расходомеры. Экономические характеристики производства тепловой и электрической энергии связаны с расходами рабочей среды и топлива. Для их измерения применяются цифровые пишущие устройства.
Слесарь КИПиА газовых котельных
В современном производстве все параметры, получаемые от измерительных приборов, аккумулируются на пункте. Компьютерные системы на нем позволяют обратиться к этой информации, вплоть до определенного периода. Такой порядок полезен для анализа.
В обязанности дежурного слесаря входят общие пункты:
- обеспечение исправности устройств контроля и защиты;
- периодическая проверка измерительных приборов;
- техническое обслуживание КИПиА в котельной;
- аккумулирование и предоставления целостной информации по параметрам производственного процесса.
Оперативный персонал посменно осуществляет обеспечение нормальной эксплуатации измерительных комплексов на энергетических объектах и тепловых сетях. Также он контролирует систему сбора информации, чтобы не допустить ее сбоев.
Котельные установки малой и средней мощности широко применяются для различных технологических процессов, теплоснабжения, систем отопления, вентиляции и горячего водоснабжения жилых, общественных и промышленных зданий и сооружений, объектов промышленного и сельскохозяйственного строительства, предприятий общественного питания, технологических потребителей теплоты в банях, прачечных, на строительных площадках. В сельском хозяйстве пар, вырабатываемый котлами, используется на животноводческих фермах для запаривания кормов, а также для отопления теплиц и сушки зерна. В связи с освоением малообжитых и труднодоступных районов Севера и Востока значимость котельных установок различных мощностей возрастает.
В качестве топлива для котельных установок используются угли, торф, древесные отходы, газ и мазут. Газ и мазут - эффективные источники тепловой энергии. При их применении упрощаются конструкция и компоновка котельных установок, повышается экономичность, сокращаются затраты на эксплуатацию.
Котельное оборудование применяется для нагрева теплоносителя (чаще всего - воды), с помощью которого осуществляется передача тепла различным группам потребителей. Бытовое котельное оборудование используется для отопления сравнительно небольших помещений (квартир, магазинов, офисов), а промышленное - для крупных объектов (торговых центров, производственных цехов, жилых кварталов и т.п.).
Котельное оборудование - это разнообразные котлы, горелки, теплообменники, а также блок-модули и дымовые трубы.
Основа любой такой системы - котел, в котором осуществляется первичный теплообмен. Энергия сгорающего топлива передается теплоносителю (воде, пару, незамерзающей жидкости), которая в дальнейшем по магистральным трубам распространяется до конечных потребителей, где и осуществляется вторая фаза теплообмена: тепловая энергия носителя передается воздуху отапливаемых помещений, приводя температуру в них к показателям, благоприятным для человека.
Котельное оборудование. Виды
Все котлы, независимо от того, на каком топливе они работают, делятся на
- одноконтурные - рассчитаны лишь на подогрев теплоносителя;
- двухконтурные - способны также обслуживать систему горячего водоснабжения.
Котлы, являющиеся одним из самых важных видов котельного оборудования, разбиваются на группы в зависимости от используемого топлива:
- твердотопливные водогрейные котлы - являются наиболее распространенным видом котельного оборудования;
- водогрейные котлы на газе (газовые котлы) - дают сравнительно низкую себестоимость тепла, а экологическая чистота газовых котельных, позволяет размещать их даже в жилых кварталах. Вместе с тем газовое котельное оборудование имеет более высокую стоимость по сравнению с твердотопливным;
- дизельные котлы - другой вид котельного оборудования, предназначенного для выработки тепла. Подобные системы в качестве топлива используют мазут, для них необходимо применять дизельные горелки. Экологическая чистота дизельных котельных гораздо ниже, чем у газовых, но себестоимость тепла тоже довольно низка. Чаще всего котельные с таким оборудованием размещаются на окраинах населенных пунктов;
- электрические котлы - самый экологически чистый способ получения тепла осуществляется с применением именно этого котельного оборудования. Это котельное оборудование не зависит ни от каких магистралей подачи топлива, требуется лишь электричество, но и себестоимость вырабатываемого тепла выше, чем, допустим, у газовых котельных и угольных котельных.
Котельная установка состоит из котельного агрегата и вспомогательного оборудования.
Основное котельное оборудование это - котёл, топочное устройство, пароперегреватель, водяной экономайзер, воздухоподогреватель, каркас с лестницами и помостами для обслуживания, обмуровка, тепловая изоляция, обшивка, арматура, гарнитура и газоходы.
Вспомогательное котельное оборудование - это дутьевые вентиляторы, дымососы, питательные, подпиточные и циркуляционные наносы, водоподготовительные и пылеприготовительные установки, системы топливопередачи, золоулавливания и шлакозолоудаления, газоходы котельной и дымовые трубы. При сжигании жидкого топлива к вспомогательному оборудованию относится мазутное хозяйство, при сжигании газообразного топлива - газорегуляторный пункт или газорегуляторная установка.
Котельное оборудование. Перечень
Паровой котел - устройство, состоящее из топки, испарительных поверхностей для испарения пара, потребляемого вне этого устройства, с давлением выше атмосферного за счёт теплоты, выделяющейся при сжигании топлива.
Водогрейный котел - теплообменное устройство, в котором за счёт источника энергии (топлива) нагревается вода, находящаяся под давлением выше атмосферного и используемая в качестве теплоносителя вне самого устройства.
Топочное устройство котла предназначено для сжигания топлива и превращения его химической энергии в теплоту. Обмуровка котла - это система огнеупорных и теплоизоляционных ограждений или конструкций котла, предназначенных для уменьшения тепловых потерь и обеспечения газовой плотности.
Каркас - котла несущая металлическая конструкция, воспринимающая вес котла с учётом временных и особых нагрузок и обеспечивающую требуемое взаимное расположение элементов котла.
Пароперегреватель - устройство для повышения температуры пара выше температуры насыщения, соответствующей давлению в котле. Он представляет собой систему змеевиков, соединенных на входе насыщенного пара с барабаном котла и на выходе - с камерой перегретого пара.
Водяной экономайзер - устройство, обогреваемое продуктами сгорания топлива и предназначенное для подогрева или частичного испарения поступающей в котёл воды.
Воздухоподогреватель - устройство для подогрева воздуха продуктами сгорания топлива перед подачей его в топку котла.
Арматура котла - специальные устройства, предназначенные для регулирования расхода транспортируемого вещества, отключения и включения потоков газа, пара и воды. По направлению арматуру подразделяют на запорную, регулирующую, предохранительную, контрольную и специальную. Запорная арматура (вентили, задвижки и краны) предназначена для периодического включения или отключения отдельных участков трубопроводов. Регулирующая арматура (регулирующие вентили и клапаны) служит для изменения или поддержания в трубопроводах давления и расхода транспортируемого вещества. Предохранительную арматуру (грузовые, пружинные и обратные клапаны) применяют для автоматического открытия прохода, если давление превысит допустимое значение, а так же для предотвращения обратного движения жидкости или газа. Контрольную арматуру (контрольные краны, указатели уровня, трехходовые краны для манометров) используют для проверки наличия вещества в трубопроводе и определения его уровня. Специальная арматура (конденсатоотводчики и влагомаслоотделители) служит для удаления конденсата, отделения масла и других продуктов от газа.
Гарнитура котла - устройства для обслуживания газоходов и топки котла: лазы, гляделки, затворы шлаковых и золовых бункеров, газовые и воздушные клапаны и заслонки, взрывные клапаны, а так же обдувочные аппараты. Лазы предназначены для осмотра и ремонта поверхностей нагрева, гляделки - для визуального осмотра топки и газоходов с наружной стороны котла, затворы шлаковых и золовых бункеров - для периодического удаления золы и шлака из бункеров, газовые и воздушные клапаны и заслонки - для отключения газоходов, регулирования тяги и дутья. Взрывные клапаны выпускают дымовые газы при повышении давления в топке или газоходе котла, предохраняя их от разрушения. Обдувочные аппараты применяют для удаления с поверхностей нагрева золы и шлака (струей пара или сжатого воздуха).
Питательные и подпиточное котельное оборудование - насосы, баки, трубопроводы предназначены для подачи воды в котел или тепловую сеть (систему отопления).
Тягодутьевые устройства - предназначены для подвода в топку котла воздуха, необходимого для сгорания топлива, и отвода из котла продуктов сгорания. Состоят они из дутьевых вентиляторов, воздуховодов, газоводов, дымососов и дымовой трубы, при помощи которых обеспечиваются подача необходимого количества воздуха в топку, движение продуктов сгорания по газоходам и удаление их в атмосферу.
Водоподготовительное оборудование котельной служит для подогрева и умягчения питательной воды и состоит из аппаратов и приспособлений, обеспечивающих очистку от механических примесей и растворенных в ней накипеобразующих солей, а также для удаления из неё газов.
Топливоподготовительное оборудование котельной, работающей на пылевидном топливе, предназначено для измельчения топлива до пылевидного состояния; в его состав входят дробилки, сушилки, мельницы, питатели, вентиляторы, грейферы, транспортеры и пылегазопроводы.
Топливоподготовительное оборудование мазутной котельной - включает в себя мазутные насосы, фильтры грубой и тонкой очистки, подогреватели мазута.
Оборудование золошлакоудаления котельной предназначено для удаления золы и шлака и состоит из гидравлических систем и механических приспособлений: транспортеров, вагонеток, бункеров и др.
Золоулавливающее котельное оборудование, циклоны, золоуловители предназначены для очистки дымовых газов от золовых частиц.
Топливный склад предназначен для хранения топлива; его оборудуют механизмами для разгрузки и подачи топлива в котельную или в топливоподготовительное оборудование.
К устройствам теплового контроля и автоматического управления относятся контрольно-измерительные приборы и автоматы, обеспечивающие бесперебойную и согласованную работу отдельных устройств котельной установки для выработки необходимого количества пара заданных параметром (температуры, давления).
Горелка - устройство для смешения воздуха (кислорода) с топливом с целью подачи смеси к выходному отверстию и сжигания её здесь с образованием устойчивого фронта горения (факела). Газовые горелки, горелки топочного мазута - мазутные форсунки, газообразного топлива и топочного мазута - комбинированные газомазутные горелки. При сжигании пылевидного топлива применяют пылеугольные горелки, газообразного топлива.
Надежная, экономичная и безопасная работа котельной с минимальным числом обслуживающего персонала может осуществляться только при наличии теплового контроля, автоматического регулирования и управления технологическими процессами, сигнализации и защиты оборудования.
