Теплотехнічний контроль котлоагрегату

Зміст

Введення

1.Краткая опис об'єкта контролю

2. Функціональна схема

2.1 Опис функціональної схеми

3. Обгрунтування вибору приладів

3.1 Термопара ТХК-1489

3.2 мілівольтметр Ш-4500

3.3 Діафрагма камерна ДКС 10 - 65

3.4 Дифманометр ДМЕР-1000

3.5 Вторинний прилад КСУ

3.6 Манометр ПЕД-22365

3.7 Вторинний показує прилад КСД-2

4. Спеціальне завдання

4.1 Принципова електрична схема

4.2 Розрахунок звужуючого пристрою

4.3 Опис монтажної схеми

Список використаної літератури

Введення

У даному курсовому проекті необхідно здійснити теплотехнічний контроль котлоагрегату Еп-670-140 ГМ.

За необхідним даними підібрані прилади теплотехнічного контролю. Попередньо виконаний розрахунок діаметра отвору діафрагми ДКС 10-125.

Далі в курсовому проекті надано короткий опис об'єкта контролю котлоагрегату Еп-670-140 ГМ, з якого дізнаємося основні вимоги, параметри і характеристики об'єкта регулювання. Потім слід функціональна схема контролю, опис представленої функціональної схеми контролю, розрахункова частина, опис правил монтажу елементів схеми контролю (діафрагма і дифманометр).

Графічна частина курсового проекту містить в собі креслення принципової електричної схеми

На останніх частинах курсового проекту та пояснювальної записки знаходиться список літератури, яка була використана при виконанні даного курсового проекту.

Короткий опис об'єкта контролю

Котлоагрегат Еп-670-140 ГМ (ТГМЕ-206)

Котельний агрегат Еп-670-140 ГМ (рис. 1, 2) призначений для спалювання високосірчистої мазуту і природного газу в блоці з паровою турбіною 210 МВт.

Котельний агрегат однобарабанній, однокорпусний, з природною циркуляцією, на високі параметри пари з промперегріву, Х-образної компонування.

Котел розрахований на роботу під наддувом з низьким надлишком повітря при спалюванні мазуту.

Топкова камера відкритого типу, призматична, в перетині є прямокутником розмірами по осях труб 18X7, 68 м.

Стіни топки екрановані суцільнозварними панелями з гладких труб діаметром 60 мм з товщиною стінки 6 мм і вваренним смугою 6x21, 5 мм (сталь 20), а стіни фронтового екрана проти пальників зі сталі 15ХМ.

Під топкової камери є початком фронтового екрана і має нахил 15 ° до горизонталі у бік задньої стіни.

Для поліпшення аеродинаміки трубами заднього екрана у верхній частині топки утворений виступ у бік топки розміром 2000 мм.

Топка обладнана 12 газомазутними пальниками, розташованими в два яруси на задній стіні. Пальники вихрові двопоточні, призначені для роздільного спалювання газу і мазуту.

Барабан котла має внутрішній діаметр 1600 мм з товщиною стінки 115 мм (сталь 16НГМА), зварної конструкції.

Схема випаровування двоступенева, з промиванням пари. Перший ступінь знаходиться в барабані і являє собою систему циклонів і промивних пристроїв. Другий ступінь випаровування розміщується у виносних циклонах діаметром 426 мм.

Вода з барабана до випарним екранів надходить по шести стояках діаметром 465 мм, з яких подається до нижні камери екранів трубами діаметром 159 мм з товщиною стінки 15 мм.

Пароводяна суміш з екранів у барабан відводиться трубами діаметром 133 мм з товщиною стінки 13 мм. Всі зазначені вище труби і камери виконані із сталі 20.

Стіни і під перехідного газоходу, стеля потокової камери і опускний газохід екрановані суцільнозварними панелями з плавникових труб діаметром 32 мм з товщиною стінки 5 мм (сталь 20, 12Х1МФ) і включені в тракт пароперегрівача високого тиску.

Пароперегрівач високого тиску за характером сприйняття тепла ділиться на три частини: радіаційну, полурадіаціонную і конвективну.

Радіаційний настінний пароперегрівач виконаний з труб діаметром 36 мм з товщиною стінки 5 мм (сталь 12Х1МФ) у вигляді горизонтальних стрічок на всіх стінах топки вище пальників. Ширмового пароперегрівач складається з 24 окремих ширм з труб діаметром 32 мм з товщиною стінки 5 мм (сталь 12Х1МФ) і розташований у верхній частині топки в один ряд. Конвективний пароперегрівач високого тиску виконаний з двох ступенів: вхідний і вихідний у вигляді вертикальних пакетів. Вхідна частина складається з труб діаметром 36 мм з товщиною стінки 6 мм (сталь 12Х1МФ), вихідна петля другого ступеня конвективного пароперегрівача - з труб діаметром 32 мм з товщиною стінки 4 мм (сталь 12Х18Н12Т).

Промперегреватель виконаний з двох частин, що складаються з труб діаметром 42 мм з товщиною стінки 4мм (сталь 12Х1МФ), і розташований в перехідному газоході. Третя, вихідна, частина - зі сталі 12Х1МФ і частково із сталі 12Х18Н12Т.

У конвективному опускний газоході розташований водяний економайзер з труб діаметром 28 мм з товщиною стінки 4 мм (сталь 20).

Повітря підігрівається двома регенеративними обертовими повітропідігрівника діаметром 6,8 м, які винесені за межі котельні.

Пароперегрівач високого тиску виконаний у вигляді двох незалежних потоків. Температура перегрітої пари регулюється трьома вприсками живильної води по ходу пари. Перший уприскування здійснюється перед ширмами, другий - перед першим пакетом конвективного пароперегрівача, третій - перед другою частиною пароперегрівача.

