Контрольно измерительные приборы котлоагрегата - GazSnabStroy.ru
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд (пока оценок нет)
Загрузка...

Контрольно измерительные приборы котлоагрегата

Арматура и контрольно-измерительные приборы вспомогательных котлов

Общие сведения

Для управления котельными агрегатами и контроля за их работой предусматривается специальная арматура и контрольно-измерительные приборы. Расположение арматуры на котле и ее минимально необходимое количество определяется требованиями классификационных обществ (Регистр Ллойда, Веритас и др.).

В зависимости от назначения арматуру котла можно разделить на следующие типы:

  • на запорно-разобщительную – регулирующую потоки пара и воды;
  • предохранительную – обеспечивающую надежность конструкции котла;
  • контрольно-измерительную – служащую для контроля давления, температуры пара и воды, уровня воды в котле.

Автоматизированные котельные агрегаты имеют дополнительные устройства обеспечивающие их нормальную эксплуатацию (датчики давления и температур, исполнительные механизмы, средства сигнализации и др.).

Расположение арматуры на водотрубном котле показано на рис. 9.87. Каждый котел отделяется от главной и вспомогательной паровых магистралей разобщительными стопорными клапанами, установленными непосредственно на котле. Эти клапана, а также вспомогательные клапана, подводящие пар к распределительным коробкам вспомогательной паровой магистрали, должны иметь привод с верхней палубы, чтобы их можно было перекрыть в случае аварии МКО, например, при разрыве паропровода.

Рис. 9.87. Расположение арматуры на водотрубном котле. Позиции на рисунке означают: 1 – предохранительный клапан; 2 и 16 – вспомогательные стопорные клапаны перегретого и насыщенного пара; 3 – патрубок к стопорному клапану на пароперегреватель; 4 и 5 – краны воздушный и на манометр; 6 – водоуказательный прибор; 7 и 8 – солемерный и питательный клапаны; 9 и 12 – клапан и труба верхнего продувания; 10 – клапан для заполнения котла водой и введения химических реагентов; 11 – питательная труба; 13 – клапан (или кран) нижнего продувания; 14 – манометры; 15 – дренажный клапан; 17 – главный стопорный клапан; 18 – коллектор пароперегревателя.

Ниже приведены конструкции клапанов устанавливаемых на котлах (табл. 9.2 и 9.3).

Конструкции запорных клапанов

Рис 1. Стопорный угловой запорный клапан, который обычно устанавливается на барабане цилиндрических котлов. Корпус клапана- стальное литье с запрессованным бронзовым гнездом. Шток клапана, имеющий винтовой привод, соединяется с тарелкой с помощью гайки и сухарей.
Позиции на рисунке: 1 – маховик; 2 – крышка корпуса; 3 – корпус клапана; 4 – шток клапана; 5- клапан.

Рис 2. Стопорный проходной запорный клапан, который устанавливается на паровых магистралях вспомогательных котлов низкого давления. Корпус клапана-стальное литье. Гнездо запрессованное в корпус клапан – бронзовое. Клапан соединен со штоком с помощью гайки и сухарей.
Позиции на рисунке: 1 – маховик; 2 – крышка корпуса; 3 – корпус; 4 – шток клапана; 5 – клапан.

Рис 3. Невозвратно-запорный проходной клапан. Устанавливается на водогрейных котлах на линии циркулирующей воды без жесткой связи штока и клапана. Клапан открывается при работе насоса под действием давления, если шток клапана был поднят.
Позиции на рисунке: 1 – маховик; 2 – крышка корпуса; 3 – корпус клапана; 4 – шток клапана; 5 – клапан.

Рис 4. Проходной стопорный клапан водотрубного и цилиндрического котлов. Клапан стальной, литой, гнездо и клапан изготовлены из монельметалла. В корпусе клапана находится пробка продувания.
Позиции на рисунке: 1 – маховик; 2 – крышка корпуса; 3 – пробка продувания; 4 – клапан; 5 – корпус; 6 – шток; 7 – корпус сальника штока; 8 – направляющая штока и указатель состояния клапана.

Рис 5. Угловой стопорный клапан с дистанционным приводом. Устанавливается на барабане водотрубных котлов. При установке на коллекторе пароперегревателя- корпус клапана выполняют литым стальным, крышку – кованой или литой стальной, тарелка клапана и гнездо – из монель-металла, стальными с наплавкой из стеллита или из нержавеющей стали.
Позиции к рисунку: 1 – сальник штока; 2 – клапан; 3 – корпус; 4 – гнездо клапана; 5 – шток; 6 – крышка корпуса; 7 – указатель положения клапана; 8 – зубчатый маховик; 9 – привод дистанционного управления клапаном.

Рис 6. Питательная головка вспомогательного водогрейного котла. Представляет собой сочетание проходного и невозвратного клапана.
Позиции к рисунку: 1 – нажимная сальниковая гайка; 2 – регулировочная головка подъема клапана; 3 – корпус; 4 – клапан с хвостовиком и штоком; 5 – пробка для продувки; 6 – запорная пробка.

Рис 7. Штуцерный кран установленный на вспомогательных котлах. Предназначен для отбора проб котловой воды. Такие краны используют для дополнительного контроля за уровнем воды в котле.
Позиции на рисунке: 1 – пробка; 2 – штуцер; 3 – нажимная гайка сальника.

Рис 8. Штуцерный клапан. Устанавливается на барабане котла или коллекторе и используется для удаления воздуха из котла.
Позиции на рисунке: 1 – сальниковое уплотнение; 2 – крепежная резьба.