Объем автоматизации принимается в соответствии с СНиП II - 35 - 76 и требованиями заводов - изготовителей тепломеханического оборудования. Для автоматизации применяются серийно выпускаемые контрольно-измерительные приборы и регуляторы. Разработка проекта автоматизации котельных выполняется на основании задания, составленного при выполнении теплотехнической части проекта. Общими задачами контроля и управления работой любой энергетической установки, в том числе котла, является обеспечение:
- выработки в каждый данный момент необходимого количества теплоты; (пара, горячей воды) при определенных его параметрах - давлении и температуре;
- экономичности сжигания топлива, рационального использования электроэнергии для собственных нужд установки и сведения потерь теплоты к минимуму;
- надежности и безопасности, т. е. установления и сохранения нормальных условий работы каждого агрегата, исключающих возможность неполадок и аварий как собственно агрегата, так и вспомогательного оборудования.
Персонал, обслуживающий данный агрегат, постоянно должен иметь представление о режиме работы, что обеспечивается показаниями контрольно - измерительных приборов, которыми должен быть снабжен котельный и другие агрегаты. Как известно, все агрегаты котельных могут иметь установившийся и неустановившийся режимы; в первом случае параметры, характеризующие процесс, постоянны, во втором - переменны из-за изменяющихся внешних или внутренних возмущений, например нагрузки, теплоты сгорания топлива и т. п.
Агрегат или устройство, в котором необходимо регулировать процесс, называют объектом регулирования, параметр, поддерживаемый на определенном заданном значении - регулируемой величиной. Объект регулирования совместно с автоматическим регулятором образуют систему автоматического регулирования (САР). Системы могут быть стабилизирующими, программными, следящими, связанными и несвязанными между собой, устойчивыми и неустойчивыми.
Автоматизация котельной может быть полной, при которой оборудование управляется дистанционно с помощью приборов, аппаратов и других устройств, без участия человека, с центрального щита путем телемеханизации. Комплексная автоматизация предусматривает САР основного оборудования и наличие постоянного обслуживающего персонала. Иногда применяется частичная автоматизация, когда САР используют только для некоторых видов оборудования. Степень автоматизации котельной определяется путем технико - экономических расчетов. При осуществлении любой степени автоматизации обязательно соблюдение требований Госгортехнадзора к котлам разной производительности, давления и температуры. По этим требованиям ряд приборов являются обязательными, некоторые из них должны быть дублированы.
Исходя из перечисленных выше задач и указаний все контрольно-измерительные приборы можно разделить на пять групп, предназначенных для измерения:
- расхода пара, воды, топлива, иногда воздуха, дымовых газов;
- давлений пара, воды, газа, мазута, воздуха и для измерения разрежения в элементах и газоходах котла и вспомогательного оборудования;
- температур пара, воды, топлива, воздуха и дымовых газов;
- уровня воды в барабане котла, циклонах , баках, деаэраторах, уровня топлива в бункерах и других емкостях;
- качественного состава дымовых газов, пара и воды.
Рис. 10.1. Принципиальная схема теплового контроля работы котла со слоевой топкой.
При сжигании высокосернистых топлив регулятором топлива поддерживается постоянная температура воды на выходе из котла (150 °С). Сигнал от термометра сопротивления (поз. 16), установленного на трубопроводе воды перед котлом, исключается путем установки ручки чувствительности данного канала регулятора в нулевое положение. При сжигании малосернистых топлив необходимо поддерживать такие температуры воды на выходе из котла (по режимной карте), которые обеспечивают температуру воды на входе в котел, равную 70°С. Степень связи по каналу воздействия от термометра сопротивления (поз. 16) определена при наладке.
Для водогрейного котла КВ - ТСВ - 10 в схеме, показанной на рис. 10.15, предусмотрены, как и для котла КВ - ГМ - 10, регуляторы топлива, воздуха и разрежения.
Рис. 10.14. Схема автоматики защит и сигнализации котла КВ - ГМ - 10.
В этой схеме регулятор топлива изменяет подачу твердого топлива воздействием на плунжер пневматических забрасывателей. Регулятор воздуха получает импульс по перепаду давления в воздухоподогревателе и по положению регулирующего органа регулятора топлива и воздействует на направляющий аппарат дутьевого вентилятора, приводя в соответствие соотношение "топливо - воздух". Регулятор разрежения аналогичен регулятору разрежения котла КВ - ГМ - 10.
Тепловая защита для котла КВ - ТСВ - 10 выполняется в меньшем объеме, чем для котла КВ - ГМ - 10, и срабатывает при отклонении давления воды за котлом, уменьшении расхода воды через котел, повышении температуры воды за котлом. При срабатывании тепловой зашиты останавливаются двигатели пневматических забрасывателей и дымососа, после чего блокировка автоматически отключает все механизмы котлоагрегата. Тепловой контроль водогрейного котла КВ - ТСВ - 10 в основном аналогичен тепловому контролю котла КВ - ГМ - 10, но учитывает отличия в технологии их работы.
В качестве регулирующих органов как для паровых, так и для водогрейных котлов рекомендуется использовать регуляторы типа Р - 25 системы "Контур", выпускаемые заводом МЗТА (Московский завод тепловой автоматики). Для котлов КВ - ГМ - 10 и КВ - ТСВ - 10 на схемах показан вариант приборов Р - 25 со встроенными задатчиками, блоками управления и индикаторами, а для парового котла ГМ - 50 - 14 - с внешними задатчиками, блоками управления и индикаторами.
Кроме того, в перспективе для автоматизации водогрейных котлов можно рекомендовать комплекты средств управления 1КСУ - ГМ и 1КСУ - Т. В схемах автоматизации условные обозначения соответствуют ОСТ 36 - 27 - 77, где принято: А - сигнализация; С - регулирование, управление; F - расход; Н - ручное воздействие; L - уровень; Р - давление, вакуум; Q - величина, характеризующая качество, состав, концентрацию и т. п., а также интегрирование, суммирование по времени; R - регистрация; Т - температура.
В полностью автоматизированных установках с защитами и блокировками.
Рис. 10.15. Схема автоматического регулирования и теплового контроля работы водогрейного котла типа КВ - ТСВ - 10.
Применяется телемеханизация, т. е. процесс автоматического пуска, регулирования и останова объекта, осуществляемый дистанционно с помощью приборов, аппаратов или других устройств без участия человека. При телемеханизации на центральный пункт управления, откуда контролируется работа находящихся на значительном расстоянии теплоснабжающих установок, выносятся главные приборы, по которым можно проверять работу основного оборудования, и ключи управления.
Автоматизация работы котельных агрегатов позволяет получить, кроме повышения надежности и облегчения труда, определенную экономию топлива, составляющую при автоматизации регулирования процесса горения и питания агрегата около 1- 2 %, при регулировании работы вспомогательного котельного оборудования 0,2-0,3 % и при регулировании температуры перегрева пара 0,4-0,6 %. Однако общие затраты на автоматизацию не должны превышать нескольких процентов стоимости установки.
Размер: px
Начинать показ со страницы:
Транскрипт
1 Государственный учебный центр «ПРОФЕССИОНАЛ» КОНТРОЛЬНО- ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ И АВТОМАТИКА ГАЗИФИЦИРОВАННЫХ КОТЕЛЬНЫХ Учебное пособие Москва-2001
2 Контрольно-измерительные приборы и автоматика газифицированных котельных Пособие для подготовки операторов газифицированных котельных Пособие подготовлено преподавателем Государственного учебного центра «ПРОФЕССИОНАЛ; канд.хехн. наук Соколовым Б.А. При подготовке пособия учтены замечания и предложения преподавателей Центра: Калининой Т.Б. Славина СИ. Фельдмана М.А. ЛР от Подписано в печать Формат 60x88 1/16. Печать офсетная. Бумага газетная. Печ. л. 6,5. Тираж 1000 экз. Заказ ООО «Издательский Дом Синергия» , Москва, ул. Демьяна Бедного, д. 23, корп. 1. Отпечатано в Производственно-издательском комбинате ВИНИТИ, г. Люберцы Московской обл., Октябрьский пр-т, 403. Тел Государственный учебный центр «ПРОФЕССИОНАЛ», Москва, 2001 г.
3 содержание Введение... 5 Часть I. Контрольно-измерительные приборы Общие сведения. Виды измерений. Погрешность измерения. Класс точности прибора Приборы для измерения температуры Термометры расширения Манометрические термометры Контактные манометрические термометры Термометры сопротивления. Логометры Термоэлектрические пирометры. Миливольтметры, потенциометры Оптические и радиационные пирометры Приборы для измерения давления Давление и его виды, единицы измерения Жидкостные стеклянные манометры Тягомеры и напоромеры Жидкостные стеклянные тягонапоромеры Мембранные тягонапоромеры Пружинные манометры Сильфонные манометры и вакуумметры Электроконтактные манометры Манометры электрические дистанционные Дифференциальные манометры Поплавковые дифманометры Колокольные дифманометры Мембранные дифманометры Приборы для измерения количества и расхода вещества Расход вещества и методы его измерения Дроссельные расходомеры Объемные счетчики для газа Турбинные (скоростные) счетчики Приборы для измерения уровня воды в барабане котла Приборы для измерения состава газов Переносные химические газоанализаторы Автоматические газоанализаторы... 56
4 Часть II. Автоматика газифицированных котлов Функции, выполняемые автоматикой Схемы регулирования основных параметров котельного агрегата Принципиальная схема автоматики безопасности котельного агрегата Первичные приборы (датчики) системы автоматического регулирования котлов Первичные приборы (датчики) автоматики безопасности Запально-защитное устройство (ЗЗУ) Автоматика «Контур» Автоматика регулирования Автоматика безопасности Пуск и останов котла с автоматикой "Контур" Автоматика АМК-У Функции автоматики АМК-У Основные элементы системы автоматики Автоматика регулирования Автоматика безопасности Полуавтоматический пуск котельного агрегата Останов котельного агрегата Комплект средств управления (КСУ) Комплект средств управления КСУ-1-Г Автоматика регулирования Автоматика безопасности Пуск и останов котла Комплект средств управления КСУ-2П Автоматика регулирования КСУ-2П Автоматика безопасности Пуск и останов котла с автоматикой КСУ-2П-1Г Список использованной литературы Контрольные вопросы Приложение
5 Введение Автоматизация котельных агрегатов в настоящее время приобретает особое значение в обеспечении надежной, безопасной и экономичной эксплуатации. Современные отопительные, отопительно-производственные и производственные котельные относятся к достаточно сложным видам инженерного оборудования, на которых занято большое количество персонала. В настоящее время невозможно представить себе работу подобного оборудования вне рамок комплексной автоматизации, если не преследуется цель обеспечить качество, надежность и высокую эффективность эксплуатации котельных. Для большинства котельных в настоящее время характерной является комплексная автоматизация, при которой ведение всех технологических процессов возлагается на автоматические регуляторы и системы защит, а наблюдение за режимом работы котельного агрегата, вспомогательного оборудования, а также исправностью регуляторов поручается постоянному обслуживающему персоналу. В связи с этим в программе подготовки операторов газовых котельных значительное место уделяется вопросам измерения основных параметров работы котельного оборудования, а также различным системам автоматического регулирования. Следует заметить, что в настоящее время большое количество котельных оборудованы весьма устаревшими системами автоматического регулирования, такими как АГК-2, АПВ (пневматические системы), ПМА (пневмомеханическая система), "Кристалл" (электронно-гидравлическая система), АГОК и АМКО (электрические системы), АМК-У и т.д.. Более современными системами регулирования являются КСУ и "Контур", описание которых приводится в пособии. При изучении курса "Контрольно-измерительные приборы и автоматика газифицированных котельных" учащиеся ГУЦ "Профессионал" активно используют специализированный класс, в котором имеются
6 стенды с контрольно-измерительными приборами, датчиками системы регулирования и безопасности, электрическими исполнительными механизмами, регулирующими органами, регуляторами. В классе установлен макет парового котла, оборудованный системами автоматического регулирования и безопасности. На щите управления, установлены 4 регулятора PC 29.1 (газа, воздуха, тяги, уровня воды в барабане), тумблеры блокировок, ряд контрольноизмерительных приборов. Инструкция по эксплуатации макета парового котла приведена в Приложении. Данное пособие подготовлено преимущественно для операторов газовых котельных. Вместе с тем оно может быть использовано также для операторов газовых печей хлебопекарной промышленности и других отраслей, например машиностроения, ответственных за газовое хозяйство инженерно-технических работников, слесарейремонтников, обслуживающих газопотребляющее оборудование, слесарей КИП. Вопросы, предназначенные для более углубленного изучения, отмечены в тексте петитом. В процессе подготовки пособия автор пользовался плодотворными обсуждениями материала с преподавателями Центра: Калининой T.B., Славиным СИ., Фельдманом М.А., чьи ценные замечания и предложения были учтены, и за что автор выражает им глубокую признательность.