Тракт пара промперегревателя складається з двох незалежних потоків. Температура пари промперегріву регулюється рециркуляцією димових газів в нижню частину топки.

Передбачено також аварійний уприскування у розтин між частинами пароперегрівники.

Так як котел працює під наддувом, всі проходи поверхонь нагріву через стелю ущільнені. Над стелею розташований ущільнений «шатро» («теплий ящик»). Місця проходу труб і підвісок через «шатро» ущільнені сильфони. У «теплий ящик» подається гаряче повітря під тиском, що підвищує тиск в газоходах котла.

Для отримання власного конденсату передбачено шість конденсаторів діаметром 426 мм, розташованих на бічних стінах котла на рівні ширмового пароперегрівача.

Обмурування котла натрубні, полегшена, кріпиться на суцільнозварних панелях, огороджувальних топкову камеру, перехідний газохід і конвективну шахту.

Для очищення ширмового і конвективних поверхонь нагріву в перехідному газоході передбачена парова обдування, для екранів і РВП - длінновидвіжние апарати ОГ-8 і ОГ-8А. Водяний економайзер очищається дробом.

Котел забезпечений необхідною арматурою, пристроями для відбору проб пари і води, а також контрольно-вимірювальними приладами. Процеси живлення котла, регулювання температури перегрітої пари і горіння автоматизовані. Передбачені кошти теплового захисту технологічних процесів.

Технічна характеристика

Паропродуктивність, т / год. . . . . . . . . . . . . . . . 670

Витрата пари через промперегреватель, т / год. . . . . 590

Тиск пари на виході, кгс / см ^2:

пароперегрівача високого тиску. . 140

промперегревателя. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24,5

Температура, ^˚ С:

пари високого тиску. . . . . . . . . . . . . . . . . 545

пара промперегріву. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 545

живильної води. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243

відхідних газів. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138/124 *

ККД (брутто) гарантійний,%. . . . . . . . . . . . . . . 92,5 / 93 *

Габаритні розміри, м:

ширина по осях колон. . . . . . . . . . . . . . . . . 28,1

глибина по осях колон. . . . . . . . . . . . . . . . . 24,88

висота. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34,5

_____________________________________________________________

* У чисельнику - дані для мазуту, в знаменнику - для газу.

Функціональна схема

2.1 Опис функціональної схеми

ТІ - термопара ТХК-1489.

TI - мілівольтметр Ш4500.

FE - діафрагма камерна ДКС 10-100.

FT - дифманометр ДМЕР-1000.

- Вторинний прилад КСУ.

- Манометр ПЕД-22365.

- Вторинний показує прилад КСД-2.

- Манометр ПЕД-22365

- Вторинний показує прилад КСД-2.

3. Обгрунтування вибору приладів

3.1 Термопара ТХК-1489

Дія термоелектричних термометрів грунтується на властивості металів і сплавів створювати термоелектрорушійної силу (термо-е. д. с), що залежить від температури місця з'єднання (спаю) кінців двох різнорідних провідників (термоелектродов), що утворюють чутливий елемент термометра - термопару. Маючи в своєму розпорядженні законом зміни термо-е. д. с. термометра від температури і визначаючи значення термо-е. д. с. електровимірювань приладом, можна знайти шукане значення температури і місце вимірювання.

Термоелектричний термометр, що складається з двох спаяних та ізольованих по довжині термоелектродов, захисного чохла і головки з затискачами для підключення сполучної лінії, є первинним вимірювальним перетворювачем.

В якості вторинних приладів, що працюють з термоелектричними електричними термометрами, застосовуються магнітоелектричні міліамперметри і потенціометри.

Термоелектричні термометри широко застосовуються в енергетичних установках для вимірювання температури перегрітої пари, димових газів, металу труб котлоагрегатів і т. п.

Позитивними властивостями їх є: великий діапазон вимірювання, висока чутливість, незначна чутливість, незначна інерційність, відсутність стороннього джерела струму і легкість здійснення дистанційної передачі показань.

Основні властивості термоелектричних термометрів. Явище термоелектрики, відкрите у XVIII ст. і який отримав широке застосування для вимірювання температури та ряду інших неелектричних величин, полягає в тому, що в замкнутому контурі, що складається з двох різно рідних провідників, безперервно тече електричний струм, якщо місця спаїв провідників мають різні температури. Існуюче уявлення про механізм утворення термо-е. д. с. грунтується на тому, що концентрація в межмолекулярном просторі провідника вільних електронів, що знаходяться в одиниці об'єму, залежить від матеріалу провідника і його температури.

При з'єднанні однаково нагрітих решт двох провідників з різнорідних матеріалів, з яких у першому кількість вільних електронів в одиниці об'єму більше, ніж у другому, останні будуть дифундувати з першого провідника в другій у більшій кількості, ніж назад. Таким чином, перший провідник стане заряджатися позитивно, а другий - негативно. Утворюється при цьому в місці з'єднання (спае) провідників електричне поле буде протидіяти цій дифузії, в результаті чого настане стан рухомого рівноваги, при якому між вільними кінцями вказаних провідників з'явиться деяка різниця потенціалів (термо-е. д. с). Зі збільшенням температури провідників значення цієї термо-е. д. с. також збільшується.

Крім того, тсрмо-е. д. с. виникає і між кінцями однорідного провідника, що мають різні температури. У цьому випадку до настання стану рухомого рівноваги позитивно заряджається більш нагрітий кінець провідника як володіє більшою концентрацією вільних електронів в порівнянні з кінцем, менш нагрітим. Зростання різниці температур між кінцями провідника приводить до збільшення виникає в ньому термо-е. д. с.

