Меню Рубрики

Установка и подключение первичных преобразователей

Монтаж отборных устройств и первичных измерительных преобразователей

Задачей контроля является обнаружение событий, определяющих ход того или иного процесса. В случае, когда эти события обнаруживаются без непосредственного участия человека, такой контроль называют автоматическим.

Важнейшей составной частью контроля является изме­рение физических величин, характеризующих протекание процесса. Такие физические величины называются параметрами процесса.

Измерением называют нахождение значения физической величины опытным путем с помощью специальных техни­ческих средств. Конечной целью любого измерения явля­ется получение количественной информации об измеряемой величине. В процессе измерения устанавливается, во сколько раз измеряемая физическая величина больше или меньше однородной с нею в качественном отношении физи­ческой величины, принятой за единицу.

Сведения о значениях измеряемых физических величин называют измерительной информацией.

Сигналом измерительной информации называется сиг­нал, функционально связанный с измеряемой физической величиной (например, сигнал от термометра сопротивле­ния).

Средством измерения (СИ) называют техническое уст­ройство, используемое при измерениях и имеющее норми­рованные метрологические свойства.

Сигнал измерительной информации, поступающий на вход средства измерений, называют входным сигналом, получаемый на выходе — выходным сигналом средства измерений. Для контроля параметров технологических процессов в большинстве случаев используется не одно, а несколько средств (измерения и преобразования сигналов, образую­щих канал измерения этого параметра).

Существуют три основные вида средств измерений: ме­ры, измерительные преобразователи, измерительные приборы.

Измерительный преобразователь — это средство изме­рении, предназначенное для выработки сигнала измеритель­ной информации в форме, удобной для передачи, дальнейшего преобразования, обработки и хранения, но не подда­ющейся непосредственному восприятию наблюдателем (в практике часто применяется термин «датчик»).

Измерительный преобразователь, к которому подведена измеряемая величина, т.е. первый в канале измерения (из­мерительной цепи), называется первичным измерительным преобразователем (или сокращенно первичным преобразо­вателем). Например, сужающее устройство (диафрагма) для измерения расхода, электрод сигнализатора уровня и т.п.

В системах автоматического контроля применяются устройства для выдачи сигнала о выходе значения параметра за установленные пределы. Причем сигнал появля­ется при наличии самого факта выхода независимо от его размера. Такие устройства называют датчиками-реле или сигнализаторами.

Для удовлетворения возросших потребностей промыш­ленности создана Государственная система промышленных приборов и средств автоматизации (ГСП), представ­ляющая собой эксплуатационно, информационно, энергетически, метрологически и конструктивно организованную совокупность средств измерений, средств автоматизации,, средств управляющей вычислительной техники, а также программных средств, предназначенных для построения автоматических и автоматизированных систем измерения, контроля, регулирования, диагностики и управления про­изводственными процессами, технологическими линиями и агрегатами (ГОСТ 26.207—83. ГСП. Основные положе­ния). Номенклатура технических средств ГСП в настоящее время насчитывает свыше 2 тыс. типов изделий, организа­ция ГСП дает возможность создавать самые разнообразные, любой сложности системы автоматического контроля, ре­гулирования и управления из стандартизованных средств измерения и средств автоматизации.

В зависимости от вида энергии питания, входных и вы­ходных сигналов ГСП разделяют на электрическую, пневматическую и гидравлическую ветви. В основном применя­ют средства электрической и изредка пневматической вет­вей ГСП, которыми предусмотрены общепромышленные унифицированные электрические и пневматические сигналы передачи информации со следующими (пределами) изме­рений:

-сигнал постоянного тока 0—5; 5—0—5; 0—20; 4—20 мА;

-сигнал напряжения постоянного тока 0—1; 1—0—1;

-сигнал напряжения переменного тока частотой 50 и 400 Гц 0,25—0—0,25; 0—0,5; 1—0—1; 0—2 В (у приборов с сигналами напряжения переменного тока частотой 50 и 400 Гц, основанных на измерении взаимной индуктивно­сти, пределы измерения взаимной индуктивности выбира­ются из ряда 0—10; 10—0—10; 0—20 МГн при номиналь­ном токе питания 0,125 или 0,32 А. Противоположные зна­чения взаимной индуктивности получаются при перемене фазы напряжения питания на 180°);

-пневматический сигнал с переделами изменения давле­ния 0,02—0,1 МПа.

Средство измерения, с помощью которого измеритель­ная информация выдается в форме, доступной для непосред­ственного восприятия наблюдателем, называется измерительным прибором. В практике для измерительных приборов, устанавливаемых на щитах контроля и управления, применяется термин вторичный прибор т. е. устройство, вос­принимающее сигнал от первичного или передающего изме­рительного преобразователя и выражающее его в воспринимаемом виде с помощью отсчетного устройства (шквалы, диаграммы, интегратора, сигнального устройства).

К первичным преобразователям также относят и отбор­ные устройства.