7 Часть I. Контрольно-измерительные приборы 1. Общие сведения. Виды измерений. Погрешность измерения. Класс точности прибора В процессе работы котельных агрегатов, печей и других топливоиспользующих установок требуется выполнение различных видов измерений, таких как: температура; давление; расход; уровень воды в барабане или какой-либо другой емкости; состав газов и т.д. Для измерения перечисленных параметров применяются различные приборы, основанные на использования тех или иных физических или химических свойств веществ. Измерение физических величин не может быть произведено абсолютно точно из-за несовершенства измерительных приборов, методов измерений, индивидуальных свойств наблюдателя и ряда случайных причин. Численные значения ошибок, возникающих при этом, называются погрешностями измерения. При каждом измерении должна быть известна степень точности результата, оцениваемая погрешностью измерения, которая может быть выражена в виде абсолютной или относительной величины. Абсолютная погрешность представляет собой разность между показанием прибора и действительным значением измеряемой величины. Относительная погрешность есть отношение абсолютной погрешности к действительному значению, выраженная в процентах. Погрешность измерения, зависящая от свойств и состояния измерительного прибора при нормальных условиях его работы, называется основной (инструментальной) погрешностью, а все остальные - дополнительными погрешностями.
8 Каждый, даже новый прибор, обладает основной погрешностью измерения, величина которой зависит от его назначения, устройства и качества изготовления. С течением времени основная погрешность прибора обычно возрастает за счет появления остаточных деформаций пружин, износа трущихся частей, загрязнения или повреждения измерительного механизма и пр. Вследствие этих причин требуется периодический контроль работы прибора и его ремонт. Дополнительные погрешности возникают из-за неправильной установки прибора, влияния вибрации, температуры, влажности и т.п. Для всех приборов в зависимости от их назначения, качества и предела измерений нормами устанавливаются допустимые основные погрешности, которые характеризуют наибольшее возможное (предельное) отклонение показаний прибора от действительного значения в обе стороны. Если при проверке прибора основная погрешность в любой точке его шкалы или в рабочей ее части не превышает допустимой, то прибор признается годным к применению. В противном случае он должен быть подвергнут ремонту или переградуировке. Приведенная основная погрешность прибора в, определяемая в зависимости от абсолютной основной погрешности а, выражается в процентах диапазона шкалы по равенству: в = ±a/a в -A н 100%, где А в и А н - верхнее и нижнее предельные значения шкалы прибора. По величине приведенной основной погрешности приборы разделяются на различные классы точности, условное обозначение которых соответствует размеру основной погрешности. Так, например, приборы, основные погрешности которых равны ±0,6 и ± 1,6%, относят соответственно к классам точности 0,6 и 1,6. Согласно существующим нормам теплотехнические измерительные приборы делятся на следующие классы точности: 0,06; 0,1; 0,16; 0,25; 0,4; 0,6; 1; 1,6; 2,5 и 4. Класс точности обычно указывается на шкале прибора.
9 2. Приборы для измерения температуры Температура является мерой теплового состояния или степенью нагретости вещества. Тепловое состояние тела характеризуется скоростью движения его молекул или средней внутренней энергией тела. Чем выше температура, тем больше скорость движения молекул. Температура тела увеличивается или уменьшается в зависимости от того, получает или отдает это тело тепло. Измерить температуру какого-либо тела непосредственно, т.е. так, как измеряют другие физические величины, например длину, вес, объем, не представляется возможным, т.к. в природе не существует эталона или образца единицы этой величины. Определение температуры вещества производят посредством наблюдения за измерением физических свойств другого, так называемого термометрического вещества, которое при соприкосновении с нагретым телом вступает с ним через некоторое время в тепловое равновесие. Такой метод не дает абсолютное значение температуры нагретой среды, а лишь разность температур относительно исходной температуры термометрического вещества, условно принятой за нуль. При изменении вследствие нагрева внутренней энергии вещества меняются практически все его физические свойства, но для измерения температуры выбираются те из них, которые однозначно меняются с изменением температуры, не подвержены влиянию других факторов и сравнительно легко поддаются точному измерению. Этим требованиям наиболее полно соответствуют такие свойства рабочих веществ, как объемное расширение, изменение давления в замкнутом объеме, изменение электрического сопротивления, возникновение термоэлектродвижущей силы и интенсивность излучения, положенные в основу устройства приборов для измерения температуры Термометры расширения Термометры расширения основаны на свойстве тел изменять под действием температуры объем, а следовательно, и линейные размеры. В жидкостных стеклянных термометрах, построенных на принципе теплового расширения жидкости в стеклянном резервуаре, в
10 качестве рабочих веществ применяют ртуть и органические жидкости - этиловый спирт, толуол, пентан и др. Наиболее широкое распространение получили ртутные стеклянные термометры, имеющие по сравнению с термометрами, заполненными органическими жидкостями, существенное преимущество - более широкий диапазон измерения температуры, при которой ртуть остается жидкой. При нормальном атмосферном давлении ртуть находится в жидком состоянии при температурах от -39 С (точка замерзания) до 357 С (точка кипения). Стеклянные термометры с органическими заполнителями пригодны для измерения температур в пределах от -190 С до 100 С. Верхний предел измерения ртутных термометров, ограничиваемый температурой размягчения стеклянной оболочки термометра, достигается при помощи искусственного повышения точки кипения ртути. С этой целью у термометров для измерения высоких температур до 500 С и выше, пространство капилляра над ртутью заполняется инертным газом (азотом) при давлении свыше 20 кгс/см 2. Рис. 1. Типы ртутных термометров. а) - технический; б) - лабораторный с безнулевой шкалой. 1 - резервуар; 2 - капилляр; 3 - шкала: 4 - оболочка; 5 - нижняя часть; 6 - пробка, залитая гипсом; 7 - дополнительная шкала; 8 и 9 - расширения капилляра. Ртутные стеклянные термометры изготавливаются двух видов (рис. 1): со вложенной шкалой и палочные. Термометр со вложенной шкалой имеет заполненный
11 ртутью резервуар 1, капиллярную трубку 2, пластинку 3 из молочного стекла с нанесенной на ней шкалой и наружную цилиндрическую оболочку 4, в которой укреплены капилляр и пластинка со шкалой. Палочный термометр состоит из резервуара 1, соединенного с толстостенным капилляром 2, имеющим наружный диаметр 6-8 мм. Шкала термометра нанесена непосредственно на наружной поверхности капилляра в виде насечки по стеклу. По назначению ртутные термометры разделяются на технические, лабораторные и образцовые. Технические термометры типа ТТ изготавливаются со вложенной шкалой и для удобства установки имеют тонкую прямую или изогнутую под утлом или 135 нижнюю (хвостовую) часть с резервуаром на конце, целиком погружаемую в измеряемую среду. Нижняя часть технических термометров выполняется длиной от 60 до 2000 мм. Оболочка термометра, в которой заключена шкала, имеет длину 110,160 или 220 мм и диаметр 18 мм. Точность показаний ртутного термометра, как и любого измерительного прибора, измеряющего температуру, зависит от способа его установки. Неправильная установка прибора, дающая большую утечку тепла в окружающую среду, может привести к занижению его показаний на 10-15%. Применяются два способа установки ртутных термометров: в защитных гильзах и без них, т.е. путем непосредственного погружения термометров в измеряемую среду. Наиболее распространенным способом является установка термометра в защитной гильзе (рис. 2). предохраняющей его от поломки. Длина защитной гильзы выбирается в зависимости от требуемой глубины погружения термометра. Для улучшения теплопередачи от внутренней поверхности гильзы к резервуару термометра образующийся в гильзе кольцевой зазор между резервуаром и ее стенкой заполняется при измерении температур до 150 С машинным маслом, а при более высокой температуре - медными опилками. Заполнение гильзы маслом или опилками производится так, чтобы в эту среду был погружен только резервуар термометра. Периодическая проверка ртутных термометров производится путем сравнения их показаний с показаниями образцовых термометров. При проверке используются термостаты с электрообогревом, заполняемые дистиллированной водой (до 99 С). минеральным маслом (до 200 С) или селитрой (до 550 С).