У замкнутому контурі термоелектричного термометра, що складається з різнорідних термоелектродов, одночасно діють обидва зазначених вище чинники, що викликають появу в спаях температур t і t ₀ і матеріалу термоелектродов двох сумарних термо-е. д. с. , Взятих при обході контуру проти годинникової стрілки. Звідси діюча в контурі результуюча термо-е. д. с. дорівнює алгебраїчній сумі термо-е. д. с. обох спаїв.

Отже, що виробляється термометром термо-е. д. с. дорівнює різниці двох діючих назустріч сумарних термо-е. д. з, що з'являються на кінцях термоелектродов в спаях. При рівності температур обох спаїв результуюча термо-е. д. с. дорівнює нулю.

У залежності від значенні вироблюваної термо-е. д.с. і загального опорі контуру в провідниках з'являється електричний струм, сила якого визначається законом Ома.

Спай, занурюваний у вимірюване середовище, називається робочим кінцем термоелектричного термометра, а спай 2 - вільним кінцем.

Термоелектродах термометра позначаються знаками + і -. Позитивним термоелектродах вважається той, за яким струм тече від робочого кінця до вільного.

Для вимірювання термо-е. д. с. до термоелектричного термометра за допомогою сполучних проводів підключається вторинний прилад, який утворює з ним замкнутий ланцюг. Застосовуються два способи включення останнє і контур термометра: у вільний кінець або в один з його термоелектродов. Найбільше поширення має перший з них.

Розглянемо, як буде впливати на значення результуючої термо-е. д. с. включення у вільний кінець термометра третій різнорідного (з'єднувального) провідника з вторинним приладом. У цьому випадку термометр буде мати не один, а два вільних кінця зі спаями, що знаходяться при однаковій температурі t _0.

Якщо прийняти, що температури всіх трьох спаїв однакові і рівні р ₀ ^{»то в} замкнутому ланцюзі результуюча термо-е. д. с. буде дорівнює нулю.

Принципово нічим не відрізняється від розібраного вище і включення третіх провідника із вторинним приладом і термоелектродах термометра.

При включенні приладу в термоелектродах в замкненого кола з'являються два нових, розташованих поруч спаю.

Включення в контур термометра третій різнорідного провідника не впливає на развиваемую їм термо-е. д. с, якщо місця приєднання провідника мають однакову температуру.

Термо-е. д. с. будь-якого термоелектричного термометра може бути визначена, якщо відома термо-е. д. з,

розвивається кожним з його термоелектродов в парі з одним і тим же третій різнорідним термоелектродах.

Для різних типів термоелектричних термометрів ця функція має складний вигляд і визначається досвідченим шляхом.

Експериментальна залежність термо-е. д. с. від температури робочого кінця при постійній температурі вільних кінців зазвичай дорівнює О ° С, називається градуювальної характеристикою термоелектричного термометра. Па підставі її складаються градуювальні таблиці і графіки для практичного користування.

Значення розвивається термо-е. д. с. залежить від матеріалу термоелектродов і температури робочого і вільних кінців термометра. Як термоелектродов переважно застосовуються ті метали і сплави, які, відповідаючи одночасно і ряду інших вимог, розвивають порівняно більший термо-е. д. с. При вимірах температуру вільних кінцем термометра з метою збільшення термо е.. д. с. часто штучно підтримують на можливо більш низькому постійному рівні.

Застосування термометрів з більш високими значеннями термо-е. д. с. збільшує надійність вимірювання температури. Створювана термометрами термо-е. д. с. порівняно невелика, вона складає не більше 8 мВ на кожні 100 ° С і при вимірюванні високих температур не перевищує 70 мВ.

Термоелектродні матеріали.

Як термоелектродних матеріалів для виготовлення термометрів застосовуються головним чином чисті метали та їх сплави. Вибір матеріалу для термоелектродов має істотне значення. Поряд з вимогою створення великої термо-е. д. с. термоелектродах повинні по можливості мати:

-Постійністю термоелектричних властивостей незалежно від зміни з часом внутрішньої структури (рекристалізації) і забруднення поверхні;

-Стійкістю проти дії високих температур, окислення і інших шкідливих чинників;

-Хорошою електропровідністю і невеликим температурним коефіцієнтом електричного опору:

-Однозначною і по можливості лінійною залежністю термо-е. д. с. від температури;

однорідністю і постійністю складу для забезпечення-взаємозамінності термометрів.

Склад термоелектродов сильно впливає на значення розвивається ними термо-е. д. с, тому відтворюваність складу металу або сплаву значно спрощує і полегшує умови промислової експлуатації термоелектричних термометрів. У цьому випадку при заміні однотипних термометрів не потрібно переградуіровкі шкали вторинного приладу.

Для оцінки значення термо-е. д. с. різних термометрів зазвичай користуються досвідченими значеннями термо-е. д. с. металів і сплавів в парі з чистою платиною. Вибір платини в якості основного термоелектродах викликається тим, що вона володіє постійністю термоелектричних властивостей, стійка проти дії високих температур та окислення і порівняно легко може бути отримана в чистому вигляді.

Найбільше поширення для виготовлення термоелектричних термометрів отримали матеріали: платина, платинородій, хромель, алюмель і копель. Для вимірювань в лабораторних установках знаходять також застосування мідь, залізо і константан.

Типи і характеристики термоелектричних термометрів.

Для отримання порівняно високих значень термо-е. д. с. вибір термоелектродов проводиться таким чином, щоб в парі з платиною один з них створював позитивну, а інший негативну термо-е. д. с.

Термоелектричні термометри, отримали практичне застосування, поділяються за матеріалом термоелектродов на дві групи: з благородних і неблагородних металів або сплавів. Термоелектричні термометри типів ТПП, ТПР, ТХА і ТХК включені до державного стандарту.

Зважаючи надійного забезпечення однорідності складу термоелектродов термометром останні мають постійні градіровочние характеристики.