Отборным устройством (отбором) называ­ют устройство, устанавливаемое на трубопроводах и техно­логических агрегатах и служащее для непрерывного или периодического отбора контролируемой среды и передачи» ее параметров к измерительному преобразователю или из­мерительному прибору. В отличие от первичного измери­тельного преобразователя отборное устройство передает к измерительному прибору или преобразователю измеряе­мую величину, не изменяя ее физической природы (напри­мер, отбор давления среды в технологическом аппарате и передача его по импульсной трубке для измерения к ма­нометру). Импульсной трубкой называют трубопровод не­большого диаметра обычно от 1/2 до 2 связывающий технологический объект с преобразователем или измерительным прибором.

Место установки отборных устройств и первичных изме­рительных преобразователей, может сильно влиять на точ­ность измерения, поэтому технологам с особым вниманием необходимо относиться к выбору мест установки датчиков, отборов давления, разрежения и проб на химический ана­лиз.

Отборные устройства располагаются на границе сопри­косновения технологического оборудования и технологиче­ских трубопроводов с измерительной системой. Для монтажа отборных устройств используются специальные закладные конструкции — устройства, встраиваемые в технологическое оборудование и трубопроводы и обеспечи­вающие:

а) установку на них первичных измерительных преоб­разователей и местных измерительных приборов таким образом, чтобы чувствительный элемент преобразователя или прибора находился в зоне измерения технологическо­го параметра, например, показывающего ртутного термо­метра или термоэлектрического термометра (термопары) (см. рис. 1, а, б);

б) присоединение импульсного трубопровода и закреп­ление запорного устройства, если первичный измерительный преобразователь или местный измерительный прибор уста­навливается на некотором расстоянии от технологического аппарата или трубопроводов, например, манометра бесшкального с дистанционной передачей показаний, манометра местного показывающего (см. рис. 1 ,в ,г).

Совокупность средств измерений и вспомогательных устройств, соединенных между собой каналами связи, предназначенная для выработки сигналов измерительной информации в форме, удобной для автоматической обработки передачи и (или) использования в автоматических системах управления, называется измерительной системой.

К вспомогательным устройствам измерительной систе­мы относятся устройства, предназначенные для питания энергией средств измерения, защиты их от внешних воздей­ствий, внутренних перегрузок и т. д.

В зависимости от назначения и поставленных задач из­мерительная система может включать в себя один или несколько измерительных преобразователей и измерительных приборов.

Рис.1. Примеры установки первичных измерительных преобразователей для из­мерения температуры и отборных устройств для измерения давления газа:

а—установка стеклянного показывающего термометра ртутного углового в за­щитной оправе на трубопроводе; б — установка термометра термоэлектрического (термопары) на трубопроводе или металлической стенке с внутренней кирпичной кладкой; в—установка отборного устройства для измерения давления газа; г— закладная конструкция отборного устройства для измерения давления газа; 1— термометр показывающий ртутный стеклянный угловой; 2 — термометр термо­электрический (термопара); 3— импульсная трубка; 4— вентиль; 5—прокладка; 6—заглушка; 7—штуцер; 8—закладная конструкция (перед установкой преоб­разователей, измерительных приборов; присоединением импульсной линии или запорного органа пробки-заглушки и прокладки с закладных конструкций сни­мают); 9—легкоснимаемый изоляционный слой.

Класс точности — обобщенная характеристика средства измерения, определяемая пределами допускаемых основной и дополнительной погрешностей, а также другими свойст­вами средства измерения, влияющими на точность, значе­ния которых устанавливаются в стандартах на отдельные виды средств измерений.

Средства измерений выпускаются на следующие клас­сы точности: 0,01; 0,015; 0,02; 0,025; 0,04; 0,05; 0.1; 0,15; 0,2; 0,25; 0,4; 0,5; 0,6; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 4,0; 5,0; 6,0. Класс точности средств измерений характеризует их свойства в отношении точности, но не является непосредственным показателем точности измерений, выполняемых с помощью этих средств (под точностью средств измерений понимается качество измерений, отражающее близость к нулю его по­грешностей). На циферблаты, щитки, корпуса средств, из­мерений наносят условные обозначения класса точности, включающие числа и прописные буквы латинского алфа­вита.

Монтаж первичных преобразователей для измерения температуры (пример)

Термоэлектрические термометры, термопреобразователи сопротивления принимают в монтаж после стендовой поверки, в процессе которой определяют их пригодность к монтажу (Рис. 2.). Перед эксплуатацией подвергают внешнему осмотру. В месте установки преобразователя должен быть исключён дополнительный нагрев от посторонних источников теплоты. Чувствительный элемент первичного преобразователя устанавливают в центре потока. На трубопроводах разного сечения применяют термометры с различной длиной. Первичные преобразователи закрепляются на трубопроводе с помощью штуцеров и бобышек (карманы для термопар).

Рис. 2 Монтаж датчиков на технологической ёмкости.

источник

Первичные преобразователи. Датчики

Первичные приборы, датчики или первичные преобразователи предназначены длянепосредственного преобразования измеряемой величины в другую величину, удобную для измерения илииспользования. Выходными сигналами первичных приборов, датчиков являются как правилоунифицированные стандартизованные сигналы, в противном случае используются нормирующие преобразователи (см. рис.1).