12 Рис. 2. Установка ртутных термометров в защитных гильзах. а) - вдоль оси трубопровода; б) - наклонно к оси горизонтального трубопровода; в) - нормально к оси горизонтального трубопровода; г) - на вертикальном трубопроводе. 2.2.Манометрические термометры Действие манометрических термометров основано на изменении давления жидкостей, газа или пара в замкнутом объеме в зависимости от температуры. Указанные термометры являются техническими показывающими или самопишущими приборами и предна-
13 значаются для измерения температуры в пределах от -150 С до 600 С. Класс точности их 1 2,5. Схема манометрического термометра показана на рис. 3. Замкнутая система прибора, заполненная рабочим веществом, состоит из термобаллона 1, погружаемого в исследуемую среду, трубчатой (манометрической) пружины 2, воздействующей посредством тяги 3 на стрелку или перо прибора, и капиллярной трубки 4, соединяющей пружину с термобаллоном. Рис. 3. Схема манометрического термометра. 1 - термобаллон; 2 трубчатая манометрическая пружина; 3 - тяга; 4 - капиллярная трубка; 5 - штуцер с сальниковым уплотнением. Термобаллон выполняется из стальной или латунной трубки, закрытой с одного конца, а с другого соединенной с капилляром. Посредством съемного штуцера 5 с сальниковым уплотнением и резьбой термобаллон устанавливается в трубопроводах, баках и т.п. При нагреве термобаллона увеличение в нем давления рабочего вещества передается через капилляр трубчатой пружине и вызывает ее перемещение. Соединительный капилляр изготавливается из
14 медной или стальной трубки с внутренним диаметром 0,2-0,4 мм и толщиной стенки 0,5-2 мм. Снаружи капилляр защищен металлической оплеткой. Длина капилляра достигает 60 м. Газовые манометрические термометры заполняются азотом. Газовые термометры изготавливаются с длиной капилляра 4, 25 и 40 м. Длина термобаллона зависит от длины капилляра и равняется соответственно 210, 310, 360 и 410 мм. Наружный диаметр термобаллона 22 мм. Для заполнения жидкостных манометрических термометров применяется ртуть, ксилол, толуол при начальном давлении кгс/см 2. В парожидкостных манометрических термометрах рабочим веществом служат низкокипящие органические жидкости: хлористый метил, ацетон, бензол и др. Термобаллон парожидкостных манометрических термометров на 2/3 объема залит рабочей жидкостью, или другой нерастворяющейся в ней жидкостью с более высокой температурой кипения (например, смесью глицерина, воды и спирта), служащей для передачи давления от термобаллона к трубчатой пружине. При установке манометрического термометра в трубопроводах термобаллон помещается в середину потока, т.е. в зону наибольшей скорости среды. Термобаллон газовых и жидкостных термометров может занимать любое положение, а парожидкостных - вертикальное (капилляром вверх) или слегка наклонное. При измерении температуры среды, находящейся под большим давлением или агрессивной, термобаллон устанавливается в защитной гильзе, заполненной маслом или медными опилками. Манометрические термометры поверяются на рабочем месте или в лаборатории. Поверка приборов в лаборатории производится в термостатах с электрообогревом, а на рабочем месте - при помощи сосудов с нагретой и холодной жидкостью (водой или маслом), смешиваемых до получения нужных температур Контактные манометрические термометры Для измерения и сигнализации температуры используются показывающие приборы с электроконтактными устройствами типа ЭКТ. Прибор имеет корпус и соединительный капилляр длиной 1,6 10 м. Двухпозиционное сигнальное устройство термометра состоит из двух изолированных друг от друга и от стрелки предельных контактов, устанавливаемых вручную на любые деления шкалы прибора. Класс точности электроконтактного манометрического термометра 2,5.
15 2.4. Термометры сопротивления. Логометры Для измерения температуры широкое применение получили термометры сопротивления, основанные на изменении электрического сопротивления металлических проводников в зависимости от температуры. Металлы, как известно, увеличивают при нагреве свое сопротивление. Следовательно, располагая зависимостью сопротивления проводника от температуры и определяя это сопротивление при помощи электроизмерительного прибора, можно судить о величине температуры проводника. Термометры сопротивления применяются для измерения температуры в диапазоне от -260 С до 750 С (в отдельных случаях до 1000 С). Достоинствами термометров сопротивления являются: высокая точность измерения, легкость осуществления автоматической записи и дистанционной передачи показаний, возможность присоединения к одному вторичному прибору при помощи переключателя нескольких однотипных термометров. Термометр сопротивления выполняется из тонкой металлической проволоки, намотанной на каркас из электроизоляционного материала (слюды, кварца, пластмассы) и помещенной в металлический защитный чехол с головкой для подключения соединительных проводов. В качестве вторичных приборов, работающих с термометрами сопротивления, применяются уравновешенные и неуравновешенные измерительные мосты и логометры. Стандартные технические термометры сопротивления имеют следующие условные обозначения: платиновые - ТСП, медные - ТСМ. Устройство платинового термометра сопротивления приведено на рис. 4. На каркасе из слюдяной пластинки 1, имеющей по бокам зубчатую насечку, намотана платиновая проволока 2 диаметром 0,07 мм и длиной около 2 м. К концам платиновой обмотки припаяны два вывода из серебряной проволоки диаметром 1 мм, присоединенные к латунным зажимам в головке термометра 11. Слюдяная пластинка с обмоткой изолирована с двух сторон более широкими слюдяными накладками 4 и связана с ними в общий пакет серебряной лентой 5.
16 Рис. 4. Платиновый термометр сопротивления типа ТСП-1. а) - чувствительный элемент; б) - внутренняя арматура; в) - защитная арматура. Устроенный таким образом чувствительный элемент термометра вставлен в плоский алюминиевый вкладыш и вместе с ним заключен в трубчатую оболочку 7 из алюминия. Серебряные выводы изолированы фарфоровыми бусами 8. Оболочка с чувствительным элементом помещена в стальной защитный чехол 9 с приваренным к нему штуцером 10, предназначенным для установки термометра в трубопроводах и резервуарах. В верхней части защитного чехла закреплена алюминиевая головка 11, внутри которой помещен бакелитовый вкладыш с двумя зажимами для присоединения внешних соединительных проводов.
17 Рис. 5. Измерительный механизм логометра типа ЛПр постоянный магнит; 2 - полюсный наконечник; 3 - сердечник; 4 - рамки; 5 - спиральный волосок; 6 - стрелка; 7 - противовес для уравновешивания подвижной части; 8 - винт с агатовым подпятником; 9 - керн; 10 - обойма с мостиком; 11 - резистор (катушка). Одним из распространенных вторичных технических приборов, работающих в комплекте с термометром сопротивления, является логометр магнитоэлектрической системы (рис. 5). Подвижная часть его, состоящая га двух жестко связанных и скрещенных под небольшим углом рамок (обмоток), поворачивается около вертикальной оси в неравномерном магнитном поле постоянного магнита. Принцип действия логометра заключается в измерении отношения токов I 1 и I 2, протекающих в двух параллельных электрических цепях, питаемых от постороннего источника постоянного тока, в каждую из которых включена соответствующая рамка прибора. На рис. 6 показана схема логометра с термометром сопротивления R t и источником питания Б. Между полюсными наконечниками постоянного магнита, имеющими овальную вытачку, расположен стальной цилиндрический сердечник, образующий с ними переменный по ширине воздушный зазор, постепенно уменьшающий магнитную индукцию от середины наконечников к их краям. В зазорах перемещаются одинаковые скрещенные рамки R" р и R" р из тонкого медного изолированного провода, жестко скрепленного между собой и со стрелкой прибора.
18 Рис. 6. Принципиальная схема логометра. Измерительная схема логометра состоит из двух цепей I и II, питаемых от общего источника тока Б. В цепь I включены рамка R p и постоянный резистор R, а в цепь II - рамка R" p, термометр сопротивления R t и соединительные провода R пр. Через рамки логометра R" р и R" р протекают токи I 1 и I 2 по величине обратно пропорциональные сопротивлениям цепей I и II. образующие свои магнитные поля. Взаимодействие последних с полем постоянного магнита создает вращающие моменты М 1 и М 2, действующие на скрещенные рамки в противоположных направлениях. При увеличении с повышением измеряемой температуры сопротивления термометра R t ток I 2 в цепи II уменьшится и момент M 1 станет больше, чем М 2. В результате этого подвижная часть логометра начнет поворачиваться в сторону большего момента (на данной схеме - по часовой стрелке) до тех пор, пока не наступит состояние равновесия, которое возникает благодаря тому. что рамка R" р с большей силой тока входит в расширяющуюся часть воздушного зазора, т.е. в область более слабого магнитного поля, вызывая тем самым постепенное уменьшение момента М 1. Одновременно с этим рамка R" р с меньшей силой тока, наоборот, входит в суживающуюся часть воздушного зазора, т.е. в более сильное магнитное поле, что ведет к увеличению момента М 2. Равновесие подвижной части прибора наступит в положении, при котором вращающиеся моменты рамок сравняются. В этом случае М 1 = М 2. Ток к рамкам логометра подводится с помощью трех очень тонких спиральных волосков, создающих ничтожный противодействующий упругий момент при повороте подвижной части. Выпускаются логометры с профильной шкалой: показывающий типа ЛПр-53 и показывающий самопишущий ЛСЩПр Проверка технических термометров сопротивления производится при температурах 0 С в термостате плавления льда и 100 С в термостате кипения воды с элек-
19 трообогревом. Измерение сопротивления в процессе их проверки производится обычно компенсационным методом при помощи потенциометра. Проверка вторичных измерительных приборов - автоматических уравновешенных мостов и логометров - производится с помощью образцового моста или магазина сопротивлений Термоэлектрические пирометры. Миливольтметры, потенциометры Действие термоэлектрических пирометров заключается в том, что в замкнутом контуре, состоящем из двух разнородных проводников, образующих так называемую термопару, непрерывно течет электрический ток, если места спаев этих проводников имеют различную температуру. Термоэлектрический пирометр (рис.7) состоит из термопары и подключенного к ней соединительными проводами вторичного электроизмерительного прибора (ЭП). ; Величина термоэлектродвижущей силы (т.э.д.с), развиваемой термопарой, зависит от материала термоэлектродов, а также от температуры рабочего и свободных концов, термопары. В качестве термоэлектродных материалов для изготовления термопар применяются главным образом металлические сплавы и иногда чистые, металлы. К ним предъявляются следующие требования: 1. Обеспечение при измерениях сравнительно больших т.э.д.с: Рис. 7. Схема термоэлектрического пирометра. 2. Постоянство термоэлектрических свойств независимо от изменения со временем внутренней структуры и загрязнения поверхности; 3. Устойчивость против действия высоких температур, окисления; 4. Хорошая электропроводность и небольшой температурный коэффициент электропроводности; 5. Однозначная и по возможности линейная зависимость т.э.д.с. от температуры;
20 6. Однородность и постоянство состава материала электродов для обеспечения взаимозаменяемости термопар. Наибольшее распространение для промышленных термопар получили материалы: хромель, алюмель, копель, платинородий, платина. В таблице приведены некоторые характеристики наиболее распространенных термопар. Наименование термопары Тип Градуировка Пределы измерения температур при длительном измерении, С Платинородийплатиновая ТПП ПП (10% родия) Платинородиевая ТПР ПР-30/ (30% и 6% родия) Хромель-алюмелевая ТХА ХА Хромель-копелевая ТХК ХК Термопары из драгоценных металлов и сплавов ТПП и ТПР применяются главным образом для измерения высокой температуры (выше 1000 С), так как они обладают большой термостойкостью. Они хорошо противостоят действию окислительной среды, но зато быстро разрушаются и теряют свои свойства в восстановительной атмосфере (в среде водорода и окиси углерода). При промышленных измерениях электроды этих термопар тщательно изолируют от непосредственного соприкосновения с окружающей средой. Термопары ТХК и ТХА применяют для измерения сравнительно невысокой температуры (до 600 С и 1000 С соответственно). Эти термопары развивают значительные т.э.д.с, что является большим их достоинством. Термоэлектроды термопар из драгоценных металлов изготавливаются обычно из проволоки диаметром 0,5 мм, а из недрагоценных металлов - диаметром 1,2-3,2 мм.