Термометри типів ТПП і ТПР з термоелектродах з благородних металів і сплавів застосовуються головним чином для вимірювання температури вище 1000 ° С, тому що вони володіють великою термостійкістю.

Незважаючи на відносно малі значення розвивається термо-е. д. с. термометри типу ТПП завдяки власному постійності термоелектричних властивостей і великому діапазону вимірювання отримали широке поширення головним чином як лабораторні, зразкові і еталонні. Останні використовуються для відтворення МПТШ-68 в діапазоні температур 630, 74-1064,43 ° С і повіряються по платинового термометра опору і точкам затвердіння срібла і золота.

Термометри типів ТПП і ТПР добре протистоять окисної середовища, але швидко руйнуються під впливом відновної атмосфери (водню та окису вуглецю), двоокису вуглецю і парів металів.

Тому термоелектродах технічних термометрів цих типів ретельно ізолюють від безпосереднього зіткнення навколишнім середовищем.

Промислові термометри типів ТХА і ТХК з термоелектродах з неблагородних металів і сплавів застосовуються для вимірювання температури до 1000 ° С. Термометри розвивають великі термо-е. д. з, що є їхньою гідністю. Так, наприклад, при одних і тих же температурах робочого і вільних кінців термометр типу ТХК дає в середньому в 8 разів більшу термо-е. д. с, ніж термометр типу ТПП.

Великого поширення набули термометри типу ТХА, які в порівнянні з іншими термометрами з неблагородних металів є найбільш стійкими в окислювальному середовищі, але також піддані впливу відновної атмосфери.

Термометри типу ТХК розвивають найбільшу термо-е. д. с. і досить стійкі проти дії навколишнього середовища.

Допустиме відхилення термо-е. д. с. термометрів типу ТХА і ТХК від градуювальних значень складає до температури 300 ° С відповідно ± 0,16 і ± 0,2 мВ.

Термоелектродах з благородних металів виготовляються звичайно з дроту діаметром 0,5 мм, а з неблагородних - діаметром 1,2-3,2 мм. Діаметр термоелектродов визначається призначенням термометра (технічний, лабораторний тощо), діапазоном вимірюваних температур, а також необхідною міцністю.

Робочий кінець термометрів в більшості випадків утворюється скручуванням і зварюванням кінців термоелектродов в полум'ї електричної дуги або гримучого газу. Іноді застосовується також спайка решт термоелектродов срібним припоєм.

Довжина термоелектродов вибирається залежно від умов встановлення термометра, зокрема від глибини занурення його у вимірюване середовище.

Пристрій термоелектричних термометрів

Для ізоляції термоелектродов і захисту їх від шкідливого впливу навколишнього середовища, а також для забезпечення міцності термометра і зручності його установки він має спеціальну арматуру, що складається з електроізоляції, захисного чохла і головки з зажимами для приєднання зовнішніх проводів.

Термоелектродах термометра від спаю до затискачів ретельно ізолюються. В якості ізоляції застосовуються одно-або двоканальні трубки або намиста - з порцеляни (до температури 1300 ° С) і оксидів алюмінію, магнію плі берилію (понад 1300 ° С), надягають на термоелектродах.

Захисний чохол термометра представляє закриту з одного кінця трубку, що охороняє термоелектродах від впливу зовнішнього середовища. Він повинен володіти стійкістю проти дії високої температури і різких її коливань, бути механічно міцним і газонепроникним, а також не виділяти при нагріванні шкідливих для термоелектродов газів і парів.

Термометри з благородних металів мають захисні чохли з Алунд, що складається з суміші оксидів алюмінію (99%) і титану (1%), що витримують температуру до 1600 ° С. Для термометрів з неблагородних металом використовуються сталеві захисні чохли. Чохли на вуглецевої сталі застосовуються для роботи при температурі до 600 ° С, а з нержавіючої та жароміцної - до 1000 ° С.

Для зниження вартості сталевих чохлів їх іноді виконують складовими: кінцеву частину, яка занурюється у вимірюване середовище, - з легованої сталі, а іншу частину - з вуглецевої. Сталеві захисні чохли термометрів бувають без штуцера і з рухомим або нерухомим штуцером з різьбленням, що служить для установки термометра в місці вимірювання температури. Термометри без штуцера встановлюються за допомогою особливого кріплення.

Головка термометра, закрита кришкою, що знімається і має звичайно водозахищений виконання, виготовляється з бакеліту або алюмінію і жорстко з'єднується з відкритим кінцем захисного чохла. У голівці розташовані затиски для підключення зовнішніх проводів і штуцер з ущільненням для їх введення.

У тих випадках, коли термоелектродах не піддаються тривало шкідливому впливу зовнішнього середовища і не вимагають надання їм великої міцності, захисні чохли та закриті головки не застосовуються. До цієї групи належить більшість термометрів, застосовуваних при спеціальних і лабораторних вимірах.

Запізнення показань термоелектричних термометрів залежить від їх теплової інерції, показником якої є час, необхідний для того, щоб при швидкому внесення рівномірно нагрітого до 30-35 ° С термометра у водяній термостат з більш низькою постійною температурою (близько 15-20 ° С) різниця температур води і термометра стала рівною 37% температури, яку термометр буде мати до моменту настання теплової рівноваги (тобто практично від температури води в термостаті). У залежності від значення показника теплової інерції термометри бувають малоінерційні (до 40 с), з середньою инерционностью (до 1 хв), з великою інерційністю (до 3,5 хв) і з ненормованою инерционностью (понад 3,5 хв).

Випускаються одинарні (З одним чутливим елементом) і подвійні (з двома чутливими елементами) термоелекртіческіе термометри різних типів.

Подвійні термометри застосовуються для вимірювання температури в одному і тому ж місце одночасно двома вторинними приладами, встановленими в різних пунктах спостереження. Вони містять два однакових чутливих елемента, укладених в загальну арматуру. Термоелектродах їх ізольовані один від одного і захисного чохла. У голівці термометра знаходяться чотири затиску для приєднання проводів від вторинних приладів.