Конструкции питательных клапанов котлов

Рис 1. На каждом судовом котле должны быть установлены два питательных клапана. На утилизационном котле может быть один питатель-клапан.
Любой питательный клапан состоит из двух клапанов: невозвратного и невозвратно-запорного. Такое устройство дает возможность пропускать воду только в одном направлении – в котел. Вода, подаваемая насосом в магистраль питания, приподнимает последовательно клапан невозвратный и невозвратно-запорный и проходит в котел. Неисправный невозвратный клапан можно отключать от действующего котла перекрытием невозвратно-запорного клапана при помощи штока. Высота подъема невозвратно-запорного клапана регулируется маховиком, перемещающим по резьбе в крышке клапана его шток. Позиции на рисунке: 1 – невозвратный клапан; 2 – шток; 3 – невозвратно-запорный клапан.
Невозвратный и запорные питательные клапаны, выполненные в общем корпусе, устанавливают на котле таким образом, чтобы котельное давление действовало на него снизу.

Рис 2. Невозвратный питательный клапан водотрубных котлов в отдельном корпусе. Невозвратный клапан в соответствии с требованием классификационных обществ (Регистра Ллойда, Веритас) размещают перед запорным питательным клапаном, установленным непосредственно на барабане котла. Это объясняется тем, что невозвратный клапан изнашивается быстрее и при ремонте он должен быть разобщен с барабаном при помощи запорного клапана.
Позиции к рисунку: 1 – крышка корпуса; 2 – шток клапана; 3 – тарелка невозвратного клапана; 4 – седло клапана; 5 – пробка; 6 – корпус клапана.

Рис 3. На питательной магистрали котлов устанавливают регулирующий питательный клапан, предназначенный для работы с системой автоматического регулирования (САР) питания котла.
Питательная вода по магистрали поступает к фланцу 1 и проходит между тарелками и седлами 5 клапана и далее проходит к выходному патрубку 6, подсоединенному к питательному клапану. Шток клапана уплотнен сальниковыми коробками 3 и рычагом 2, который соединен с сервомотором. САР. Наличие двух тарелок на клапане обеспечивает его уравновешенность и дает возможность плавного изменения проходного сечения клапана.

Рис 4. На вспомогательных цилиндрических котлах с низким давлением пара в котле на магистрали питания могут быть установлены угловые невозвратные клапана.
Позиции на рисунке: 1 – направляющая штока клапана; 2 – тарелка клапана; 3 – гнездо клапана; 4 – корпус; 5 – крышка корпуса.

Рис 5. Манометровый кран используется для подсоединения рабочего манометра для контроля за давлением рабочего пара в котле и наличием второго клапана с отводом для присоединения контрольного манометра с целью проверок правильного показания и исправности рабочего манометра.
Позиции на рисунке: 1 – маховик клапана рабочего манометра; 2 – маховик клапана контрольного манометра; 3 – корпус.

Рис 6. Пробковый кран продувания. Предназначен для удаления шлама, оседающего в нижних частях котла. Он представляет собой обычную конструкцию проходного сальникового фланцевого пробкового крана.
Позиции на рисунке: 1 – корпус крана; 2 – пробка.

Рис 7. Дисковый кран нижнего продувания. Обычные клапана для нижнего продувания вспомогательных котлов не применяются, что связано с вероятностью попадания кусочков твердой накипи под клапан, в результате чего он не закроется и вода может быть выдута из котла.
Позиции на рисунке: 1 – патрубок входа котельной воды; 2 – эксцентриковый диск; 3 – рукоятка управления диском; 4 – выход продуваемой котельной воды.

Контрольно измерительные приборы котлоагрегата

Контрольно-измерительные приборы, устанавливаемые для наблюдения за правильной работой и безопасной эксплуатацией котлов, условно делятся на две основные категории: показывающие и регистрирующие

показывая применяют тогда, когда допускаются периодические записи режима работы котла. Регистрирующие приборы применяются для постоянного определения параметров работы агрегата или за любой промежуток ча асу.

Все как показывая, так и регистрирующие контрольно-измерительные приборы устанавливаются на щитке управления котла, удобном для наблюдения за их показателями, определяющими режим работы котла

Контрольно-измерительные приборы служат для систематического контроля за такими величинами и параметрами котла:

температурой и давлением перегретого пара на выходе;

давлением пара в котле и температурой воды, питающей котел;

уровнем воды в котле;

количеством воды, поступающей в котел, и количеством пара, продукции;

разрежением в топке копта и перед димовсмоктувачем;

температурой и давлением воздуха до и после воздухоподогревом;

содержанием. С02 и. И7 в дымовых газах

Для измерения избытка давления используются различной конструкции манометры, циферблат которых должно быть в вертикальной плоскости или с наклоном вперед до 30 °. На циферблате манометра наносят красную черту за давлением, соответствующий высшем допустимом рабочем давлении для конкретного котельного агрегата. Манометры должны проходить раз в 6 месяцев контрольную проверку, быть исправными и опломбированнымми.

Для чего вводится автоматическое управление котельными агрегатами?

Автоматическое управление котельным агрегатом вводится для регулирования тепловых процессов и поддержания заданных количественных и качественных показателей производственного процесса

Для выработки пара необходима соответствующая количество топлива, воды и воздуха, которые должны отвечать объема производства и меняться вместе с изменением потребления пара

Автоматика безопасности позволяет автоматически менять режим подачи топлива, воздуха и воды. При изменении режима работы или неисправной работе отдельных устройств котла автоматически отключается подача газа па альникв.