21 Рабочий конец термопары из тонких термоэлектродов образуется сваркой двух электродов (рис. 8), а из толстой - их скруткой и сваркой. Иногда для улучшения условий теплопередачи рабочий конец термопары из недрагоценных металлов приваривается ко дну защитного металлического чехла. Рис. 8. Рабочие концы термопар. а) и б) - термоэлектроды, соединенные сваркой; в) - термоэлектроды, приваренные ко дну защитного чехла. Термоэлектроды термопары от спая до зажимов тщательно изолируются. В качестве изоляции применяются одно- и двухканальные фарфоровые трубки или бусы, надеваемые на термоэлектроды. Общий вид термопары приведен на рис. 9. Термопара имеет стальной защитный чехол 1, на который насажен подвижный фланец 2 со стопорным винтом, служащим для ее закрепления. Рабочий конец термопары 3 помещен в фарфоровый стаканчик 4. Оба термоэлектрода изолированы по длине фарфоровыми бусами 5. Головка состоит из литого корпуса 6 крышки 7 и сальника 8 с уплотнением_для вывода проводов. Внутри головки расположена колодка 10 с двумя зажимами 11, несущими на себе две пары Рис. 9. Общий вид термопары.
22 винтов 12 и 13 для закрепления термоэлектродов и соединительных проводов. В качестве электроизмерительных приборов в термоэлектрических пирометрах применяются пирометрические милливольтметры и потенциометры. Рис. 10. Устройство пирометрического милливольтметра. Устройство пирометрического милливольтметра показано на рис. 10. Подковообразный постоянный магнит 1 из высоколегированной стали, снабжен полюсными наконечниками 2, между которыми неподвижно укреплен цилиндрический сердечник 3. В кольцевом воздушном зазоре шириной около 2 мм. образованном полюсными наконечниками и сердечником, расположены две боковые стороны прямоугольной подвижной рамки 4, состоящей из последовательных витков изолированной медной проволоки. Рамка, жестко скрепленная со стрелкой 5, образует подвижную часть прибора, которая может поворачиваться вокруг оси сердечника благодаря расположенным на торцевых сторонах рамки двум стальным кернам 6, опирающимся на укрепленные в стойке 7 агатовые подпятники 8. Около опорных
23 кернов расположены две плоские спиральные пружинки 9 из фосфористой бронзы, внутренние концы которых прикреплены к рамке, а наружные: у верхней пружинки - к оси рычага 10 и у нижней - к штифту неподвижной стойки. С этими же пружинками соединены оба конца обмотки рамки и два зажима 11, служащие для включения прибора в цепь термопары. Последовательно с рамкой включен добавочный резистор 12. В свободное пространство между полюсными наконечниками помещены немагнитные вкладыши 13. Стрелка прибора, выполненная из тонкой алюминиевой трубки, уравновешивается двумя передвижными противовесами 14, сидящими на двух балансировочных усиках с нарезкой. Благодаря противовесам центр тяжести подвижной части располагается на оси сердечника (рамки). При включении милливольтметра в цепь термопары через рамку, резистор и спиральные пружинки протекает ток, вызывающий появление вращающего момента, приводящего к повороту рамки и стрелки вокруг оси сердечника. Одновременно с перемещением рамки происходит закручивание спиральных пружинок, создающих противодействующий момент. Угол поворота рамки (стрелки) прибора, равный углу закручивания пружинок, зависит от силы тока, которая в свою очередь зависит от термо - э. д. с. термопары. Измерение температуры термоэлектрическим пирометром, у которого вторичным прибором является милливольтметр не обеспечивает достаточно высокой точности (класс точности такого прибора 1,6-2,5) из-за влияния колебаний температуры окружающего воздуха на сопротивление милливольтметра и внешней термоэлектрической цепи, по которым постоянно течет измеряемый ток, созданный термоэлектродвижущей силой термопары. Это влияние отсутствует при измерении т. э. д. с. компенсационным (нулевым) методом с помощью потенциометра. Принцип действия потенциометра заключается в том, что развиваемая термопарой э. д. с. уравновешивается (компенсируется) равным ей по величине, но обратным по знаку напряжением от вспомогательного источника, которое затем измеряется с большой точностью, благодаря тому, что во время этого измерения во всей скомпенсированной цепи термопары ток равен нулю, и колебания температуры внешних элементов этой цепи становятся несущественными. На рис. 11 показана принципиальная схема потенциометра с термопарой. Прибор состоит из трех смежных электрических контуров. Контур I образует измерительную цепь, в которую включены источник питания постоянного тока Б, регулировочный резистор (реостат) R, установочный резистор R y, измерительный резистор (реохорд) R p и кнопка К. Контур II представляет собой цепь нормального элемента НЭ, а контур III - цепь термопары Т. Нормальный гальванический элемент НЭ развивает при температуре 20 С строго постоянную Э.Д.С., равную 1,0186 В и обладает весьма небольшим температурным коэффициентом. Установочный резистор R y изготавливается из манганина и имеет постоянную и точно известную величину. Нулевой гальванометр Г_представляет собой чувствительный прибор с двусторонней шкалой. В зависимости от направления тока стрелка его отклоняется влево или вправо от нуля.
24 Рис. 11. Принципиальная схема потенциометра с термопарой. Измерение температуры с помощью потенциометра производится следующим образом. «Устанавливая переключатель П в положение 1, замыкают цепь контура II нормального элемента. Затем нажатием на кнопку К замыкают цепь измерительного контура I и реостатом R регулируют силу рабочего тока до тех пор, пока стрелка гальванометра Г не встанет на ноль шкалы. Отсутствие тока в контуре II наступит в тот момент, когда э.д.с. нормального элемента Е нэ будет компенсирована обратным ей по знаку падением напряжения на установочном резисторе R y (на участке цепи ав). В этом случае рабочий ток I в измерительной цепи После того, как в измерительной цепи потенциометра установлена постоянная и точно известная сила тока I, размыкают кнопку К и переводят переключатель П в положение 2, в результате чего к измерительному контуру I вместо контура II подключается контур термопары III. Вновь замыкают кнопкой К измерительную цепь и при помощи скользящего по реохорду R р контакта (движка) С изменяют сопротивление R" р участка реохорда вс до момента установки стрелки гальванометра Г на нуль шкалы. Указанное положение движка С характеризует состояние электрического равновесия прибора, при котором ток в цепи Т отсутствует, т.к. развиваемая т.э.д.с. Е ав(t,t0),» компенсируется равным ей по величине и обратным по знаку падением напряжения на участке реохорда вс. При полной компенсации т.э.д.с. термопары получим равенство. или, заменяя I, получим Таким обра- зом, определение т.э.д.с. термопары сводится к измерению величины со- противления R" р, т.к. э.д.с. нормального элемента Е нэ, и сопротивление установочного резистора R y имеют постоянные и известные значения. Следовательно, шкала потенциометра, нанесенная вдоль реохорда R p, может быть проградуирована непо-
25 средственно в мв или в случае работы потенциометра с термопарой определенной градуировки - в 0 С. Весьма современный компенсационный метод используется в показывающих и самопишущих автоматических электронных потенциометрах, в которых.уравновешивание (компенсация) т.э.д.с, развиваемой термопарой, производится с помощью небольшого асинхронного реверсивного электродвигателя, связанного с движком реохорда. Класс точности этих приборов 0,6-1,0.. В промышленности нашли широкое применение автоматические электронные потенциометры следующих типов: ЭПД, ЭПП, ЭПВ2, ПС1, ПСР1, ППЧ, ППР4, ПСМ2, ПСМР2 и др. Поверка пирометрических милливольтметров и автоматических потенциометров проводится путем сравнения их показаний с показаниями образцового или контрольного потенциометра.. _ 2.6. Оптические и радиационные пирометры Пирометры излучения применяются для измерения температуры нагретых тел в пределах С. Действие этих приборов основано на измерении излучаемой телом энергии, зависящей от его температуры и физико-химических свойств. С повышением температуры нагретого тела его излучение быстро возрастает. При нагреве до 500 С тело излучает невидимые инфракрасные (тепловые) лучи большой длины волны. Дальнейшее увеличение температуры вызывает появление и видимых лучей меньшей длины волны, благодаря которым тело начинает светиться. Видимая часть спектра лежит в пределах длин волн от 0,4 до 0,76 мкм. Вначале раскаленное тело имеет темно-красный цвет, который по мере роста температуры и появления лучей постепенно убывающей длины волны переходит в красный, оранжевый, желтый и, наконец, белый цвет, состоящий из лучей различной длины волны. Одновременно с увеличением температуры нагретого тела и изменением его цвета сильно возрастает интенсивность монохроматического (одноцветного) излучения для данной длины волны (яркость), а также увеличивается интегральное (полное) излучение телом энергии, что позволяет использовать эти два свойства нагретых тел для измерения температуры. В пирометре частичного излучения, называемом оптическим пирометром, производится сравнение моно- Рис. 12. Яркость нити накаливания пирометра частичного излучения. I - температура нити ниже температуры излучателя; II - температура нити выше температуры излучателя; III температура нити равна температуре излучателя; хроматической яркости (в лучах определенной длины, равной для красного цвета 0,65 мкм) нагретого тела (излучателя, температуру которого измеряют) и нити накала встроенной в прибор пирометрической лампы. При измерении яркостной температуры дугообразную нить лампы через телескоп наводят на поверхность измеряемого тела и добиваются уравновешивания яркостей обоих источников света путем
26 изменения реостатом силы тока, питающего лампу. Если яркость нити будет меньше, чем яркость излучателя (рис. 12), то на светлом фоне нить будет казаться черной (состояние I); если же, наоборот, излучатель имеет меньшую яркость, нить будет проектироваться светлой линией на более темном поле (состояние II); при совпадении монохроматической яркости нити и излучателя изображение средней изогнутой части нити, имеющей более высокую температуру, чем ее концы, сольется со светлым фоном излучателя и как бы исчезнет из поля зрения наблюдателя (состояние Ш). В этот момент и производится отсчет яркостной температуры тела по шкале амперметра, включенного в цепь пирометрической лампы и градуированного в С. Рис. 13 Схема пирометра частичного излучения типа ОППИР-017. Переносной визуальный пирометр частичного излучения типа ОППИР-017 (см. рис. 13) предназначен для периодического измерения температуры в пределах С.