Для вимірювання високої температури газів при атмосферному тиску застосовуються термоелектричні термометри типів ТПП-0555 і ТПР-0555.

Для вимірювання температури рідини, газу і пари застосовуються одинарні та подвійні вібростійкі термоелектричні термометри типів ТХА-0515 і ТХК-0515, що випускаються в трьох виконаннях - без штуцера, з рухомим штуцером і з нерухомим штуцером. Захисний чохол термометрів має зовнішній діаметр 10 мм. Для першого термометра він виготовляється зі сталі 0X13, Х18Н10Т або 0Х20Н14С2 і для другого - зі сталі 0X13 або 0Х20Н14С2. Термоелектродах термометрів ізольовані двоканальними фарфоровими бусами, а робочий кінець - порцеляновим ковпачком. Термометри забезпечені водозахищений голівкою. Для термометрів з рухомим штуцером допускається умовний тиск середовища складає 0,4 МПа, а з нерухомим штуцером і без нього - 6,4 МПа. При установці термометрів з нерухомим штуцером в захисній гільзі допускається умовний тиск середовища дорівнює 25 або 50 МПа. Монтажна довжина термометрів змінюється в межах 120-2000 мм, причому для термометрів з штуцером вона обмежується його становищем на чіхле. Інерційність термометра становить 10 - 40 с, а в захисній гільзі - 40-120 с.

При установці термометра без захисної гільзи допускається швидкість вимірюваного середовища дорівнює для води 15 і пара 25 м / с. При наявності захисної гільзи на умовний тиск 25 або 50 МПа допускається швидкість для термометра типу ТХА-0515 складає для води 20 і для пари 40 м / с, а для термометра типу ТХК-0515 - для води і пари при тиску 25 МПа відповідно 20 і 40 і тиску 50 МПа - 100 і 120 м / с.

Для вимірювання температури рідини і газу застосовуються також термоелектричні термометри типів ТХА-VI 11 і TXK - VIII з нерухомим штуцером і монтажною довжиною 160-1250 мм, розраховані на умовний тиск 4 МПа, і типів ТХА-ХІІІ ТХК-ХШ без штуцера

з монтажною довжиною 500-3200 мм, призначені для роботи при атмосферному тиску. Захисний чохол зовнішнім діаметром 21 мм виготовляється для термометрів ТХА зі сталі Х18Н10Т або Х25Т, а для термометрів типу ТХК - зі сталі 20 або Х18Н10Т. Термоелектродах термометрів ізольовані фарфоровими бусами. Робочий кінець термометрів поміщений в фарфоровий ковпачок. Термометри забезпечені алюмінієвою головкою. Інерційність термометрів 3,5 хв.

3.2 мілівольтметр Ш-4500

Магнітоелектричний мілівольтметр є чутливим вторинним приладом. Для вимірювання температури шкала його градуюється безпосередньо в ° С.

Принцип дії і пристрій мілівольтметра.

Робота мілівольтметра заснована на взаємодії магнітного нулі, утвореного провідником, по якому протікає електричний струм, створюваний термоелектричним термометром, з магнітним полем знаходиться в приладі постійного магніту.

Провідник у вигляді прямокутної рамки, що складається з декількох витків тонкого ізольованого дроту та здатна повертатися на опорах навколо вертикальної осі 0 - 0, поміщається в магнітне поле постійного магніту паралельно силовим лініям.

При проходженні струму через рамку з'являється магнітне поле, перпендикулярне її площині, яке, взаємодіючи з полем основного магніту, утворює дві однакові сили F, що діють згідно з правилом лівої руки на бічні сторони (активні) сторони рамки в протилежних напрямках. Сила F (Н) знаходиться з виразу

F = nlBI,

де п - Число витків рамки; I - Активна висота рамки, м; В - магнітна індукція, Т; I - сила струму, А.

У результаті на рамку впливає обертаючий момент М _в (Н • м), що визначається за формулою:

M _в = 2 rF, де r - радіус, рамки, м. (1)

Під впливом цього моменту рамка прагне повернути навколо осі до збігу у напрямку е магнітного поля з полем постійного магніту. Рух рамки викликає закручування скріпляє з нею одним кінцем спіральної пружинки, протидіє повороту рамки.

При відхиленні рамки від площини, паралельної напрямку магнітних ліній постійного магніту 2,

на кут φ значення М _п буде через розкладання сили F зменшуватися і вираз (1) прийме вигляд:

M _B = 2 rFcosφ.

Для забезпечення сталості М _в при різних значеннях φ, що необхідно для отримання рівномірної шкали приладу, рамка поміщається до концентрованого радіальне магнітне поле утворене за допомогою сталевих полюсних наконечників 3 та циліндричного сердечника 4, розташованого усередині рамки. Полюсні наконечники відокремлені один від одного вкладишами 5 з немагнітного матеріалу. Підковоподібний постійний магніт 1 з легованої сталі забезпечений полюсними наконечниками 2 з циліндричною виточенням, між якими нерухомо укріплений циліндричний сердечник 3. У кільцевому повітряному зазорі шириною близько 2 мм, утвореному полюсними наконечниками та сердечником, виготовленими з м'якої литої сталі, розташовані бічні сторони рухомий рамки 4 , що складається з 100 - 800 витків мідної або алюмінієвої ізольованого дроту діаметром 0,07-0,0.4 мм.