Основными элементами безопасности является предохранительные клапаны. Они автоматически срабатывают, если давление в котле повышается выше допустимый уровень

Читайте также:  Прибор для замера температуры на расстоянии

По принципу действия предохранительные клапаны бывают рычажно-грузовые, рычажно-пружинные и пружинные; по конструктивному исполнению – открытыми или закрытыми. Они устанавливаются на котле спаренной или одиночно снабжаются устройствами, которые защищают персонал от ожогов при их срабатывании, а также сигнальными устройствами для подачи сигнала при выходе пари.

Автоматикой предусмотрены специальные пусковые приборы для безопасного розжига котлов, которые допускают подачу газа в газопровод только при наличии в топке пламени перед рабочими горелками, а краны пе еред горелками и на сбросе в атмосферу, закрыт.

Автоматика безопасности осуществляет контроль за процессом горения и нагрев воды в котле. В случае нарушения нормальной работы котла и его параметров, контролирующие приборы действуют на предохранительную систему и откл. Люча подачу газа к котлуа.

Перед пуском котельных агрегатов в работу, приборы автоматики должны быть проверенными и отрегулированными соответствии с заданным режимом работы

Что относится к арматуре котельных установок?

соответствии с требованиями безопасности на всех котлах паропроизводительностью 2 т / ч и выше устанавливается арматура, к которой относятся указатели уровня воды, которые контролируют уровень воды. Указатели уровня воды присоединяют ься к котлу с помощью верхней и нижней трубы, которые включены в паровой и водяной простыер.

На водоуказательных приборов устанавливается указатель с надписью”Нижний уровень воды”Он должен быть на 50 мм ниже нормального уровня и не менее, чем на 25 мм выше нижней видимой. Кромки стекла

Указатель”Верхний уровень воды”устанавливается на 50 мм выше нормального уровня в котле и не менее, чем на 25 мм ниже верхней видимой кромки стекла

Кроме приведенного, на котлах устанавливают автоматические звуковые и световые сигнализаторы верхнего и нижнего уровня воды, а также приборы безопасности, которые автоматически прекращают подачу тепла в котел при низ ькому или высоком уровне воды или при высоком давлении пар.

Контрольно измерительные приборы пароводогрейных котлов

Комбинированные безбарабанные пароводогрейные котлы отличаются от обычных барабанных паровых котлов низкого давления и стальных прямоточных водогрейных котлов тем, что могут работать в трех различных режимах: чисто водогрейном, комбинированном с одновременной выдачей горячей воды и водяного пара низкого давления и чисто паровом, когда все поверхности нагрева комбинированного котла работают как испарительные. В этом случае все экранные поверхности топочной камеры и задний экран конвективной шахты переводятся в паровые безбарабанные контуры с естественной циркуляцией.

Конвективные пакеты с горизонтальными трубными пучками и боковые экраны конвективной шахты работают как испарительные паровые контуры с многократной принудительной циркуляцией. Перевод комбинированного котла из одного режима работы в другой требует кратковременной остановки котла для снятия и установки заглушек на соответствующих водоперепускных трубах водогрейного контура, а также на соединительных трубах паровых испарительных контуров. От установки вместо заглушек водяных и паровых задвижек с дистанционным включением и выключением их с центрального щита управления пришлось отказаться, так как практика их применения показала, что задвижки не обеспечивают надлежащей плотности и дают недопустимый переток среды из одного контура в другой.

Общими задачами контроля и управления работой комбинированного котла являются обеспечение выработки в каждый данный момент необходимого количества теплоты в виде горячей воды и пара при определенных их параметрах — давлении и температуре, а также обеспечение экономичности сжигания топлива, рационального использования электроэнергии для собственных нужд и сведение к минимуму потерь теплоты. Должна также обеспечиваться надежность работы котла и его вспомогательного оборудования.

Обслуживающий персонал постоянно должен иметь ясное представление о режиме работы всего агрегата по показаниям контрольно-измерительных приборов.

Эти приборы можно разделить на пять групп по видам измерений:

а) расхода пара, воды, топлива, иногда воздуха, дымовых газов;

б) давлений пара, воды, газа, мазута, воздуха и разрежения в газоходах котла;

в) температур пара, воды, топлива, воздуха и дымовых газов;

г) уровня воды в паровом контуре котла, циклонах, баках, деаэраторах, уровня топлива в бункерах и других емкостях;

д) состава дымовых газов, а также качества пара и воды.

Почти все контрольно-измерительные приборы состоят из воспринимающей части (датчика), передающей части и вторичного прибора, по которому отсчитывают измеряемую величину. Вторичные приборы могут быть указывающими, регистрирующими (самопишущими) и суммирующими (счетчиками). Для уменьшения числа вторичных приборов на тепловом щите часть величин собирают на один вторичный прибор с помощью переключателей. На вторичном приборе для ответственных величин отмечают красной чертой предельно допустимые значения параметров работы комбинированного котла (давление воды, пара, подогрева воды и т.д.).

Ответственные величины измеряются непрерывно, а остальные — периодически.

При выборе количества приборов и их размещении руководствуются правилами Госгортехнадзора по котельным агрегатам, правилами газового надзора, ведомственными правилами типа правил технической эксплуатации и строительными нормами и правилами (СНиП), в которых регламентирован ряд измерений, необходимых для безопасности персонала и учета.