Различают генераторные, параметрические и механические преобразователи:

  1. Генераторные осуществляют преобразование различных видов энергии в электрическую, то есть они генерируют электрическую энергию (термоэлектрические, пьезоэлектрические, электрикинетические, гальванические и др. датчики).
  2. К параметрическим относятся реостатные, тензодатчики, термосопротивления и т.п. Данным приборам для работы необходим источник энергии.
  3. Выходным сигналом механических первичных преобразователей (мембранных, манометров, дифманометров, ротаметров и др.) является усилие, развиваемое чувствительным элементом под действием измеряемой величины.
Читайте также:  Установки переработки древесины в жидкое топливо

Рисунок 1 — Основные структурные схемы подключения первичных преобразователей

Пояснения к рисунку 1. Первичный преобразователь, датчик Д может иметь выходнойунифицированный сигнал см.рис.1.8.а и неунифицированный сигнал см.рис.1.8.б. Во втором случаеиспользуют нормирующие преобразователи НП.

Нормирующий преобразователь НП выполняет следующие функции: преобразует нестандартныйнеунифицированный сигнал (например, mV, Ом) в стандартный унифицированный выходной сигнал;осуществляет фильтрацию входного сигнала; осуществляет линеаризацию статической характеристикидатчика; применительно к термопаре, осуществляет температурную компенсацию холодного спая.

Нормирующий преобразователь НП применяется, также в следующих случаях: когда необходимоподать сигнал измеряемой величины на несколько измерительных или регулирующих приборов; а такжекогда необходимо передать сигнал на большие расстояния, например сигнал от термопары передается намалые расстояния — до 10м, а унифицированный сигнал постоянного тока может передаваться на большиерасстояния — до 100м.В современных промышленных регуляторах нормирующий преобразователь НП как правилоявляется обязательной составной частью входного устройства регулятора.

Первичные преобразователи для измерения температуры:

П о термодинамическим свойствам, используемым для измерения температуры, можно выделитьследующие типы термометров:

  • термометры расширения, основанные на свойстве температурного расширения жидких и твердых тел;
  • термометры газовые и жидкостные манометрические;
  • термометры конденсационные;
  • электрические термометры (термопары);
  • термометры сопротивления;
  • оптические монохроматические пирометры;
  • оптические цветовые пирометры;
  • радиационные пирометры.

Первичные преобразователи для измерения давления:

  • жидкостные (основанные на уравновешивании давления столбом жидкости);
  • поршневые (измеряемое давление уравновешивается внешней силой, действующей на поршень);
  • пружинные (давление измеряется по величине деформации упругого элемента);
  • электрические (основанные на преобразовании давления в какую-либо электрическую величину).

По роду измеряемой величины:

  • манометры (измерение избыточного давления);
  • вакуумметры (измерение давления разряжения);
  • мановакуумметры (измерение как избыточного давления, так и давления разряжения);
  • напорометры (для измерения малых избыточных давлений);
  • тягомеры (для измерения малых давлений, разряжений, перепадов давлений);
  • тягонапорометры;
  • дифманометры (для измерения разности или перепада давлений);
  • барометры (для измерения барометрического давления).

Первичные преобразователи для измерения расхода пара, газа и жидкости:

П риборы, измеряющие расход, называются расходомерами. Эти приборы могут быть снабженысчетчиками (интеграторами), тогда они называются расходомерами-счетчиками. Такие приборы позволяютизмерять расход и количество вещества.

Классификация преобразователей для измерения расхода пара, газа и жидкости:

  • Механические: Объемные: ковшовые, барабанного типа, мерники. Скоростные: по методу переменного или постоянного перепада давления, напорные трубки, ротационные.
  • Электрические: электромагнитные, ультразвуковые, радиоактивные.

Первичные преобразователи для измерения уровня:

П од измерением уровня понимается индикация положения раздела двух сред различной плотностиотносительно какой-либо горизонтальной поверхности, принятой за начало отсчета. Приборы, выполняющиеэту задачу, называются уровнемерами.Методы измерения уровня: поплавковый, буйковый, гидростатический, электрический и др.

источник

МОНТАЖ ПЕРВИЧНЫХ И ВТОРИЧНЫХ ПРИБОРОВ

1. ОБЩИЕ ПРАВИЛАУСТАНОВКИ ВОСПРИНИМАЮЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ И ПЕРВИЧНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ

Воспринимающие элементы первичных преобразователей и са­ми первичные преобразователи, используемые в автоматических системах управления технологическими процессами химических производств, находятся в наиболее тяжелых условиях эксплуата­ции: как правило, воспринимающие элементы непосредственно кон­тактируют с измеряемыми средами, поскольку их устанавливают на технологическом оборудовании и трубопроводах.

Монтаж каждого вида воспринимающих элементов в различ­ных производственных условиях имеет свои особенности. Однако существуют общие требования, предъявлямые к установке вос­принимающих элементов и первичных преобразователей. Место установки должно быть доступным и удобным для обслуживания воспринимающего элемента в процессе эксплуатации; при установ­ке на высоте оборудуют стационарные лестницы и площадки для | их обслуживания; установка вблизи тепловых объектов допуска-i ется при условии защиты воспринимающих элементов от радиации изолирующими экранами. Воспринимающие элементы и первич­ные преобразователи должны быть хорошо освещены; температу­ра окружающего воздуха должна быть в пределах от 5 до 50 °С. Установка большинства воспринимающих устройств в условиях тряски и вибрации недопустима. В случае особой необходимости применяют амортизирующие устройства.