Рамка, жорстко скріплена з вказівною стрілкою 5, утворює рухому частину приладу, яка може повертатися навколо осі сердечника завдяки тим, хто сидів у рамці з торцевих сторін двом сталевим коріння 6, що спирається на укріплені в стійці 7 агатові підп'ятники 8. Поруч з кернами діаметром близько 4 мм і кутом заточення 60 ⁰ розташовані 2 спіральні пружини 9 з берилієвої бронзи, внутрішні кінці яких прикріплені до рамки, а зовнішні у верхній пружинки-к осі важеля 10 і у нижній-к штифта нерухомої стійки. З цими ж пружинами з'єднані кінці обмотки рамки і два затиски 11, службовці для підключення термоелектричного термометра.

Послідовно з рамкою включений додатковий манганіновий резистор 12, що визначає заданий діапазон показань приладу. У вільний простір між полюсними наконечниками поміщені немагнітні вкладиші 13. Вказівна стрілка приладу, виконана з алюмінієвої трубки, врівноважується пересувними противагами 14, що сидять на двох балансувальних вусиках з нарізкою. Завдяки противаги центр ваги рухомої частини розташовується по осі сердечника (рамки).

При з'єднанні мілівольтметра з термоелектричним термометром через рамку, резистор і спіральні пружинки протікає струм, який викликає поворот рамки і стрілки навколо осі сердечника. Одночасно з переміщенням рамки відбувається накручування спіральних пружинок, створюють протидіючий момент, величина якого в міру збільшення кута повороту рамки зростає і призводить рухому частину і стан рівноваги. Таким чином, кут повороту рамки (стрілки) приладу, дорівнює куту закручуванні пружинок, залежить від сили струму, яка у свою чергу залежить від термо-е. д. с. термометра.

У магнітоелектричних приладах високої чутливості, званих гальванометра і застосовуються, зокрема, для визначення різниці потенціалів між двома точками електричного кола або відсутність струму і якому-небудь ділянці ланцюга (нульові гальванометри), кріплення рамки і підведення до неї струму проводяться за допомогою двох вертикальних стрічкових розтяжок шириною 0,1 - 0,3 і товщиною 0,01-0,025 мм, виготовлених з берилієвої бронзи. Скручування розтяжок в міру повертання рамки приводить до утворення протидіє моменту.

3.3 Діафрагма камерна ДКС 10 - 65

Камерна діафрагма, що встановлюється у фланцях трубопроводу на умовний тиск до 10Мпа з умовним проходом від 50 до 500мм.

Діафрагми повинні бути встановлені у фланцеві з'єднання складаються з патрубка з фланцями. Для діафрагм виду ДКС-фланці по ГОСТ 12815-80 з доопрацюванням посадкового діаметра під номінальний розмір D ₄ (табл. 3) з граничним відхиленням, що допускається h 10 при D _у ≤ 125мм і h 11 при D _у понад 125мм - для діафрагм виконання I під номінальний розмір D ₆ - для діафрагм виконання II.

3.4 Дифманометр ДМЕР-1000

Електричні дифманометри-витратоміри.

Безшкальний електричні дифманометри-pacxo домери, що працюють в комплекті з вторинними приладами, служать для дистанційної передачі показань на щити управління агрегатами. Випускаються мембранні дифманометри типу ДМ з диференційно-трансформаторних перетворювачем (діфтрансформатором) та мембранні і сильфонні типів ДМЕР і ДСЕР з магнітомодуляціонним перетворювачем. Принцип дії цих приладів той же, що і відповідних деформаційних електричних манометрів типів ПЕД та M МЕ.

Мембранний електричний дифманометр-витратомір типу ДМ моделей 23573, 23574 і 23582, що набув широкого поширення, є взаємозамінним приладом з уніфікованим вихідним параметром (сигналом).

Електричні дифманометри-витратоміри - мембранний типу ДМЕР і сильфонні типу ДСЕР з уніфікованим вихідним сигналом постійного струму 0-5мА відносяться до серії приладів ДСП з магнітомодуляціонним перетворювачем. Зазначені дифманометри мають тут же структурну та електричну схеми, що і мембранний електричний манометр типу ММЕ.

Мембранний електричний дифманометр-витратомір типу ДМЕР випускається на граничний номінальний перепад тиску 0,004-0,63 МПА. Клас точності приладу 1,5. Припустимий робочий тиск 40МПА. Прилад має такий же чутливий елемент, як і мембранний дифманометр типу ДМ. Магнітомодуляціонний перетворювач і підсилювальний пристрій його аналогічні відповідним елементам електричного мембранного манометра типу ММЕ. Для випрямлення шкали витратоміра в підсилювальний пристрій приладу додатково вбудований квадрат, в електричній схемі якого витягується квадратний корінь з автогенераторного регулюючого пристрою з широтно-імпульсною модуляцією, зібраного на інтегральній мікросхемі, і функціонально-імпульсного дільника, виконаного на транзисторі. Вихідним сигналом квадратора є прямокутні імпульси постійної амплітуди, частота яких і коефіцієнт заповнення визначаються рівнем вхідного сигналу.

Дифманометр харчується від мережі змінного струму напругою 220В, частотою 50Гц. Споживана потужність 8В • А. габарити приладу 475 * 405 * 270мм і маса 28кг.

Спосіб установки, умови вимірювання, тип вторинних приладів та їх приєднання до мембранного дифманометра - витратоміри типу ДМЕР ті ж, що і для мембранного манометра типу ММЕ. Шкали вторинних приладів градуюються в одиницях витрати.

Сильфонний електричний дифманометр-витратомір типу ДСЕР має той же пристрій, що і сильфонні електричний Тягоміри типу ДСЕТ. Прилад призначений тільки для вимірювання витрати газу при робочому тиску до 0,025 МПА. Граничний перепад тиску 0,001 - 0,004 МПа. Клас точності приладу 1,5. У підсилювальний пристрій дифманометра вбудований квадратор. Дифманометр харчується від мережі змінного струму напругою 220В, частотою 50Гц. Споживана потужність 8В • А. Габарити приладу 535 * 405 * 300мм і маса 13,5 кг.