Общим положением при выборе места установки приборов является удобство обслуживания агрегата минимальным числом людей при небольших капитальных и эксплуатационных затратах на приборы. Поэтому при разработке проекта котельной любой производительности выполняют схему, чертежи и сметы на установку приборов и устройств автоматизации. Затраты на КИП не должны превышать нескольких процентов от полной стоимости котельной установки.

Обычно системы автоматизации выполняются так, чтобы воспринимающая изменения какой-либо величины часть контрольно-измерительного прибора служила датчиком импульса и для системы автоматического регулирования. Электродвижущую силу термоэлектрического преобразователя, изменение разрежения в топке или за агрегатом, изменение давления в котлоагрегате и другие величины используют в качестве импульсов, поступающих в регулятор. Последний, получая импульсы, алгебраически суммирует их, усиливает и иногда преобразует, а затем передает на органы управления. Таким путем автоматизация работы установки сочетается с контролем ее работы.

Кроме приборов, выведенных на щит управления, часто применяется местная установка контрольно-измерительных приборов (термометров для измерения температуры воды, пара, мазута, манометров и вакуумметров для измерения давления и вакуума, различных тягомеров и газоанализаторов). Приборы нужны не только для правильной эксплуатации агрегата, но и для периодических испытаний, проводимых после ремонта или реконструкции.

Лекция 16.4: Контрольно-измерительные приборы (КИП) в котельной установке

Ландшафтный дизайн для занятых, красивый сад и огород без хлопот

Учебный курс для тех, кто хочет сделать свою дачу красивой и предпочитает разумно тратить время, силы и деньги.

Специальное предложение! Скидка 50%! Проведи самоизоляцию с пользой!

Контрольно-измерительные приборы (КИП) — приборы для измерения давления, температуры, расхода различных сред, уровня жид костей и состава газов, а также приборы безопасности, установленные в котельной.

Измерительный прибор — техническое средство измерения, обеспечивающее выработку сигнала измерительной информации в удобной для наблюдателя форме.

Различают показывающие и самопишущие индикаторные приборы. Приборы характеризуют диапазоном, чувствительностью и погрешностью измерений.

Приборы для измерения давления. Давление измеряют манометрами, тягонапомерами (малые давления и разряжения), барометрами и анероидами (атмосферное давление). Измерения производят с использованием явления деформации упругих элементов, изменения уровней жидкости, на которую воздействует давление и др.

Манометры и тягонапоромеры деформационного типа содержат упругий элемент (гнутые полые пружины или плоские мембраны или мембранные коробки), перемещающиеся под действием давления среды, передающегося от измерительного зонда во внутреннюю полость элемента через штуцер. Перемещение упругого элемента передается через систему тяг, рычагов и зубчатых зацеплений стрелке, фиксирующей на шкале измеряемую величину. К трубопроводам воды манометры присоединяют посредством прямого штуцера, а к паропроводам посредством изогнутой сифонной трубки (конденсатора). Между сифонной трубкой и манометром устанавливают трехходовой кран, позволяющей сообщать манометр с атмосферой (стрелка покажет ноль) и продуть сифонную трубку.

Жидкостные манометры изготавливают в виде прозрачных (стеклянных) трубок, частично заполненных жидкостью (подкрашенным спиртом) и соединенных с источниками давлений (сосуд-атмосфера). Трубки могут устанавливать вертикально (U-образный манометр) или наклонно (микроманометр). О величине давления судят по перемещению уровней жидкости в трубках.

Приборы для измерения температуры. Измерение температуры осуществляют с помощью жидкостных, термоэлектрических термометров, оптических пирометров, термометров сопротивления и др.

В жидкостных термометрах под действием теплового потока происходит расширение (сжатие) нагреваемой (охлаждаемой) жидкости внутри запаянной стеклянной трубки. Чаще всего в качестве заполняющей жидкости используют: ртуть от -35 до +600 0 С и спирт от -80 до +60 0 С. Термоэлектрические термометры (термопары) выполняют в виде сваренных между собой с одного конца электродов (проволок) из разнородных материалов помещенных в металлический корпус и изолированных от него. При нагревании (охлаждении) на стыке термоэлектродов (в спае) возникает электродвижущая сила (ЭДС) и на свободных концах появляется разность потенциалов — напряжение, которое измеряют вторичным прибором. В зависимости от уровня измеряемых температур применяют термопары: платинородий — платиновые (ПП) — от -20 до +1300 0 С, хромель-алюмелевые (ХА) — от -50 до +1000 0 С, хромель-копелевые (ХК) — от -50 до +600 0 С и медь — константановые (МК) — от -200 до +200 0 С.

Принцип действия оптических пирометров основан на сопоставлении светимости измеряемого объекта (например, факела горящего топлива) со светимостью нити, нагреваемой от источника тока. Их применяют для измерения высоких температур (до 6000 0 С).

Термометр сопротивления работает на принципе измерения электрического сопротивления чувствительного элемента (тонкой проволоки намотанной на каркас или полупроводникового стрежня) под действием теплового потока. В качестве проволочных термометров сопротивления применяют платиновые (от -200 до +75 0 С) и медные (от -50 до +180 0 С); в полупроводниковых термометрах (терморезисторах) используют медно-марганцевые (от -70 до +120 0 С) и кобальт — марганцевые (от -70 до +180 0 С) чувствительные элементы.