27 Прибор состоит из телескопа Т с пристроенным к нему дифференциальным амперметром и источником питания постоянного тока Б, напряжением 2-2,5 В. Телескоп имеет зрительную трубу 1 с объективом 2 и.окуляром 3. В фокусе объектива установлена пирометрическая лампа 4 с дугообразной вольфрамовой нитью, соединенная последовательно с реостатом 5, служащим для изменения накала нити. Реостат снабжен кольцевой рукояткой 6 с движком 7, позволяющей наблюдателю регулировать ток, не отвлекая внимания от яркости нити. Для получения монохроматического излучения с длиной волны 0,65 мкм перед окуляром установлен красный стеклянный светофильтр 8, а за ним - выходная диафрагма 9, перед которой при измерении находится глаз наблюдателя. Между объективом и пирометрической лампой помещено поглощающее (затемненное) стекло 10, укрепленное на поворотной головке 11, при помощи которой оно может быть поставлено перед лампой или отведено в сторону. Поглощающее стекло служит для увеличения верхнего предела показаний пирометра, так как оно ослабляет видимую яркость излучателя в несколько раз при неизменной яркости нити лампы. В телескоп пирометра встроен дифференциальный амперметр, имеющий две рамки (основную и дополнительную, включенные встречно) 12, постоянный магнит 13, стрелку 14 и шкалу 15. Дифференциальный амперметр имеет два диапазона измерений: первый - при работе без поглощающего стекла с пределами С и второй - при введенном стекле с пределами С. Основная рамка амперметра включена параллельно пирометрической лампе, а дополнительная - последовательно с лампой. Это позволяет уменьшить начальный нерабочий участок шкалы пирометра. Пирометрическая лампа установлена на колодке 16 с двумя контактными стержнями 17, к которым присоединены провода от щелочного аккумулятора. В процессе измерения температуры наводка пирометра на излучатель производится от руки, для чего отросток телескопа 19 снабжен снизу рукояткой 20. Для настройки оптической системы пирометра на фокус и по глазу наблюдателя объектив 2 и окуляр 3 могут перемещаться вдоль оси зрительной трубы. Оптическая система позволяет производить измерение температуры на расстоянии 0,7-5 м от излучателя. Основная погрешность пирометра для первого и второго диапазонов измерения соответственно равна + 20 С и + 30 С. Измерение температуры пирометрами полного излучения, называемыми также радиационными пирометрами, основано на использовании теплового излучения нагретых тел. Улавливаемые пирометром тепловые лучи концентрируются при помощи собирательной линзы на светочувствительном элементе, состоящем из небольшой термобатареи (ряда последовательно соединенных термопар). Лучистый поток направляется на рабочие концы термопар, по степени нагрева которых судят о температуре излучателя. В качестве вторичного прибора, присоединяемого к термобатарее, применяется пирометрический милливольтметр или автоматический потенциометр. Пирометр полного излучения типа РАПИР предназначен для измерения температуры от 400 до 2500 С. Схема прибора приведена на рис. 14. В комплект
28 его входят: телескоп Т, один или два вторичных прибора ВП, панель сопротивлений ПС для обеспечения постоянной нагрузки телескопа при работе с одним или двумя вторичными приборами, а также для подгонки сопротивления соединительных проводов. Рис. 14. Схема пирометра полного излучения типа РАПИР В корпусе 1 телескопа Т расположены оптическая и температурная части прибора. Оптическая система имеет объектив 2 и окуляр 3 с защитным стеклом 4, служащий для контроля правильности наводки прибора на излучатель, а температурная часть - звездообразную термобатарею 5, помещенную в конусообразную камеру с зачерненными стенками, служащими для поглощения отраженных лучей. Лучистый поток, проникающий в камеру через объектив и ограничительную диафрагму 7, падает на рабочие концы термобатареи. Компенсация изменения температуры свободных концов обеспечивается шунтирующим медным резистором 8. Чувствительность прибора при градуировке регулируется перемещением по резьбе диафрагмы 7 с помощью зубчатого барабана 9. Два зажима 10 служат для присоединения телескопа ко вторичному прибору проводами, выходящими наружу через штуцер 11 с резиновым уплотнением 12. Крепление телескопа производится фланцем 13.
29 Звездообразная термобатарея пирометра (рис. 15) состоит из десяти хромелькопелевых термопар, рабочие концы 1 которых, расклепанные в форме небольших треугольников, зачернены и наклеены на тонкую слюдяную пластинку 2. Свободные концы термобатареи приварены к металлическим пластинкам 3, укрепленным на слюдяном кольце 4, зажатом между двумя такими же кольцами в корпусе телескопа. К двум пластинкам 5 присоединяются медные выводы термобатареи. Телескопы типа ТЕРА-500 позволяют измерять среднюю температуру поверхности излучателя диаметром мм на расстоянии от излучателя 0,4-1,5 м. Телескопы пирометров изготавливаются с объективами из кварцевого стекла для пределов измерения Рис. 15. Термобатарея 1500 С и из стекла марки К-8 для пределов С. пирометра полного излучения Для защиты телескопа от механических воздействий, пыли, высокой температуры он снабжается защитной арматурой с воздушным или водяным охлаждением. Пирометры частичного и полного излучения поверяются путем сравнения их показаний с показаниями образцовых пирометров того же типа. 3. Приборы для измерения давления 3.1. Давление и его виды, единицы измерения Давлением жидкости, газа или пара называют силу, действующую со стороны этих сред на единицу площади ограничивающей их поверхности. Измеренное давление среды можно выразить двояко - давлением абсолютным или давлением избыточным, отличающимися между собой только на величину барометрического давления. Барометрическое (атмосферное) давление Р б создается массой воздушного столба земной атмосферы. Величина превышения давления среды над барометрическим давлением называется избыточным давлением Р. Подавляющее большинство приборов, измеряющих давление, непосредственно показывают именно избыточное давление.
30 Абсолютное давление Р а определяется через избыточное и может быть больше или меньше барометрического. В первом случае абсолютное давление равно сумме барометрического и избыточного давлений: Р а = Р + Р б. Во втором случае абсолютное давление меньше барометрического на величину Р р, называемую разрежением, т.е. Р а =Р б - Р р. Разрежение есть избыточное давление с обратным знаком, Таким образом, в общем случае абсолютное давление среды есть сумма избыточного (измеренного) и барометрического (условно принятого за 1 кгс/см 2) В международной системе единиц СИ основной единицей измерения давления является ньютон на квадратный метр (Н/м 2). Эта величина называется также паскалем Н/м 2 = Па. Вместе с тем еще широко используются другие единицы давления: кгс/см 2, кгс/м 2, мм.вод.ст., мм.рт.ст. Между отдельными единицами давления существуют следующие соотношения: 1 технич. атм. = 1 кгс/см 2 = 735,6 мм.рт.ст Па 0,1 МПа; 1 мм.рт.ст. 133 Па; 1 мм.вод.ст. = 1 кгс/м 2 10 Па Жидкостные стеклянные манометры К жидкостным стеклянным манометрам относятся двухтрубные (U-образные) и однотрубные (чашечные). Они используются для измерения давления газа или воздуха до 1000 мм.вод.ст. В качестве рабочей жидкости в них используются вода, этиловый спирт, ртуть. Жидкостной, стеклянный U-образный манометр (рис. 16) состоит из стеклянных измерительных трубок 1 и 2, соединенных внизу между собой и укрепленных на вертикальном основании 3. Между трубками помещена миллиметровая шкала 4 с нулевой отметкой посередине. Измерительные трубки заполняются рабочей жидкостью до нулевой отметки шкалы. Трубка 1 сообщается резиновой трубкой с измеряемой средой, находящейся под абсолютным Жидкостный двухтрубный (U-образный) манометр.
31 давлением Р а, а трубка 2 -с атмосферой, имеющей барометрическое давление Р б. Рис. 17. Форма мениска рабочей жидкости При включении манометра в работу измеряемое давление уравновешивается высотой столба рабочей жидкости h, отсчитываемой по шкале прибора. Так как уровень жидкости в трубке 1 понизится, а в трубке 2 повысится, от общая высота столба будет равна сумме отсчетов, производимых по шкале выше и ниже нулевой отметки. У жидкостных стеклянных манометров указателем служит уровень (мениск) рабочей жидкости в измерительных трубках. Если рабочей жидкостью являются вода или спирт, то вследствие хорошей смачиваемости стекла образуется вогнутый мениск и отсчет производится по нижней его границе (рис. 17а). В случае применения в качестве рабочей жидкости ртути образуется выпуклый мениск, и отсчет производится по верхней его границе (рис. 17б). Рис. 18. Жидкостный однотрубный (чашечный) манометр.
32 Для удобства отсчета и упрощения измерения на практике используются манометры со шкалой, на которой вверх и вниз от нуля на расстоянии 10 мм написано «20 мм.» и т.д. При этом достаточно снимать показания манометра по уровню одной трубки манометра. В процессе эксплуатации U-образного манометра необходимо следить за уровнями рабочей жидкости, которые должны совпадать с нулевой отметкой при сообщении обеих трубок с атмосферой, а также за исправностью резиновой трубки и герметичностью ее соединения со стеклянной трубкой манометра. В однотрубном жидкостном манометре (рис. 18), в отличии от U-образного двухтрубного манометра, вместо одной из измерительных трубок имеется широкий сосуд (чашка) 1. К нижней части сосуда присоединена стеклянная измерительная трубка 2, рядом с которой закреплена миллиметровая шкала 3. Прибор смонтирован на вертикальном основании 4. Сосуд манометра соединяется с местом измерения трубкой 5. Свободный конец измерительной трубки сообщается с атмосферой. Сосуд и измерительная трубка заполняются рабочей жидкостью до нулевой отметки шкалы. Под давлением измеряемой среды, составляющим Р = Р а - Р б, уровень рабочей жидкости в стеклянной трубке поднимется на высоту h 1, а в сосуде опустится на высоту h 2. Общая высота столба жидкости, уравновешивающая измеряемое давление, будет равна h = h 1 + h 2. Так как объем жидкости, вытесненный из сосуда и вошедшей в измерительную трубку, равны, то h 1 > h 2, поскольку сечение измерительной трубки f во много раз больше сечения сосуда. Таким образом, при измерении величиной h 2 можно пренебречь и поэтому h h Тягомеры и напоромеры Для измерения небольших разрежений и избыточных давлений газа (воздуха) применяются тягомеры (для разрежения), напоромеры (для давления) и тягонапоромеры (для разрежения и давления). Эти приборы широко используются для определения давления, разрежения в топке, газоходах и воздуховодах котлоагрегата и имеют одно-
33 стороннюю или двустороннюю шкалу, градуированную в кгс/м 2 или мм вод.ст. Так как между тягомерами, напоромерами и тягонапоромерами нет существенного различия, в дальнейшем они для простоты изложения называются тягонапоромерами. Наибольшее распространение получили, жидкостные стеклянные и мембранные тягонапоромеры Жидкостные стеклянные тягонапоромеры Жидкостные тягонапоромеры по существу не отличаются от жидкостных одно- и двухтрубных манометров. Приборы заполняются чаще всего этиловым спиртом или дистиллированной водой. При относительно точных измерениях небольших избыточных давлении или разрежений (до 200 кгс/м 2) применяются жидкостные однотрубные (чашечные) тягонапоромеры с наклонной измерительной трубкой ТНЖ-Н и ТНЖ-Щ, приспособленные соответственно для настенного и щитового монтажа. Рис. 19. Жидкостный однотрубный тягонапоромер типа ТНЖ-Н. Жидкостный однотрубный тягонапоромер типа ТНЖ-Н (рис. 19) показан со снятой передней крышкой. Он состоит из стеклянного сосуда 1 и присоединенной к нему стеклянной измерительной трубки 2 внутренним диаметром 2-2,5 мм, укрепленных при помощи скоб и винтов в металлическом корпусе 3. Около трубки расположена шкала 4, которая может перемещаться с помощью ходового винта 5 с головкой 6. Ходовой винт 5 с головкой 6 служит корректором
1 - Датчики на основе эффекта Холла 1. Введение Применение датчиков на основе эффекта Холла включает в себя выбор магнитной системы и сенсора Холла с соответствующими рабочими характеристиками. Эти два
С1 «ЭЛЕКТРОМАГНЕТИЗМ», «ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ИНДУКЦИЯ» Прямой горизонтальный проводник висит на двух пружинках. По проводнику протекает электрический ток в направлении, указанном на рисунке. В некоторый момент
Средства и способы измерения температуры Температурой называется величина, которая характеризует степень нагрева тела. Практически все технологические процессы и различные свойства вещества зависят от
Кафедра «Метрология, стандартизация и сертификация» Лабораторная работа По направлению «Поверка и калибровка средств измерения теплотехнических параметров» Поверка жидкостных стеклянных термометров Новосибирск
БЛОК УКАЗАТЕЛЕЙ В12 Руководство по эксплуатации ЯЛБИ.411251.001РЭ 1 Основные сведения об изделии Блок указателей В12 шифр (далее блок) Дата изготовления Предприятие изготовитель: ОАО "АБС Автоматизация",
4. Измерение температуры В настоящем разделе представлены средства для измерения температуры жидких, газообразных и сыпучих сред. Для систем телеметрии и автоматики широкое распространение получили датчики
Методические материалы по подготовке, проведению и оцениванию результатов выполнения экспериментальной части основного государственного экзамена по физике в 2015 году 1 Оглавление Оглавление... 2 Введение...