3.5 Вторинний прилад КСУ

Манометри типів ММЕ і МПЕ можуть, застосовуватися комплекті з одним або кількома вторинними приладами постійного струму: автоматичними електронними показують і самописними міліамперметра типів КСУ4, КСУЗ, КСУ2, КСУ1, КПУ1 і КВУ1, градуірованнмі і одиницях тиску, магнітоелектричні показують і самописними міліамперметра типів Н340 і Н349, машинами централізованого контролю та іншими пристроями, що працюють від уніфікованого вхідного сигналу 0-5 мА. Загальна кількість одночасно працюючих з манометром приладів і пристроїв визначається допустимої для нього зовнішнім навантаженням, яка не повинна перевищувати 2,5 кОм.

3.6 Манометр ПЕД-22365

Установка і перевірка деформаційних електричних манометри і вторинних приладів.

Деформаційні електричні манометри рекомендується встановлювати поблизу місця відбору тиску, причому манометри типів ПЕД, МПЕ і «Кристал» закріплюються вертикально, ніпелем вниз, а манометр тина ММЕ-горизонтально на плоскій підставі (полиці, кронштейні і. Т. п.). Прилади повинні розташовуватися в зручних для монтажу та обслуговування пунктах, не підданих дії вібрації, високої температури, пилу, бризок і агресивних газів. Вони повинні бути віддалені від потужних джерел змінних магнітних полів (електродвигунів, трансформаторів та ін.) Для манометрів типів ПЕД та «Кристал» навколишній прилади повітря може мати температуру 5-50 ° С і відносну вологість 30-80%, а для манометрів типів МПЕ і ММЕ - відповідно 5-60 ° С і 30-95%.

Сполучна лінія від місця відбору тиску до манометра прокладається з дотриманням тих самих правил, що у випадку встановлення звичайного деформаційного манометра.

Установка вторинних приладів, що працюють в комплекті з деформаційними електричними манометрами проводиться так само, як і встановлення милливольтметром, логометра, автоматичних потенціометрів та врівноважених мостів. Для з'єднання манометра з вторинним приладом застосовуються кабелі з перетином жили 0,75 - 1,5 мм ² і довжиною до 250 м.

Повірка деформаційних електричних манометрів включає наступні операції: зовнішній огляд приладу, установку електричного нуля, перевірку герметичності вузла чутливого елемента, визначення основної похибки і варіації вихідного сигналу.

Структурна схема повірки зазначених манометрів складається з вивіреного деформаційного електричного манометра, пристрої для створення тиску середовища, зразкового манометра для вимірювання вхідного тиску і зразкового приладу для вимірювання вихідного електричного сигналу.

В якості зразкових приладів для вимірювання тиску найчастіше застосовуються вантажопоршневі манометри типу МП і зразкові трубчасто-пружинні манометри типу МО.

Визначення основної похибки і варіації манометра зазвичай проводиться в наступному порядку: пристроєм встановлюється за зразковим манометру задане значення тиску середовища та з зразковому приладу вимірюється рівень вихідного сигналу вивіреного манометра. Повірці підлягає не менше п'яти значень вивіреного тиску, відповідних 0, 25, 50, 75 і 100% діапазону показань манометра. Спочатку прилад поверяется при плавно зростаючому тиску, а потім, після витримки на кінцевому значенні не менше 5 хв, в тих же точках при плавно спадному тиску. При перевірці манометра типі ПЕД для вимірювання уніфікованого вихідного сигналу - взаємної індуктивності між ланцюгами приладу в діапазоні 0-10 мГ - застосовується зразковий магазин комплексної взаємної індуктивності типу Р5017 з вібраційним гальванометром типу М501 або потенціометр змінного струму типу Р56 / 2. У процесі перевірки при кожному значенні тиску врівноважують електричну схему і роблять відлік показань зразкового приладу.

При перевірці манометрів типів МПЕ, ММЕ і «Кристал» для виміру уніфікованого струмового вихідного сигналу застосовується міліамперметр постійного струму класу точності 0,1 або 0,2 з діапазоном показань 0-5 мА.

3.7 Вторинний показує прилад КСД-2

Манометр типу ПЕД працює в комплекті з одним з вторинних приладів автоматичних диференційно-трансформаторних приладів типів КСД3, КСД2, КСД1 або КПД1, градуйованому в одиницях тиску. Ці прилади мають подібні вимірювальні схеми, а за зовнішнім виглядом, габаритам і пристрою окремих вузлів і блоків аналогічні відповідним автоматичним потенціометрів типів КСП3, КСП2, КСП1 і КПП1.

Манометр ПЕД та вторинний прилад КСД мають однакові діфтрансформатори, котушки яких 1 і 2 з сердечниками містять первинну і вторинну обмотки. Крім того, в середній частині котушки 2 розташована додаткова вторинна обмотка 3, шунтований змінним резистором R 3, що служить коректором електричного нуля вторинного приладу.

Первинні обмотки А ₁ і А ₂ котушок 1та 2 діфтрансформаторов з'єднані між собою послідовно і живляться змінним струмом напругою 24В, частотою 50Гц, від затискачів а і в силового трансформатора електронного напівпровідникового підсилювача ЕУ. Вторинні обмотки цих котушок складаються з двох однакових секцій: B ₁ і С _1, B ₂ і С _2, B ₃ і С _3. Секції кожної обмотки включені зустрічно, тобто індуковані в них е.в.с. мають протилежні напрямки. Всі вторинні обмотки котушок діфтрансформаторов з'єднані послідовно і під'єднані до вхідних затискачів с і d ЕУ.