Читайте также:  Прибор для склеивания полиэтиленовой пленки

Приборы для измерения расхода. Измерение расхода жидкости или газа в котельной осуществляют или дроссельными или суммирующими приборами.

Дроссельный расходомер с переменным перепадом давления состоит из диафрагмы, представляющей собой тонкий диск (шайбу) с отверстием цилиндрической формы, центр которого совпадает с центром сечения трубопровода, прибора измеряющего перепад давлений и соединительных трубок.

Суммирующий прибор определяет расход среды по частоте вращения установленного в корпусе или рабочего колеса или ротора.

Приборы для измерения уровня жидкости. Водоуказательные приборы (стекла) предназначены для постоянного наблюдения за положением уровня воды в верхнем барабане котельного агрегата.

Для этой цели на последнем устанавливают не менее двух водоуказательных приборов прямого действия с плоскими, гладкими или рифлеными стеклами. При высоте котельного агрегата более 6 м устанавливают также сниженные дистанционные указатели уровня воды.

Приборы безопасности — устройства автоматически прекращающие подачу топлива к горелкам при снижении уровня воды ниже допустимого. Кроме того паровые и водогрейные котельные агрегаты, работающие на газообразном топливе, при подаче воздуха в горелки от дутьевых вентиляторов оборудуют устройствами, автоматически прекращающими подачу газа в горелки при падении давления воздуха ниже допустимого.

Контрольно измерительные приборы котлоагрегата

КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ – устройства для получения информации о состоянии техно­логических процессов путем измерения их параметров (температур, давлений, расходов, уровней). К Контрольно-измерительным приборам относятся первичные приборы и измерительные преобразователи.

Первичные приборы могут быть показывающими, сигнализирующими, самопишущими и с дистанционной передачей показания на расстоянии (к вторичному прибору).

К измерительным преобразователям относятся датчики и преобразователи, работающие в комплекте со вторичными или регулирующими приборами.

Температуру теплоносителя измеряют с помощью термометров, которые подразделяют на термометры расширения, термоэлектрические преобразователи, термопреоб­разователи сопротивления.

Существуют термометры расширения: жидкостные, дилатометрические и манометрические. Жидкостные технические термометры основаны на тепловом расширении термометрической жидкости, заключенной в резервуаре. Их выпускают типа ТТ с пределами изме­рения от -30º до 350°С и типа ТТЖ – от -35º до 200ºС. Эти термометры применяют в оправах и без них. Оправы могут быть двух типов – прямые типа ОТП и угловые типа ОТУ. Термометры ртутные стеклянные электроконтактные используют для сигнализации или поддержания постоянной температуры от -30 до 350°С: типа ТЗК – с за­данным постоянным рабочим контактом, типа ТПК – с подвижным рабочим контактом.

Термометры дилатометрические применяют в качестве реле для сигнализации или датчиков для двухпозиционного регулирования температуры воды. Их принцип действия осно­ван на использовании разности коэффициента линейного расширения материалов биметаллической пластины – инвара и латуни. К таким приборам относятся реле температурные дилатометрические типа РТ-200, ТУДЭ и др. с пределами измерения 25º-800°С и с одним размыка­ющим или замыкающим контактом.

Термометры мано­метрические состоят из термосистемы, включающей термобаллон, соединительной капилляр, чувствительный элемент (манометрическую пружину), и показывающего, самопишущего или сигнализирующего устройства. Действие этих термометров основано на использовании зависимости между температурой и давлением рабочего тела в замкнутой герметичной системе. По виду рабочего те­ла манометрические термометры могут быть газовыми (типа ТПГ, ТГС), жидкостными (типа ТПЖ4, ТЖС) и конден­сационными.

Термоэлектрические преобразователи (термопары) имеют термоэлемент, который развивает термоэдс, соответствующую температуре и измеряемую с помощью вторичных приборов (милливольтметров и потенциометров) или измерительные схемы регулирующего прибора. По материалу электродов термоэлемента термоэлектрические преобразова­тели, применяемые в водяных системах теплоснабжения, делят на хромель-копелевые (ХК) и хромель-алюмелевые (ХА), а также платинородиевые ПП, вольфраморениевые ВР и др.

Их изготовляют без чехла и со стальным чехлом – соответственно типам ТХК-0179 и ТХА-0179; они имеют стандартные градуировки шкал вторичных приборов ХК и ХА, пределы измерения -50-600 С, длину монтажной части 10-2000 мм, максимальное давление 0,4-6,4 МПа.

Термопреобразователи со­противления основаны на свойстве металлов изменять электрическое сопротивление в зависимости от температуры. Сопротивление, соответствующее температуре, измеряется вторичными приборами – логометрами, автоматическими мостами или с помощью измерительной схемы регулирующего прибора.

В зависимости от материала чувствительного элемента эти термопреобразова­тели могут быть медными или платино­выми. Стандартные градуировки шкал вторичных приборов: 50М и 100М – при измерении медным термопреобразовате­лем (сопротивление при 0°С 50 и 100 Ом соответственно) и 10П, 50П и 100П – при измерении платиновым термопреобразо­вателем (сопротивление при 0ºС 10; 50 и 100 Ом).

Выпускают медные термопреоб­разователи сопротивления типа ТСМ-0879 и др. с градуировкой 50М и 100М и преде­лами измерения -50-200 С для уста­новки на трубопроводах; типа ТСМ-0879-01 – с теми же пределами, но без коробки для зажимов проводов; типа ТСМ-1079 -с пределами измерения 150°С для уста­новки в помещениях.