При сильной запыленности, наличии агрессивных газов, повы­шенной влажности окружающей среды первичные преобразовате­ли помещают в герметичные шкафы с напорной вентиляцией су­хим и чистым воздухом. Первичные преобразователи, устанавли­ваемые в неотапливаемых помещениях и на открытых площадках, должны быть утеплены или помещены в обогреваемые шкафы.

При выборе места для установки воспринимающих элементов и первичных преобразователей необходимо учитывать допустимые расстояния между ними, а также расстояния до вторичных при­боров. Расстояние между первичными преобразователями и вторич­ными приборами пневматических систем может составлять до 300 м, дифференциально-трансформаторных систем — до 250 м, систем передачи на ферродинамических преобразователях — до 1000 м; в системах передачи на постоянном токе расстояние оп­ределяется допустимым сопротивлением линии связи и нагрузки, которое не должно превышать 1 кОм. В индукционных системах передачи расстояние ограничено требуемым сопротивлением соеди­нительных проводников, равным 3 Ом.

При монтаже воспринимающих элементов п первичных преоб­разователей необходимо руководствоваться чертежами, выполнен­ными в соответствии с действующими нормалями и монтажно-экс-плуатациониыми инструкциями. Отклонение от требований, изла­гаемых в указанных документах, приводит к появлению дополни­тельных погрешностей, искажающих истинные значения измеряе­мых параметров.

2. МОНТАЖ УСТРОЙСТВ ДЛЯ ОТБОРА ИМПУЛЬСОВ ДАВЛЕНИЯ И РАЗРЕЖЕНИЯ

Отборное устройство следует устанавливать на прямолинейных участках трубопроводов так, чтобы было обеспечено достаточное расстояние от запорных устройств, тройников, колен и разветв­лений.

При измерении давления газовой или воздушной среды отбор­ные устройства устанавливают в верхней части горизонтальных и наклонных трубопроводов. Импульсные линии прокладывают с уклоном в сторону отбора, манометр устанавливают в верхней точке линии. Такое расположение способствует стоку в трубопро­вод конденсата, образующегося в импульсной линии. Если мано­метр необходимо устанавливать ниже трубопровода, в нижней точке импульсной линии ставят влагосборник.

При измерении давления воды и жидкостей отборные устрой­ства устанавливают по горизонтальной оси трубопровода, импульс- j ную линию прокладывают с уклоном в сторону манометра. Отбор давления пара производят в верхней части трубопровода.

Отборное устройство обычного исполнения (рис. 58) состоит из бобышки 2, привариваемой к трубопроводу /, штуцера 3, ввернутого в бобышку, и вентиля 4. К вентилю через соединительную гайку 5 подключают импульсную линию.

В месте установки бобышки на трубопроводе сверлят или выре­зают газовой горелкой отверстие. Заусенцы, образующиеся при сверлении, и наплавы, появляющиеся при газовой резке на внут­ренней поверхности трубы, удаляют.

Выступы у отверстия внутри трубопровода приводят к изменению динамического напора и, сле­довательно, измеряемого статического давления. Чем больше ско­рость движения потока в трубопроводе, тем сильнее сказывается эта погрешность.

К трубопроводам под давлением до 1,6 МПа приваривают шту­цер без бобышки. Бобышки и штуцера приваривают к трубопро­водам электросваркой. Материал бобышек и штуцеров должен быть той же марки, что и материал трубопровода.

Запорную арматуру на отборных устройствах выбирают в за­висимости от максимального давления в трубопроводе, рабочей температуры и характера среды. Запорные вентили устанавлива­ют так, чтобы давление среды подавалось под шток закрытого вентиля, а не на сальник.

При расположении манометров на значительном расстоянии от отборного устройства запорные вентили устанавливают у отбор­ного устройства и перед манометром. При давлениях до 6,4 МПа манометры устанавливают непосредственно на трехходовой кран (рис. 59), пробка которого может занимать четыре положения. В положении а манометр включен на измерение. В положении б соединительная трубка через отверстие во фланце сообщается с атмосферой — в этом положении пробки производят продувку импульсной линии. В положении в все три отверстия соединены, давление по импульсной линии поступает в манометр и через от­верстие во фланце — в контрольный манометр, устанавливаемый на фланце с помощью струбцины; в таком положении производят поверку показаний манометра в рабочей точке. В положении импульсная линия перекрыта, манометр сообщен с атмосферой, при этом поверяют уста­новку стрелки манометра на нуль. Если манометр устанавливают на отбор­ном устройстве, то вме­сто запорного вентиля применяют трехходовой кран.