При середньому положенні сердечників у котушках наводяться в секціях кожної вторинної обмотки е.р.с. рівні і взаємно компенсуються. У цьому випадку різниця потенціалів між вторинними обмотками котушок, що подається на вхід ЕУ, дорівнює нулю.

Вимірювання величини вимірюваного тиску називають зміщення сердечника в котушці I, внаслідок чого наводяться в секціях її вторинної обмотки е.р.с. будуть різні. Тоді на вхід підсилювача надходить різниця напруги між вторинними обмотками котушок. Різниця напруг і її фаза залежать від зсуву та напрямки сердечника в котушці I, тобто від того, збільшилася чи зменшилася вимірюється тиск.

4. Спеціальне завдання

4.1 Принципова електрична схема

4.2 Розрахунок звужуючого пристрою

Вихідні дані:

Вимірювана середовище - вода.

D ₂₀ = 87мм;

Найбільший вимірюваний масова витрата Qmax = 9.4 т / год;

Середній вимірюваний масова витрата Q ср = 7.4 т / год;

Абсолютний тиск пари перед звуження потоку Р = 10Мпа;

Температура води перед звуження потоку t = 134 ° С;

Матеріал трубопроводу сталь 20М.

Визначення відсутніх для розрахунку даних:

1. Щільність пари в робочих умовах (Р і t), ρ:

ρ = 936.2 кг / м ³ (додаток 8) [8]

2. Внутрішній діаметр трубопроводу D:

3. Внутрішній діаметр трубопроводу, округлений по ГОСТу до

стандартного при температурі 20 ° С, D _20:

D ₂₀ = 87 mm [6]

4. Середній коефіцієнт лінійного теплового розширення матеріалу трубопроводу β `t, 1 / ˚ C

β `t = 1.0011 1 / ˚ C (табл. 1) [8]

5. Поправочний множник на теплове розширення матеріалу трубопроводу K 't:

6. Внутрішній діаметр трубопроводу при t, D:

D = D ₂₀ * K `t = 87.124мм (ф. 155) [8]

7. Динамічна в'язкість води в робочих умовах а:

μ = 21.5 * 10 ^-6 кгс · с / м ² (пріл.26) [8]

Вибір пристрою звуження і дифманометра:

8. Тип звужуючого пристрою. Діафрагма камерна; матеріал - сталь 12Х17 (п.12.1.1) [8]

9. Тип і різновид дифманометра. Дифманометр мембранний (п. 12.1.2) [8]

10. Верхня межа вимірювання дифманометра. Ym пр:

Розум пр = 9.4 т / ч = 9400 кг / год (табл.2) (п. 12.1.4) [8]

Визначення номінального перепаду тиску дифманометра:

11. Допоміжна величина С:

12. Граничний номінальний перепад тиску дифманометра ΔРн, для m = 0.2:

ΔРн = 815кгс / м ² (пріл.32) [8]

13. Число _{Рейнольдса;} відповідне верхній межі вимірювання дифманометра Re:

Визначення параметрів пристрою звуження:

14. Найбільший перепад тиску на діафрагмі ΔР:

ΔР = ΔРн = 815кгс / ^м: (ф.34) | 8]

15. Допоміжна величина :

16. Коефіцієнт витрати α _1:

17. Допоміжна величина F _1:

F ₁ = m ₁ * α ₁ = 0.2 * 0.615 = 0.123

18. Відносне відхилення δ _1:

Перевірка обмежень на число Рейнольдса:

19. Мінімальне число Рейнольдса Re:

20. Мінімальна припустима число Рейнольдса Re min:

Re min = 5х10 ³ (п 5.1.1) [8]

Умова Re> Re min задовольняється

21. Середній коефіцієнт лінійного теплового розширення матеріалу звужуючого пристрою β `t:

22. Поправочний множник на теплове розширення матеріалу звужуючого пристрою Kt:

Kt = 1.00118 [8]

23. Діаметр отвору діафрагми при температурі 20 ˚ С:

мм (ф. 167) [8]

24. Діаметр отвору діафрагми при температурі 100 ˚ С:

d = d ₂₀ * Kt = 38.95мм (ф.154) [8]

Перевірка розрахунку:

25. Витрата відповідний граничного перепаду тиску Y МПР:

кг / год [8]

4.3 Опис монтажної схеми

Магнітоелектричний мілівольтметр є чутливим вторинним приладом. Для вимірювання температури шкала його градуюється безпосередньо в º С.

При з'єднанні мілівольтметра з термоелектричним термометром через рамку, резистор і спіральні пружинки протікає струм, який викликає поворот рамки і стрілки навколо осі сердечника. Одночасно з переміщенням рамки відбувається закручування спіральних пружинок, створюють протидіючий момент, величина якого в міру збільшення кута повороту рамки зростає і призводить рухому частину в стан рівноваги. Таким чином, кут повороту рамки (стрілки) приладу, дорівнює куту закручування пружинок залежить від сили струму, яка у свою чергу залежить від термо-е.р.с. термометра.

Установка мілівольтметра.

Прилад вставляється в отвір щита і закріплюється за допомогою двох спеціальних кронштейнів, що вводяться в пази пластин на бічних стінках корпусу. Кронштейн, що повертається на осі, притискається до щита затятим болтом, вгвинчуються в сиділа на кронштейні гайку.

Список використаної літератури

1. Правила вимірювання пари і рідини стандартними звужуючими пристроями РД-50-213-80

2. Каталог 13-81 Котли великої потужності.

3. Діафрагми стандартні для витратомірів. Технічні умови ГОСТ 26969-86

4. Технічний опис та інструкція з експлуатації 5Ц 2.821.300 ТО

5. Мурин Р.П. Теплотехнічні вимірювання М., Енергія 1979р

6. Вторинні прилади Каталог М., Вища школа, 1985

7. Освітній стандарт УО МГЕК

8. ТО та інструкція з експлуатації КСД-2