Платиновые термоп­реобразователи сопротивления ана­логичны по применению и конструкции медным, но имеют другие пределы измерения: типа ТСП-0879 – от -50º до 600°С, типа ТСП-0879-01 – от -50º до 300°С, типа ТСП-1079 – от 0º до 50°С и градуиров­ку – 50П, 100П. Существуют различные схемы присоединения термопреобразова­телей сопротивления к измерительным приборам. В 4-проводной схеме полно­стью исключается влияние сопротивления присоединенных проводов на точность измерения.

Термоэлектрические преобразова­тели и термопреобразователи сопротивления монтируют с помощью бо­бышек, привариваемых к трубопроводам и бакам. Преобразователи устанавливают перпендикулярно потоку либо под углом навстречу потоку. На трубопроводе малого диаметра предусматривают расширение. Для преобразования сигналов в унифицированные термопреобразователи ТСП и ТСМ присоединяют к измерительным пре­образователям.

Давление и перепад давлений изме­ряют манометрами и дифферен­циальными манометрами. По принципу измерения эти приборы делят на две группы: с упругими чувствительными эле­ментами (деформационные) и жидкостные.

Приборы деформационные выпускают: с трубча­той манометрической пружиной, мемб­ранные, сильфонные, с отсчетным устрой­ством без выходного сигнала – показыва­ющие и самопишущие, без отсчетных уст­ройств с электрическим выходным сигналом, с отсчетным устройством и электрическим вы­ходным сигналом.

Приборы жидкостные выпускают поплавковыми и с видимым уровнем.

Расход и кол-во воды в системах теп­лоснабжения измеряют расходомерами переменного перепада давления, электро­магнитными (индукционными) и ультразвуковыми расходомерами, скоростными счетчиками, измеряющими массу или объем воды, про­шедшей через прибор в единицу времени (расход) или за какой-либо промежуток времени (час, сутки).

В расходомерах переменного перепада давления измерение расхода основано на зависимости перепада давления в сужающем устройстве, уста­навливаемом на трубопроводе, от расхода измеряемой среды. В комплект этих расхо­домеров входят сужающее устройство (нормализованная диафрагма), диффенциальный манометр, соединительные трубки с уравнительными сосудами, вентили и вторичный прибор. Основные данные и методику расчета диафрагм, их монтаж сов­местно с дифманометрами регламентируют действующими стандартами. Выпускают диафрагмы камерные типа ДКС – для трубопроводов с Dy – 50.. .500 мм и давлением до 10 МПа и диафрагмы бескамерные типа ДВС – с Dy – 300. 600 мм и давлением до 4 МПа. В качестве дифманометров приме­няют поплавковые типа ДП, сильфонные типа ДС, мембранные типа ДМ-3583М, ДМ-ЭР, преобразователи Сапфир-22М-ДД.

Электромагнитные (ин­дукционные) расходомеры основаны на использовании закона электромагнитной индукции – в электропроводной жидкости, пересекающей магнитное поле, индуцируется эдс, пропорциональная скорости движения жидкости. Расходомеры типа ИР-61 состоят из первичного измеритель­ного преобразователя ПРИМ или ПР и передающего измерительного преобразователя ИУ-61, на выходе которого формируется унифицированный сигнал в пределах 0-5 мА, пропорциональный измеряемому расхо­ду, который поступает ко вторичному или регулирующему прибору. Максимальная рабочая температура измеряемой среды до 150º С.

Скоростные счетчики (водомеры) различают по типу чувствительного элемента (крыльчатые, турбинные), температуре измеряемой воды (холодная, го рячая), наличию устройства для дистанционной передачи показаний. Для холодной воды (до 30ºС) выпускают крыльчатые счетчики типа УВК с Dy – 20. 40 мм и турбинные счетчики типа ВТ с Dy -50. 150 мм; для горячей воды (до 90º С) – турбинные счетчики типа ВТГ с Dy – 50..150 мм. Освоен выпуск водоме­ров крыльчатых типа ВСКМ, турбинных типа СТВ для холодной воды и турбинных типа СТВГ-1 и СТВГ-П (с дистанционной пере­дачей импульсных сигналов) для горячей воды.

Измерение уровней осуществляется уровнемерами механического и электрического типа и сигнализаторами уровня.

К уровне­мерам механического типа относятся указатель уровня типа УМП-100, предназначенный для измерения уровня воды в резерву­арах с атмосферным давлением и температурой до 60º С; пределы измерения 0-1 м.

К уровнемерам электрического типа относятся индикаторы уровня электронные типа ЭИУ-2 для измерения уровня в резервуа­рах с давлением до 2,5 МПа и температурой от -40 до 200º С; пределы измерения 1-20 м.

Вторичные приборы – устройства, воспринимающие сигналы от первичного прибора или передающего измерительного преоб­разователя и преобразующие его в форму, удобную для восприятия информации диспетчером и обслуживающим персона­лом. Они могут быть показывающими, регистрирующими (самопишущие, печата­ющие) и комбинированными. Вторичные приборы устанавливают на щитах и в шка­фах в местах, наименее подверженных вибрации и влиянию электромагнитных полей.

Назад

Контрольно-измерительные приборы

Контрольно-измерительные приборы предназначены для контроля за работой и состоянием отдельных систем, агрегатов и автомобиля в целом. Такой контроль дает возможность своевременно принимать меры по поддержанию работоспособности автомобиля и его безаварийной эксплуатации.