В случае измерения’ давления пара или сред с температурой выше 70 °С при установке ма­нометра в месте отбора необходимо применять кольцеобразные трубки 4 (рис. 60), в которых пар конденсируется и жид­кость остывает. При изме­рении давления жидко­стей и газов, разрушаю­щих воспринимающие элементы манометров, а также вязких или кри­сталлизующихся жидко­стей при обыкновенной температуре, вблизи от­борного устройства мон­тируют разделительный сосуд (рис. 61). В бобышку 2, приваренную к трубопроводу 1, устанавливают запорный угловой вентиль 3. К нему через штуцер 4 присоединя­ют разделительный сосуд 8. В дне сосуда установлена трубка 9, по которой в него вводится измеряемая среда. Крышка снабжена трубкой 10, по которой измеряемое давление передается раздели­тельной жидкостью манометру. Сосуд имеет воздушный вентиль 7 и две пробки 5 и 6; он крепится к кронштейну хомутом И.

Читайте также:  Установка пружин на военный мост уаз

Разделительный сосуд описанной конструкции предназначен для сред, плотность которых меньше плотности разделительной жидкости. Если плотность измеряемой среды больше плотности разделительной жидкости, трубки 9 и 10 не нужны.

Разделительная жидкость не должна смешиваться с измеряе­мой средой, вступать с ней в химическое взаимодействие и дей­ствовать разрушающе на измерительное устройство. В зависимости от измеряемой среды в качестве разделительной жидкости при­меняют воду, керосин, глицерин, этиленгликоль и другие. Если из­меряемая среда — жидкость, кристаллизующаяся при обыкновен­ной температуре, разделительный сосуд и отборное устройство должны быть теплоизолированы. В случае установки манометра у отборного устройства или на небольшом расстоянии удобнее применять мембранные раздели­тели. На горизонтальном трубопроводе / (рис. 62) с агрессивным коксующимся или полимеризующимся продуктом приваривают фланцевое соединение 2, запорный муфтовый вентиль 3 и на па­трубке 4 монтируют тройник 5 с продувочным вентилем. К тройни­ку на ниппельном соединении 6 устанавливают мембранный разде­литель 7, а на нем манометр с наружной резьбой штуцера М20Х X 1,5.

На аппаратах и трубопроводах из углеродистой стали при тем­пературах от —20 до +400°С рекомендуется применять мембран­ные разделители модели РМ-5320. Для агрессивных сред, не дей­ствующих разрушающе на сталь 12Х18Н10Т, применяют мембран­ные разделители модели РМ-5319. Если измеряют давление пре­образователями системы ГСП, то их соединяют с мембранными разделителями посредством гибкого рукава.

Устройства для отбора давления запыленных газовых сред (рис. 63) снабжают циклонами, в которых взвешенные частицы задерживаются и не проникают в импульсные линии. Вывертыва­нием пробки 5 удаляют скопившуюся пыль.

Приборы для измерения давления пара или жидкости по воз­можности надо устанавливать на одном уровне с местом отбора давления; если это требование невыполнимо, проектом должна быть определена постоянная поправка к показаниям прибора в зависимости от высоты установки манометра.

Места резьбовых соединений в отборных устройствах уплотня­ют с помощью прокладок. Для давлений до 2 МПа при нормаль­ной температуре применяют кожу, для давлений до 5 МПа — свинец и паронит, для давлений до 15 МПа — отожженную медь, алюми­ний и фибру. Для соединений на фланцах применяют при темпе­ратуре от —20 до +130°С резиновые прокладки, при температуре от —75 до +200°С — фторопластовые, при температуре выше 200 °С — асбестовые и металлические.

3. МОНТАЖ ВОСПРИНИМАЮЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ

Воспринимающие элементы устанавливают так, чтобы они от­ражали истинную температуру измеряемой среды. При этом дол­жен быть исключен лучистый теплообмен между поверхностью чувствительного элемента и поверхностью, нагреваемой раскаленными газами, а также сведен к минимуму отвод тепла через ар­матуру воспринимающего элемента в окружающую среду.

На технологическом оборудовании воспринимающие элементы

в местах, предусмотренных заводом-изготовителем. На оборудовании, находящемся в ведении Госгортехнадзора, уста­новка любых устройств, связанная со сверлением отверстий в стенках, допускается только по согласованию с инспекцией Гос-гортехнадзора и заводом-изготовителем.

Воспринимающие элементы рекомендуется устанавливать на расстоянии не менее двух-трех диаметров трубопровода от различ­ных сопротивлений — вентилей, задвижек и сужающих устройств. Воспринимающие элементы не должны подвергаться действию по­сторонних источников тепла, в противном случае их защищают экранами или теплоизоляцией. Не следует устанавливать воспри­нимающие элементы в нишах дымоходов, газоходов и в различ­ных углублениях, где нарушена циркуляция потоков, вследствие чего местное значение температуры отличается от температуры в потоке.

Стеклянные термометры устанавливают в местах, удобных для наблюдений за их показаниями и не представляющих опасности в отношении механического повреждения. Лучше всего устанавли­вать их на высоте 1,5—1,8 м от пола.

Термометрические чувствительные элементы крепят на трубо­проводах и аппаратах с помощью нормализованных бобышек (рис. 64). Различные типоразмеры бобышек отличаются диаметром резьбы d (соответствующим резьбе на защитной арматуре чувствительных элементов), наружным диаметром D (зависящим от d и рабочего давления среды) и высотой h, определяющей сте­пень погружения воспринимающих элементов в измеряемую среду.

Если возможна установка термометрических чувствительных элементов перпендикулярно оси трубопровода или стенке аппара­та, применяют прямые бобышки. Когда диаметр трубопровода или свободное пространство в аппарате таковы, что невозможно погру­зить воспринимающий элемент термометра на требуемую глуби­ну, используют скошенные бобышки. Термометрический чувстви­тельный элемент, установленный под углом, должен быть направ­лен навстречу потоку.

Требование достаточного погружения чувствительного элемен­та в измеряемую среду обусловлено его размерами (это относится, в частности, к термометрам сопротивления и термобаллонам мано­метрических термометров), а также стремлением к уменьшению разности между температурами чувствительного элемента и из­меряемой среды.

После определения места установки термометрического чувст­вительного элемента в соответствии с материалами проектной до­кументации и конкретными условиями на трубопроводе вырезают цилиндрическое или овальное отверстие (в зависимости от вида применяемой бобышки). Диаметр отверстия должен быть на 1— 2 мм больше диаметра d\ скошенной бобышки или диаметра d3 прямой бобышки (см. рис. 64). Скошенную бобышку подгоняют по наружному диаметру трубопровода до плотного прилегания скошенной поверхности.

Прямую бобышку устанавливают в отверстие, в трех местах электросваркой прихватывают к трубопроводу, проверяют -пра­вильность ее положения и приваривают. Скошенную бобышку центрируют по отверстию вставленной в нее оправкой и привари­вают. Вварку бобышек должен вести опытный сварщик. В отвер­стия приваренных бобышек ввертывают пробки на резьбе. Тер­мометрические чувствительные элементы устанавливают после монтажа и продувки трубопровода перед его испытанием.

При установке термометрических чувствительных элементов в колене трубопровода в него вваривают скошенную бобышку 4 (рис. 65), в которую ввертывают защитный чехол 5 с прокладкой 7. На термобаллон стеклянного термометра насаживают метал­лические пружинящие кольца 6; касаясь внутренней поверхности чехла и поверхности термобаллона, они способствуют быстрой передаче тепла от измеряемой среды к термометру. Стеклянный термометр, предварительно вставленный в оправу 2 с асбестовой набивкой /, вводят в защитный чехол и крепят гайкой 3. Расстоя­ние от конца защитного чехла до оси оправы L = l+50 мм.

На вертикальном трубопроводе при восходящем потоке среды термоэлектрические термометры устанавливают на скошенной бо­бышке / (рис. 66), поджимая прокладку 2 поворотом штуцера 3 гаечным ключом. Головку 4 термоэлектрического термометра рас­полагают крышкой вверх.

На аппаратах и трубопроводах с условным давлением не более 0,25 МПа монтируют термоэлектрические термометры и термомет­ры сопротивления с подвижным штуцером.

Штуцер 2 (рис. 67)приваривают к трубе /, заложенной в кирпичную кладку. Длина трубы / на 300—500 мм меньше длины термопары L.

Фиксирующие ребра 7 обеспечивают неподвижность закладной трубы. На внутреннем конце трубы приваривают опору 6, на кото­рую опирается защитная оболочка, в результате чего уменьшается напряжение изгиба оболочки при высоких температурах. Сальни­ковой гайкой 3 крепят чувствительный элемент 4 и уплотняют набивку 5. Термометры, у которых защитные чехлы изготовлены из разных металлов (рабочий конец из нержавеющей стали, а остальная часть — из конструкционной), необходимо погружать в измеряемую среду на глубину, не превышающую указанную в паспорте завода-изготовителя.

При установке термобаллонов манометрических термометров (рис. 68) на аппаратах и трубопроводах с условным давлением до 6,4 МПа герметичность обеспечивают сальниковым уплотнени­ем. Место для установки термобаллона должно быть выбрано так, чтобы обеспечить погружение его в измеряемую среду с припуском 50—60 мм. Требуемая длина погружения (в мм) указана на плос­кости грани штуцера 4 или на втулке хвостовика. Защитный чехол 8 с отверстиями для улучшения теплообмена устанавливают при значительных скоростях движения среды в трубопроводе; при малой скорости движения среды его не ставят. Если условное давление в измеряемом объекте больше 6,4 МПа, чехол выполняют цельным и при установке термобаллона залива­ют инертной жидкостью с температурой кипения выше измеряв-мой. Жидкость, залитая между стенками термобаллона и защит­ного чехла, улучшает передачу тепла от измеряемой среды к тер-мобаллоиу и уменьшает инерционность показаний термометра.

Устанавливаемый термобаллон 7 вводят через бобышку 6 и ввертывают штуцер 4 с прокладкой 9, предварительно ослабив сальниковую гайку 2. Погрузив термобаллон на требуемую глуби­ну, фиксируют его положение. Для этого ввертыванием сальнико­вой гайки 2 плотно сжимают между двумя разъемными шайбами 3 асбестовую уплотнительную набивку 5 и хвостовик /, достигая этим требуемую Герметичность.

При прокладке капилляра до места установки измерительного прибора капилляр защищают от механических повреждений стальным уголком или укладкой его в общем коробе. Если весь капилляр не укладывается на трассе, избыточную часть его сле­дует оставлять у измерительного прибора.

Перед установкой описанных термометрических чувствительных элементов необходимо проверить соответствие условного давле­ния, на которое рассчитана защитная арматура, действительному рабочему давлению измеряемой среды.

При уплотнении резьбовых соединений под опорные поверхно­сти штуцеров устанавливают прокладки из паронита марки У — для воды и пара при температуре до 425 °С — или из маслоупор-ного паронита марки УВ и алюминия — для нефтепродуктов при температуре соответственно до 325 и 550 °С.

Читайте также:  Установка автоматического натяжителя ролика

Перед установкой термометрических чувствительных элемен­тов проверяют целостность арматуры, сопротивление изоляции между электрическими частями и корпусом, соответствие мате­риала защитной оболочки измеряемой среды.

Телескопы радиационных пирометров устанавливают на ви­зирных трубках, замурованных в кирпичных стенках печи, если излучение непрозрачного светящегося пламени в отверстии трубки близко к излучению абсолютно черного тела.

При измерении температуры газовой среды применяют калиль­ные трубки из карборунда (рис. 69). Калильную трубку 5 уста­навливают в закладной трубе 10, набивая в пространство между ними асбестовый шнур 9. Закладную трубу приваривают к метал­лической облицовке; закрытый конец калильной трубки должен выступать в рабочее пространство па 20—50 мм. Через штуцер 7 по шлангу 8 для охлаждения вводят очищенный воздух под напо­ром 1000 Па при температуре до 30 °С. Такую установку применя­ют для измерения температуры до 1200 °С при температуре окру­жающей среды до 100 °С; при больших значениях температуры окружающей среды телескоп / помещают в кожух, через который непрерывно пропускают охлаждающую воду.

4. МОНТАЖ ОТБОРНЫХ УСТРОЙСТВ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА

Монтаж сужающих устройств. Конструкции сужающих устройств и их установка должны соответствовать требованиям Правил 28—64. Сужающие устройства устанавливают на прямых участках трубопроводов постоянного диаметра, соблюдая опреде­ленную длину прямого участка перед сужающим устройством и после него. Обычно прямой участок характеризуется отношением его длины / к диаметру Ого отверстия трубопровода.

Длина прямого участка перед сужающим устройством может составлять от 10 до 100 Ого, в зависимости от вида местных сопро­тивлений и модуля сужающего устройства. Длина прямого уча­стка за сужающим устройством составляет от 4 Ого до 8 Ого, в за­висимости от модуля. Длина прямых участков может быть сокращена вдвое при из­мерении перепада давления через кольцевые камеры.

Установка и способ крепления сужающего устройства должны обеспечивать возможность его разборки с целью проверки. На трубопроводах диаметром /)2<>=$80 мм сужающее устройство реко­мендуется устанавливать между двумя патрубками (рис. 70). Патрубки растачивают на расчет­ный размер Z>20- При установке должна быть обеспечена перпен­дикулярность входного торца су­жающего устройства по отноше­нию к его оси с точностью до 0,5°. Смещение оси отверстия от­носительно оси трубопровода диаметром Dzo^^OO мм должно быть не более 0,6 мм; диаметром

1 П \t\t- п и ачитпгмк П„ с\т £,Г\С\ гтгчА» от 200 до 500 мм — не более 1,0 мм; диаметром £>2о от 500 до 1000 мм — не более 2,0 мм; диаметром свыше 1000 мм — не бо­лее 3,0 мм.

Прямой участок трубопровода должен иметь круглое сечение: при измерении диаметра отверстия не менее чем в четырех диа­метральных направлениях вблизи сужающего устройства и на рас­стоянии 2D2o от него результаты отдельных измерений не должны отличаться от расчетного значения более чем на 0,3%. Внутренний диаметр трубопровода за сужающим устройством на том же расстоянии от него не должен отличаться от расчетного более чем на 2%. На внутренней поверхности указанных участков не должно быть уступов, наростов, сварных швов, заметных на глаз.

Для измерения расхода по методу переменного перепада дав­ления применяют стандартные диафрагмы, сопла и сопла Вентури.

Отбор перепада давления может произ­водиться через кольцевые камеры или отдельные отверстия. У сопла Вентури отбор перепада давления производят только через кольцевые камеры.

На рис. 71 показан в собранном виде узел сужающего устройства при измере­нии расхода стандартной диафрагмой с кольцевыми камерами. На трубопроводе готовят место установки диафрагмы. На обрезанные концы трубопровода запод­лицо с его торцами насаживают фланцы ‘ так, чтобы расстояние между ними рав­нялось толщине камерной установки вме­сте с прокладками. Выверяют их положе­ние, прихватывают и приваривают. Затем проверяют правильность положения диа­фрагмы 2 в кольцевых камерах 1 и 4; острая кромка диафрагмы должна бытьнаправлена в сторону плюсовой камеры. Уточнив направление по­тока в трубопроводе, плюсовую камеру устанавливают навстречу потоку так, чтобы направление стрелки совпадало с направлением потока. Во впадины камер вкладывают прокладки 3 и 5 и уста­навливают диафрагму между фланцами так, чтобы выступы во фланцах вошли во впадины камер / и 4, а прокладки не сбились со своего места.