Отложенные задания (40) На рисунках изображены постоянные магниты с указанием линий магнитной индукции полей, создаваемых ими, и магнитные стрелки. На каком из рисунков правильно изображено положение магнитной
МАНОМЕТРЫ ПОКАЗЫВАЮЩИЕ С СИЛЬФОННЫМ РАЗДЕЛИТЕЛЕМ МТП-60С1-М1 Руководство по эксплуатации АКИ 2.832.025 РЭ 2008 9 ПРАВИЛА ХРАНЕНИЯ И ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ 9.1 Хранение манометров должно соответствовать условиям
Тема 4. Магнитные явления 1 Лабораторная работа 7 (2.9 + 2.10) Измерение характеристик магнитных полей Введение Магнитное поле силовое поле. Оно действует на движущиеся электрические заряды (сила Лоренца),
0. Измерения импульсных сигналов. Необходимость измерения параметров импульсных сигналов возникает, когда требуется получить визуальную оценку сигнала в виде осциллограмм или показаний измерительных приборов,
Ярославский государственный педагогический университет им. К. Д. Ушинского Лабораторная работа 5 Определение постоянной Ридберга Ярославль 2005 Оглавление 1. Краткая теория........................... 3
Юльметов А. Р. Постоянный электрический ток. Электрические измерения Методические указания к выполнению лабораторных работ Оглавление P3.2.4.1. Амперметр как омическое сопротивление в цепи.............
Федеральное агентство по образованию РФ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Красноярский государственный технический университет Е.А. Бойко КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ
Ярославский государственный педагогический университет им. К. Д. Ушинского М.Л. Игольников Лабораторная работа 3Б Измерение сопротивления методом моста Уитстона Ярославль 2006 Оглавление 1. Цель работы.............................
Инструкции по монтажу, эксплуатации и техническому обслуживанию Горелки на дизельном топливе Одноступенчатый режим работы RIELLO 40 G20 DB артикул МОДЕЛЬ ТИП 3747412 F20 474T1 ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ Тепловая
Мерная посуда служит для измерения объема жидкостей и растворов. Мерная посуда изготовляется, поверяется и применяется в соответствии со стандартами. За единицу измерения объема принимают в соответствии
8 Манометры общетехнические с электроконтактной приставкой Тип ТМ (ТВ, ТМВ), серия 0 Манометры с электроконтактной приставкой предназначены для управления внешними электрическими цепями в схемах сигнализации,
ДАТЧИКИ-РЕЛЕ УРОВНЯ РОС 301 Назначение, принцип действия Датчики-реле уровня РОС 301 (в дальнейшем датчики-реле) предназначены для контроля трехуровней электропроводных жидкостей по трем независимым каналам
ПЕНЗЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Кафедра метрологии и систем качества Лабораторная работа Д-01 Исследование деформационных манометров и вакуумметров для измерения и регулирования давления Методические
ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ 3 МАГНЕТИЗМ 1-1. Определить величину индукции магнитного поля, создаваемого горизонтальным отрезком проводника длиной l = 10 см с током i = 10 А в точке над ним на высоте 5 м. Найти
МАНОМЕТРЫ: МАНОМЕТРЫ ОБЩЕТЕХНИЧЕСКИЕ СЕРИИ 10 Корпус сталь. Штуцер медный сплав. Стандартное исполнение стр. 4 Сварочные стр. 6 Котловые стр. 7 С электроконтактной приставкой стр. 8 МАНОМЕТРЫ ВИБРОУСТОЙЧИВЫЕ
МИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Ухтинский государственный технический университет» (УГТУ) 1 Расширение пределов
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 3.08 ИЗУЧЕНИЕ СПЕКТРОВ АТОМОВ РТУТИ И НЕОНА, ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭКРАНИРОВАННОГО ЗАРЯДА ЯДРА АТОМА НЕОНА 1. Цель работы Целью настоящей работы является изучение линейчатых спектров атомов,
ЗАКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО «НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ КОМПЛЕКС «ВИП» ИНН 6662058814 КПП 667201001, Юридический адрес: 620142, г. Екатеринбург, ул. Щорса, 7 Почтовый адрес: 620102, г. Екатеринбург, ул.
Автор: И.Пиданов, инженер метролог, ОАО «Запорожогнеупор», г. Запорожье Метрологическое обеспечение измерительного канала АСУ ТП На ОАО «Запорожогнеупор» для обжига огнеупорных изделий используются туннельные
Терморегулятор электронный микропроцессорный МПРТ -11 Технический паспорт Инструкция по эксплуатации г. Санкт-Петербург Терморегулятор предназначен для управления работой нагревательных приборов, отопи
Глава 5.5 ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ ЛИФТОВ ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ, ОПРЕДЕЛЕНИЯ 5.5.1. Настоящая глава Правил распространяется на электрооборудование лифтов (подъемников) напряжением до 600 В, грузоподъемностью 50
1 Давление, его виды и единицы измерений Давление является одним из важнейших физических параметров, и его измерение необходимо как в расчетных целях, например для определения расхода, количества и тепловой
Лабораторная работа 4 Двигатель постоянного тока Цель: изучение принципа работы двигателя постоянного тока с последовательным и параллельным возбуждением и их характеристик. Машина постоянного тока может
Специализированный учебно-научный центр - факультет МГУ им. М.В. Ломоносова, Школа имени А.Н. Колмогорова Кафедра физики Общий физический практикум Лабораторная работа 3.3 Измерение сопротивлений при помощи
И. В. Яковлев Материалы по физике MathUs.ru Содержание Электрические цепи 1 Всероссийская олимпиада школьников по физике................... 1 2 Московская физическая олимпиада...........................
Физика. класс. Вариант - Критерии оценивания заданий с развёрнутым ответом C Летом в ясную погоду над полями и лесами к середине дня часто образуются кучевые облака, нижняя кромка которых находится на
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «САРАТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ им. Н.Г. ЧЕРНЫШЕВСКОГО» В.И. Кочубей СПЕКТРОФЛУОРИМЕТР
МАСТЕР - М Регулятор температуры электромеханический Руководство по эксплуатации АВ 28 Содержание 1. Общие указания... 3 2. Технические характеристики..3 3. Комплектация 3 4 Требования безопасности....3
Задачи для подготовки к экзамену по физике для студентов факультета ВМК Казанского госуниверситета Лектор Мухамедшин И.Р. весенний семестр 2009/2010 уч.г. Данный документ можно скачать по адресу: http://www.ksu.ru/f6/index.php?id=12&idm=0&num=2
Схемы и детали сборки станка фрезерного по металлу модели «КОРВЕТ 611» Схемы сборки станка «КОРВЕТ 611» (Рис. 1.1 1.4) Рис. 1.1 Рис. 1.2 Рис. 1.3 Рис. 1.4 Детали сборки станка «КОРВЕТ 611» (Рис. 1.1 1.4)
Министерство образования и науки РФ Совет ректоров вузов Томской области Открытая региональная межвузовская олимпиада 2013-2014 ФИЗИКА 8 класс II этап Вариант 1 1. В двух цилиндрических сообщающихся сосудах
Измери тели - Рег уляторы многоканальные МИР-7200 Конструктивное исполнение крепление на DIN рейке Рис. 11. Вариант исполнения каналов коммутации А, Б, В Рис.12. Вариант исполнения каналов коммутации Г
Код ОКП 42 1871 Датчик-реле температуры ДРТ-1 Назначение, исполнение и принцип действия Датчик-реле температуры ДРТ-1 (далее по тексту датчик) предназначен для контроля температуры технологических сред
Лабораторная работа 47 Определение длины световой волны при помощи интерференционных колец Лабораторная работа 47 Определение длины световой волны при помощи интерференционных колец Цель работы: изучение
37.102.25199.13054 Лист 1 Листов 12 Передняя подвеска Регулировка углов установки передних колес Касается: Автомобилей семейства «Волга» ГАЗ-3111, 31113 СОДЕРЖАНИЕ 1. Общие положения...2 2. Оборудование
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР КАБЕЛИ, ПРОВОДА И ШНУРЫ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ТОКОПРОВОДЯЩИХ ЖИЛ И ПРОВОДНИКОВ ГОСТ 7229-76 (СТ СЭВ 2783-80) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО
ИНСТРУКЦИЯ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ И ПАСПОРТ Привода прямого действия (термостаты) серии V2,V4,V8. 1 Содержание: 1. Общие сведения об изделии....3 2. Назначение изделия...3 3. Основные технические данные и характеристики....3
Министерство образования Республики Беларусь Учреждение образования «Полоцкий государственный университет» ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА АВТОМАТИЗАЦИИ И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА В СИСТЕМАХ ТГВ УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ
ГОСТ 8.217-87 УДК 621.314.224.089.6:006.354 Группа Т88.8 МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ Государственная система обеспечения единства измерений ТРАНСФОРМАТОРЫ ТОКА Методика поверки State system for ensuring
Техническое описание ПР 80, ПР 870 Шкафы распределительные серии ПР 80, ПР 870 Техническое описание ТУ -9 ИГПН..078 ТУ ГОСТ Р. (МЭК 049--9) Назначение и область применения Шкафы предназначены для электрической
ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОНЦЕНТРАЦИИ ГЛЮКОЗЫ В РАСТВОРЕ Цель работы: изучение принципа работы поляриметра и определение удельного вращения раствора и концентрации глюкозы в растворе. Приборы и принадлежности: поляриметр,
Экзамен в 8 классе общеобразовательной школы включает в себя проверку знаний теоретических (1 вопрос) и практических в виде навыков решения задач (1 задача). На экзамене можно пользоваться линейкой и калькулятором.