Контрольно-измерительные приборы разделяются на указывающие и сигнализирующие.

Указывающие приборы имеют шкалу и стрелку. Чтобы оценить передаваемую информацию водитель должен посмотреть на шкалу и осознать показания.

Сигнализирующие приборы реагируют на одно значение измеряемо­го параметра и информируют об этом световым или звуковым сигналом.

Контрольно-измерительный прибор состоит из датчика и указате­ля, Датчик устанавливается в месте контроля, а указатель в месте наблюдения (в кабине). В сигнализирующих приборах указателем является сигнальная лампа.

Читайте также:  Прибор для измерения площади квартиры

По назначению все контрольно-измерительные приборы разделяются на группы: измерения температуры (термометры), измерения уровня топлива, контроля зарядного режима аккумуляторных батарей, измерения скорости автомобиля и пройденного пути (спидометры), измерения частоты вращения (тахометры).

Приборы для контроля температуры. Датчик такого прибора (см. рис. 80.) представляет собой латунный баллон, в наружной части которого имеется шестигранник под ключ и резьба для крепления. Внутри баллона размещены терморезистор 5 и пружина 3. Между стенкой баллона и пружиной находится изолирующая втулка 4. Терморезистор обладает свойством уменьшать сопротивление при увеличении температуры.

Рис. 80. Приборы для контроля температуры: а – датчик указателя температуры; б – поперечный разрез указателя; в – электрическая схема указателя; г – датчик сигнализатора аварийной температуры; 1 – винт; 2 – латунный баллон; 3- пружина

Основными частями указателя (рис. 80б) является каркас 6, три катушки 10, ось 9 с постоянным магнитом 11, экранирующий цилиндр 7. Каркас пластмассовый, состоит из двух частей, стянутых винтами. Одна катушка разметена под углом 90° к двум другим катушкам, имевшим обмотки встречного направления.

При включении датчика и указателя в сеть питания ток проходит по двум параллельным цепям (рис.80в): первая – катушки 17 и 16, термокомпенсационный резистор 18, вторая – катушка 15 и терморезистор 14 датчика. Магнитные потоки катушек 16 и 17 остаются постоянными, а магнитный поток катушки 15 зависит от сопротивления терморезистора 14. С увеличением температуры сопротивление этого резистора снижается, так в катушке 15 увеличивается, магнитное поле этой катушки также возрастает и суммарный поток всех трех катушек поворачивает магнит 11 со стрелкой, которая указывает соответствующую температуру. Термокомпенсационный и добавочные резисторы размещены в корпусе указателя.

Датчик сигнализатора (рис.80г) аварийной температуры имеет мас­сивный латунный корпус, на дне которого под шайбой 24 находится термобиметаллическая пластина 19 с контактом 22. В выводном зажиме 21 может перемешаться по резьбе тарельчатый контакт 22. При нагреве корпуса пластина 19 прогибается и контакты замыкаются.

Приборы контроля давления. По конструкции манометры могут быть непосредственного действия и электрические. Приборы непосредственного действия имеют совмещенный чувствительный элемент и указатель, а давление контролируемой среды подводится к чувствительному элементу по трубопроводу. Так устроены манометры для контроля давления воздуха.

Рис. 81 Приборы для контроля давления: а – манометр с трубчатой пружиной; б – датчик электрического манометра; в – электрическая схема указателя; г – датчик аварийного давления; 1 – циферблат; 2 -стрелка; 3 – крестовина; 4, 15, 30 – пружины; 5 – трубка; б – сектор; 7 – тяга; 8 – штуцер; 9, 11 – основание; 10 – мембрана; 12, 26 – реостат; 13 – ползунок; 14 -ось; 16 – качалка; 17 – регулировочный винт; 18, 31 – толкатели; 19 – штуцер; 20, 21, 22 – катушки; 23 – зажим питания; 24, 25 – резисторы; 27 – штекер; 28 – фильтр; 29 – изолятор; 32, 33 -контакты; 34 – диафрагма; 35 – корпус.

Основной деталью манометра непосредственного действия является трубчатая пружина 5 (рис.81 а), изогнутая в виде дуги и состоящая из одного неполного витка. К одному концу трубки через штуцер 8 подводится воздух (или жидкость), второй конец трубки соединен с тягой 7, которая через передаточные детали приводит в движение стрелку 2.

Под действием давления сжатого воздуха трубка разгибается, и ее свободный конец устанавливает стрелку в положение, соответствующее подведенному давлению.

В одном корпусе можно разместить два механизма и тогда получится один двух стрелочный манометр, контролирующий давление в разных местах системы.

Электрические манометры применяют для: контроля давления масла в смазочной системе двигателя. Датчик давления состоит из штуцера 19 (рис.816), основания 11, мембраны 10 с толкателем 18 и качалкой 16, реостата 12 с ползунком 13, возвратной пружины 13. Мембрана под давлением масла выгибается вверх и через качалку сдвигает ползун по реостату, уменьшая его сопротивление. При снижении давления мембрана под действием собственной упругости опускается, а возвратная пружина сдвигает ползун реостата в исходное положение.

Указатель давления имеет такую же конструкцию и принцип дейст­вия, как и указатель температуры. Датчик аварийного давления (рис.81 г) состоит из корпуса 35, диафрагмы 34 с толкателем 31 и пружиной 30, подвижного 32 и неподвижного 33 контактов. Сверху корпус закрыт изолятором 29 со штекером 27, под которым установлен специальный фильтр 28 уравновешивающий давление в полости под мембраной с атмосферным. Давление замыкания контактов обеспечивается тарировкой пружины.