В этой конструкции происходит самоцентровка диафрагмы 2 в камере 1, а также камер между собой и фланцами. Фланцы центрируют по наружному диаметру трубопровода, что обеспечи­вает требуемую соосность между отверстиями диафрагмы и тру­бопровода. После этого фланцы стягивают болтами.

При установке сужающего устройства во фланцах с гладкой уплотнителыюй поверхностью, т. е. без посадочного места, цент­рирование диафрагмы и прокладок производят исходя из равен­ства зазоров между болтами и поверхностью камер. Прокладки 5 должны иметь диаметр отверстия, равный £>го- Если они высту­пают в живое сечение трубопровода, измерение расхода будет не­правильным.

На трубопроводах высокого давления диафрагмы и сопла уста­навливают между фланцами, в теле которых выточены кольцевые камеры (рис. 72). Отбор перепада давления через отдельные от­верстия или группы отверстий с трубчатыми кольцевыми камера­ми производят на трубопроводах диаметром больше 400 мм при условных давлениях до 1,6 МПа. Сужающее устройство устанав­ливают в составной обойме 3 (рис. 73) или между фланцами, в которых просверлены отдельные отверстия.

При измерении расхода жидкости на горизонтальных или на­клонных участках трубопровода соединительные линии подключа­ют к нижней половине сужающего устройства, а дифманометр располагают ниже (рис. 74). При необходимости расположить дифманометр выше сужающего устройства в верхних точках линий устанавливают газосборники 6 (показано пунктиром).

При измерении расхода пара и жидкостей с температурой выше 120 °С вблизи сужающего устройства устанавливают уравнитель­ные сосуды, которые соединяют с сужающим устройством труб­ками, расположенными горизонтально; сосуды должны быть уста­новлены на одном уровне (рис. 75, а). На вертикальных участках трубопровода боковые трубки при измерении расхода пара распо­лагают на уровне верхнего отверстия для отбора перепада давле­ния, а при измерении расхода горячих жидкостей — на уровне нижнего отверстия (рис. 75, б).

При измерении расхода газа соединительные линии располага­ют в верхней части сужающего устройства, а дифманометр — вы­ше сужающего устройства (рис. 76). При установке дифманомет-ра ниже сужающего устройства в нижних точках линии размещают отстойные сосуды 4. Для удаления конденсата из трубопровода вблизи сужающего устройства, с двух сторон от него, в нижней точке устанавливают трубки с продувочными вентилями 3. В случае измерения расхода агрессивных жидкостей или газов вблнзн\сужающих устройств ставят разделительные сосуды (см. с. 98). При измерении расхода жидкости разделительные сосуды располагают ниже сужающего устройства (рис. 77). При отсутст­вии расхода уровни разделительной жидкости в сосудах должныбыть одинаковыми. Пунктиром на ри­сунке показан второй возможный вари­ант установки дифманометра.

Монтаж расходомеров постоянного пе­репада и счетчиков количества вещества.Ротаметры с электрической и пневмати­ческой системами передачи показаний на расстояние устанавливают на верти­кальных участках трубопроводов при г движении измеряемой среды снизу вверх,

г Условное давление в трубопроводах до 6,4 и 16 МПа, длина прямых участков до и после расходомера не менее 10D.

На трубопроводах с диаметром услов­ного прохода, равным 8 мм, ротаметры монтируют на ниппельном соединении, а с диаметром от 20 до 70 мм — на флан­цевом.

Если диаметр трубопровода больше, чем отверстие присоединительных флан­цев, датчик / помещают между двумя конусными переходами 2 (рис. 78), а за­порную арматуру устанавливают на ос­новном трубопроводе до и после кони­ческих патрубков. При установке и креп­лении ротаметров положение корпуса выверяют строго по отвесу. Ротаметры и счетчики количества ве­щества монтируют с обводной линией 4 и запорными органами 3, позволяющими демонтировать и отключать датчики па время по­верки и ремонта.

Скоростные счетчики с крыльчатой и винтовой вертушкой устанавливают на горизонтальных участках трубопроводов; при восходящем движении потока счетчики с винтовой вертушкой мож­но ставить на наклонных и вертикальных участках. Скоростные счетчики монтируют на трубопроводах с условным давлением до 1 МПа. Длина прямых участков трубопровода до и после счет­чиков с крыльчатой вертушкой равна соответственно 30D и 15D, а для счетчиков с винтовой вертушкой — 10D и 5D.

Сечение трубопровода в месте установки счетчика должно быть заполнено измеряемой жидкостью. Если счетчики ставят на конце трубопровода с открытым сливом, то конец трубопровода после прямого участка за счетчиком должен быть поднят выше уровня счетчика. При наличии механических примесей в жидкости перед счетчикам ставят металлические фильтры корзиночного типа. На­правление потока через счетчик должно соответствовать направ­лению стрелки, нанесенной на корпусе прибора.

Объемные счетчики жидкости и газа более чувствительны к загрязнением, чем скоростные, поэтому установка фильтров пе­ред ними обязательна. Счетчики монтируют после монтажа тру­бопровода, продувки и очистки его от окалины и грязи.

источник

Добавить комментарий