3 Цель работы: ознакомиться с отражательной дифракционной решеткой. Задача: определить с помощью дифракционной решетки и гониометра длины волн линий спектра ртутной лампы и угловую дисперсию решеткит Приборы
ПРОВЕДЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ ВОЗДУШНОГО ПОТОКА ИЗМЕРЕНИЕ ДАВЛЕНИЯ. ВИДЫ ДАВЛЕНИЯ. В любой точке вентиляционной системы имеется три давления, которые можно сравнить с атмосферным давлением, непосредственно окружающим
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановский государственный энергетический университет
EN 215-1 RTD 3100 RTD 3102 RTD 3120 RTD 3150 MAX RTD 3560 Область применения Радиаторный терморегулятор серии RTD - автоматический пропорциональный регулятор с маленьким относительным диапазоном регулирования.
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Государственное образовательное учреждение высшего и профессионального образования «ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» «УТВЕРЖДАЮ» Декан АВТФ С. А. Гайворонский 2010
ООО «Энергопром Украина» www.energo-prom.com.ua [email protected] т.:+38-057-762-80-52 БЛОК ПИТАНИЯ БП-24И Руководство по эксплуатации СНЦИ.436241.002 РЭ ООО «Энергопром Украина» www.energo-prom.com.ua
1 000520 2 Изобретение относится к управляющему механизму прерывателя электрической цепи с изолирующим корпусом, защищающим пару контактов, неподвижного и подвижного, причем подвижный контакт, поддерживаемый
ЭНЕРГЕТИКА И ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКА УДК 36.4 КИПЕНИЕ АЦЕТОНА НА ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ ТРУБАХ С ПРОДОЛЬНЫМ ОРЕБРЕНИЕМ В КОЛЬЦЕВОМ КАНАЛЕ А.В. ОВСЯННИК, Н.А. ВАЛЬЧЕНКО, Д.А. ДРОБЫШЕВСКИЙ, М.Н. НОВИКОВ, Е.А. КОРШУНОВ Учреждение
Для управления работой, обеспечения безопасных условий и расчетных режимов эксплуатации котлы должны быть оснащены:
а) устройствами, предохраняющими от повышения давления (предохранительными устройствами);
б) указателями уровня воды;
в) манометрами;
г) приборами для измерения температуры среды;
д) запорной и регулирующей арматурой;
е) приборами безопасности;
ж) питательными устройствами.
Предохранительные устройства
Каждый элемент котла, внутренний объем которого ограничен запорными органами, должен быть защищен предохранительными устройствами, автоматически предотвращающими повышение давления сверх допустимого путем выпуска рабочей среды в атмосферу или утилизационную систему.
В качестве предохранительных устройств допускается применять:
а) рычажно-грузовые предохранительные клапаны прямого действия;
б) пружинные предохранительные клапаны прямого действия;
в) импульсные предохранительные устройства (ИПУ), состоящие из импульсного клапана (ИК) и главного предохранительного клапана (ГПК).
Использование других защитных устройств допускается после согласования с Госгортехнадзором России.
На каждом паровом и водогрейном котле и отключаемом по рабочей среде пароперегревателе должно быть установлено не менее двух предохранительных устройств.
6.2.9. Предохранительные устройства должны устанавливаться:
а) в паровых котлах с естественной циркуляцией без пароперегревателя - на верхнем барабане или сухопарнике;
б) в паровых прямоточных котлах, а также в котлах с принудительной циркуляцией - на выходных коллекторах или выходном паропроводе;
в) в водогрейных котлах - на выходных коллекторах или барабане;
г) в промежуточных пароперегревателях допускается установка всех предохранительных устройств пароперегревателя - на стороне входа пара;
д) в отключаемых по воде экономайзерах - не менее чем по одному предохранительному устройству на выходе и входе воды.
Предохранительные клапаны должны защищать котлы, пароперегреватели и экономайзеры от превышения в них давления более чем на 10 % расчетного (разрешенного).
Превышение давления при полном открытии предохранительных клапанов выше, чем на 10 % расчетного может быть допущено лишь в том случае, если это предусмотрено расчетом на прочность котла, пароперегревателя и экономайзера.
Указатели уровня воды
На каждом паровом котле, за исключением прямоточных, должно быть установлено не менее двух указателей уровня воды прямого действия. Допускается дополнительно в качестве дублирующих устанавливать указатели уровня воды непрямого действия. Количество и места установки указателей уровня воды в котлах, в том числе со ступенчатым испарением в барабанах или с выносным сепаратором, определяются организацией, проектирующей котел.
Каждый указатель уровня воды должен иметь самостоятельное подключение к барабану котла. Допускается установка двух указателей уровня воды на соединительной трубе (колонке) диаметром не менее 70 мм.
Указатели уровня воды должны быть снабжены запорной арматурой (кранами или вентилями) для отключения их от котла и продувки.
Для котлов-утилизаторов и энерготехнологических котлов дистанционные указатели уровня должны устанавливаться на пульте управления котлом.
Манометры
На каждом паровом котле должен быть установлен манометр, показывающий давление пара.
На паровых котлах паропроизводительностью более 10 т/ч и водогрейных котлах теплопроизводительностью более 21 ГДж/ч (5 Гкал/ч) обязательна установка регистрирующего манометра.
Манометр должен быть установлен на барабане котла, а при наличии у котла пароперегревателя - и за пароперегревателем до главной задвижки.
На прямоточных котлах манометр должен быть установлен за перегревателем перед запорным органом.
Установка манометра на пароперегревателях паровозных, локомобильных, жаротрубных котлов и котлов вертикального типа не обязательна.
У каждого парового котла должен быть установлен манометр на питательной линии перед органом, регулирующим питание котла водой.
Если в котельной будет установлено несколько котлов паропроизводительностью менее 2,5 т/ч каждый, допускается установка одного манометра на общей питательной линии.
Шкала манометра выбирается исходя из условия, что при рабочем давлении стрелка манометра должна находиться в средней трети шкалы.
На шкале манометра должна быть нанесена красная черта на уровне деления, соответствующего рабочему давлению да данного элемента с учетом добавочного давления от веса столба жидкости.
Манометр должен быть установлен так, чтобы его показания были отчетливо видны обслуживающему персоналу, при этом шкала его должна быть расположена вертикально или с наклоном вперед до 30° для улучшения видимости показаний.
Номинальный диаметр манометров, устанавливаемых на высоте до 2 м от уровня площадки наблюдения за манометром, должен быть не менее 100 мм, на высоте от 2 до 5 м - не менее 160 мм, на высоте более 5 м - не менее 250 мм. При установке манометра на высоте более 5 м должен быть установлен сниженный манометр качестве дублирующего.
Манометры не допускаются к применению в следующих случаях:
а) если на манометре отсутствует пломба или клеймо с отметкой о проведении поверки;
б) если истек срок поверки манометра;
в) если стрелка манометра при его отключении не возвращается к нулевой отметке шкалы на величину, превышающую половину допускаемой погрешности для данного манометра;
г) если разбито стекло или имеются другие повреждения манометра, которые могут отразиться на правильности его показаний.
Приборы для измерения температуры
У котлов, имеющих пароперегреватель, на каждом паропроводе до главной задвижки должен быть установлен прибор для измерения температуры перегретого пара. У котлов с промежуточным перегревом пара приборы для измерения температуры должны устанавливаться на входе и выходе пара.
У котлов с естественной циркуляцией с перегревом пара паропроизводительностью более 20 т/ч, прямоточных котлов паропроизводительностью более 1 т/ч кроме показывающих приборов должны устанавливаться приборы с непрерывной регистрацией температуры перегретого пара.
Для водогрейных котлов приборы для измерения температуры воды должны быть установлены на входе и выходе воды.
Допустимая температура горячей воды должна быть отмечена на шкале термометра красной чертой.
Запорная и регулирующая арматура
Арматура, устанавливаемая на котле или его трубопроводах, должна иметь четкую маркировку на корпусе, в которой должны быть указаны:
а) наименование или товарный знак организации-изготовителя;
б) условный проход;
в) условное давление и температура среды;
г) направление потока среды.
При изготовлении арматуры по специальным ТУ вместо условного давления допускается указывать рабочее давление.
Приборы безопасности
На каждом котле должны быть предусмотрены приборы безопасности, обеспечивающие своевременное и надежное автоматическое отключение котла или его элементов при недопустимых отклонениях от заданных режимов эксплуатации.
Паровые котлы с камерным сжиганием топлива должны быть оборудованы автоматическими устройствами, прекращающими подачу топлива к горелкам при снижении уровня, а для прямоточных котлов - расхода воды в котле ниже допустимого.
В котлах со слоевым сжиганием топлива автоматические устройства должны отключать в указанных выше случаях тягодутьевые устройства и топливоподающие механизмы топки.
Водогрейные котлы с камерным сжиганием топлива должны быть оборудованы автоматическими приборами, предотвращающими подачу топлива в топку котла, а при слоевом сжигании топлива - отключающими тягодутьевые устройства и топливоподающие механизмы топки в случаях:
а) повышения давления воды в выходном коллекторе котла более чем на 5 % расчетного или разрешенного давления;
б) понижения давления воды в выходном коллекторе котла до значения, соответствующего давлению насыщения при максимальной температуре воды на выходе из котла;
в) повышения температуры воды на выходе из котла до значения, указанного заводом-изготовителем в инструкции по монтажу и эксплуатации. При отсутствии таких указаний эта температура принимается на 20 °С ниже температуры насыщения при рабочем давлении в выходном коллекторе;
г) уменьшения расхода воды через котел до минимально допустимых значений, определяемых заводом-изготовителем
На котлах должны быть установлены автоматически действующие звуковые и световые сигнализаторы верхнего и нижнего предельных положений уровней воды.
Аналогичная сигнализация должна выполняться по всем параметрам, по которым срабатывает на остановку котла автоматика безопасности (приборы безопасности).
Паровые и водогрейные котлы при камерном сжигании топлива должны быть оборудованы автоматическими устройствами для прекращения подачи топлива в топку в случаях:
а) погасания факела в топке;
б) отключения всех дымососов;
в) отключения всех дутьевых вентиляторов.
На котлах с горелками, оборудованными индивидуальными вентиляторами, должна быть защита, прекращающая подачу топлива к горелке при остановке вентилятора.