Приборы контроля уровня топлива. Датчик указателя уровня топлива представляет собой проволочный реостат, ползун которого перемещается через рычаг поплавком топливного бака. Датчики устанавливаются в каждом баке, их сигнал передается на общий указатель через переключатель.

Датчик может иметь специальный контакт, который замыкается при снижении уровня топлива до минимального размера (на 50. 100 км пути).

Указатель уровня топлива аналогичен по конструкции указателя температуры и давления, отличается от них обмоточными данными, схемой соединения катушек, и резисторов. Шкалу указателя градуируют в долях объема бака, поэтому на ней имеются отметки 0,-1/4, 1/2, 3/4, П (полный).

Контроль зарядного режима аккумуляторных батарей производится с помощью амперметра, устанавливаемого последовательно в зарядную цепь. На шкале амперметра нуль отсчета показаний находится посредине, а знаки «+» с одной стороны и «-» с другой стороны. Отклонение стрелки в сторону знака. “+” указывает на заряд аккумуляторов батарей, а в сторону «-» – ее разряд.

По амперметру можно судить также о исправности генератора и степени заряженности аккумуляторных батарей.

Приборы для измерения скорости движения автомобиля и частоты вращения коленчатого вала двигателя. Такими приборами являются спи­дометр и тахометр. Спидометр состоит из скоростного узла, показывающего скорость в данный момент, и счетного узла, отсчитывающего пройденный путь. Оба узла имеют общее основание и работают от одного общего валика.

По приводу спидометра разделяются на приборы с приводом от гиб­кого вала И с электроприводом. Гибкие валы применяют, если его длина не превышает 3,5 м. При большей длине, а также на автомобилях с откидывающейся кабиной применяют спидометры с электроприводом.

Рис. 82 Схема спидометра с гибким приводом: 1 – валик; 2 – фитиль; 3 – заглушка; 4 – магнит; 5 – диск; 6 – картушка; 7 – магнит; 8 – пружина; 9 – стрелка; 10 – рычаг; 11,12 – привод счетного узла

Основными частями спидометра с гибким приводом (рис.82) являют­ся валик 1 с магнитом 4, картушка 6, спиральная пружина 8, экран 7, валы 11, 12. привода счетного узла. Картушка выполнена из алюминия, установлена на своей оси и охватывает магнит. Экран защищает магнит и картушку от влияния посторонних магнитных полей и концентрирует магнитное поле прибора в рабочем направлении.

При вращении валика поле магнита наводит в картушке вихревые токи, создающие свое магнитное поле. Взаимодействие полей магнита и картушки создает крутящий момент, стремящийся повернуть картушку в направлении вращения магнита.

При повороте картушка перемещает стрелку и растягивает пружину 8. Взаимодействие момента, поворачивающего картушку, и усилие пружины устанавливают стрелку в положение, пропорциональное частоте вращения валика 4 и, следовательно, скорости движения автомобиля.

Вращение к спидометру передается от раздаточной коробки гибким валом. Гибкий вал состоит из троса с наконечниками и гибкой оболочки с ниппелями и гайками. Трос состоит из нескольких винтовых многозаходных пружин, навитых одна на другую в несколько слоев, и внутреннего сердечника из проволоки. В оболочку троса закладывается смазка.

Спидометр с электроприводом состоит из датчика и приемника с указателем, соединенных экранированным проводом.

Рис. 83 Электрический спидометр СП – 170: а – датчик; б – приемник с указателем; в – электрическая схема; 1 -втулка крепления провода; 2,4 -обмотки; 3 -вал ротора; 5, 8 – постоянные магниты; 6 -электродвигатель; 7 -болт крепления; 9 – кожух; 10 – корпус; 11 – печатная плата; 12 – провод; 13 -зажим; 1 – датчик; П – указатель.

Датчик (рис.83) представляет собой электрический трехфазный генератор с ротором в виде постоянного магнита; датчик установлен на раздаточной коробке.

Приемник и указатель объединены в один механизм. Скоростной и счетные узлы спидометра приводятся в действие трехфазным синхронным электродвигателем 6, который имеет три полюса с обмотками 4 и якорь в виде постоянного магнита.

На оси якоря установлен магнит 8 скоростного узла спидометра. При движении автомобиля якорь датчика вращается и создает в каж­дой катушке импульсы напряжения, которые по отдельному проводу пода­ются на базу одного из трех транзисторов электродвигателя. При открытии транзисторов от сети автомобиля в обмотки электродвигателя подается ток, что привозит к вращению якоря и магнита скоростного узла.

Тахометр имеет такую же конструкцию и принцип действия, как и спидометр, исключая счетный узел и градуировку шкалы.

Техническое обслуживание контрольно-измерительных приборов сводится к содержанию их в чистоте Проверке креплений и надежности контактных соединений.

Характерными неисправностями контрольно-измерительных приборов могут быть отказ в работе или неправильные показания.

Причиной отказа прибора является обрыв в цепи от включателя при­боров и стартера до указателя. Неправильные показания прибора могут быть вызваны обрывом в одной из катушек указателя или в цепи датчика, а также из-за плохих контактов в соединениях. Обрыв в цепи можно проверить контрольной лампой. Неисправные указатели и датчики подлежат замене.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector