Преображенский В.П. Теплотехнические измерения и приборы (1240837), страница 122
Текст из файла (страница 122)
ПРеобРазователь «ток — частота» Л пРеобРазУет токовый сигнал 1,нх в последовательность импульсов, частота следования которых цропорциоиальиа значению расхода тепла д. Суммирование счетных импульсов производится в выходном стройстве, содержащем шестиразрядный электромеханический счетчик Со. ыходной частотный сигнал га„,„может быль использован для дистанционной передачи. Интегральное количество тепла в джоулях определяется по формуле д.,,=ки, где К вЂ” цена импульса (указывается в паспорте); й — число единиц счетчика за опреаелеиное время. Предел допускаемой основной погрешности теплосчетчнка 2,5аГе нормирующего значения измеряемой величины. ~РАУПьл шььтОЙ вЂ” — — — —,~ ИЗМЕРЕНИЕ УРОВНЯ )КИДКОСТЕЙ И СЫПУЧИХ ТЕЛ глАвА давятнАДЦАтАя ИЗМЕРЕНИЕ УРОВНЙ ЖИДКОСТЕЙ 19-1. Общие сведения Измерение уровня жидкостей играет важную роль прн автоматизации технологических процессов во многих отраслях промышленности.
Эти измерения особенно важны в тех случаях, когда поддержание некоторого постоянного уровня, например уровня воды в барабане парогенератора, уровня жидкости в резервуарах, аппаратах и других устройствах, связано с условиями безопасной работы оборудования. Технические средства, применяемые для измерения уровня жидкости, называются уровнемерами. Приборы, предназначенные для сигнализации предельных уровней жидкости, называются сигнализаторами уровня. Уровнемеры также имеют широкое применение в различных отраслях промышленности для измерения по уровню количества жидкости, находящейся в резервуарах, баках и других устройствах.
Уровнемеры, предназначенные для измерения уровня жидкости с целью поддержания его постоянным, имеют двустороннюю шкалу. Шкалы и диаграммная бумага этих уровнемеров градуируются в сантиметрах или метрах, а приборов, применяемых для измерения уровня воды в барабане парогенераторов, — в миллиметрах. Уровнемеры, служащие для измерения по уровню количества жидкости в резервуарах, баках и других устройствах, имеют одностороннюю шкалу. Шкалы и диаграммная бумага этих уровнемеров градуируются в сантиметрах и метрах, а иногда в процентах. Уровнемеры, применяемые для измерения уровня жидкости с целью поддержания его постоянным в определенных пределах, снабжают устройством для сигнализации предельных отклонений уровня от заданного значения. У сигнализаторов уровня жидкости контактное устройство срабатывает прн некотором заданном значении уровня для данного объекта.
В зависимости от требований, предъявляемых к автоматизации технологических процессов, применяют различные методы измерения уровня жидкости. Если нет необходимости в дистанционной передаче показаний, уровень жидкости с достаточной точностью и надежностью можно измерять с помощью указательных стекол или показывающими дифманометрами-уровнемерами, описанными в гл. 12. Измерение уровня жидкости указательными стеклами основано на принципе сообщающихся сосудов. Конструкция арматуры и материал указательных стекол зависят от давления и температуры жидкости, уровень которой необходимо контролировать.
Для дистанционного измерения уровня жидкостей, находящихся под атмосферным, вакуумметрическим или избыточным давлением, применяют метод измерения по разности давлений с помощью дифманометров. Во многих отраслях промышленности используют также метод контроля уровня жидкостей с помощью поплавка (или буйка).
В химической, нефтехимической и в ряде других отраслей промы плавности кроме указанных выше методов измерения уровня жидкостей находят применение емкостные, ультразвуковые, акустические и радиоизотопиые уровнемеры. Для измерения уровня агрессивных кристаллизирующихся жидкостей и пульп в открытых емкостях применяют пьезометрические уровнемеры 175, 771. 19-2. Измерение уровня воды в барабане парогенераторов Нормальная эксплуатация барабанных парогенераторов может осуществляться только при условии строгого поддержания уровня воды в барабане в некоторых допускаемых пределах.
Поэтому измерение уровня воды в барабане, особенно современных мощных парогенераторов, имеющих весьма ограниченный запас воды, является важной и ответственной задачей при их эксплуатации. Контроль уровня воды в барабане парогенераторов с малой паропроизводительностью и низким давлением пара в барабане осуществляется путем непосредственного наблюдения за уровнем по водомерному устройству, поставляемому совместно с парогенератором. В ряде случаев для большей надежности дополнительно устанавливают непосредственно у парогенератора сниженный указатель уровня воды в барабане.
В этом случае применяют показывающие дифманометры-уровнемеры или сниженный указатель уровня «Игема» [341. Парогенераторы производительностью 35 т7ч и выше наряду с водоуказательными устройствами на барабане, поставляемыми совместно с ними, оснащаются дополнительно дифманометрамиуровнемерами. Вторичные показывающие и самопишущие приборы уровнемеров устанавливаются на щите управления парогенератора или блока.
Эти приборы обычно снабжены контактным устройством для сигнализации недопускаемого изменения уровни воды в барабане парогенераторов. На современных мощных парогенераторах ТЭС кроме уровнемеров для измерения уровня воды в барабане устанавливают дополнительно дифманометры-уровнемеры со вторичными показывающими приборами, снабженными контактным устройством. С помощью этих уровнемеров осуществляется технологическая защита при терепитке парогенератора водой н при упуске уровня в его бара5ане. При этом контакты вторичных приборов уровиемеров вклю«аются в устройство защиты по схеме «два из двух» или «два из грех» (78).
В качестве уровнемеров широко применяют днфманометры мем5ранные типа Дй4 (гл. 12) в комплекте со вторичнылги приборами дифференциально-трансформаторной системы (гл. 8) или дифманометры-уровнемеры типа Дй43 с выходным сигналом постоянного гока, работающие совместно со вторичными приборами типа КСУ, КПУ и др. (гл.
4). а также савтоматическими регуляторами, информационно-вычислительнымии и управляющими машинами. лаа Для присоединения дифмабарпбаиа х нометров-уровнемеров к барабану парогенераторов применяют специальные уравнительные со« е суды различных конструкций. Расчет шкалы дифманометровуровнемеров или нх вторичных приборов обычно производят на рабочее (номинальное) давление 1 ( пара в барабане с учетом типа уравнительного сосуда.
Ниже приводится методика Х расчета шкалы дифманометровуровнемеров или их вторичных приборов для измерения уровня рис. 19-2-1. Схема измерения уровня воды в баРабане паРогенератоводы в барабане дифмавометром с ис ров с внутрибарабанными цикпользоваиием двухиамериого уравии- лонами. При расчете шкалы тельного сосуда. дифманометров-уровнемеров для измеоения уровня воды в барабане при погружном дырчатом щите необходимо учитывать слой пара под щитом.
На рис. 19-2-1 показана схема измерения уровня воды в барабане парогенератора дифманометром с использованием стандартного двухкамерного уравнительного сосуда (тепловая изоляция на внешней поверхности сосуда не показана). В широкой части сосуда 1, присоединенного к паровому пространству барабана, уровень воды (конденсата) поддерживается постоянным. В трубе 2, присоединенной к водяному пространству барабана, уровень воды меняется при изменении уровня воды в барабане. При установке запорного вентиля на трубе, соединяющей паровое пространство барабана с уравнительным сосудом, необходимо, чтобы шпиндель его находился в горизонтальном положении.
В противном случае возможно образование водяной пробки, которая может вызвать неустойчивую работу дифманометра, Разность давлений (Па),,создаваемая двухкамерным уравнительным сосудом, которую измеряет дифманометр 3, определяется выражением лр=(н — й)(р р)й, (19-2-1) где Н и Ь вЂ” высота столба воды в сосуде и трубе соответственно, м; р' и р" — плотность воды и пара в состоянии насыщения при давлении р, кг/мз; дг — местное ускорение свободного падения м/с'. Из уравнения (19-2-1) следует, что при верхнем уровне воды в барабане й =- Н и любом давлении пара в барабане Лр, = О, а при нижнем уровне воды в барабане й = 0 и лр.
= н (р' — р") а лр„= о 5 (лр„— лр„=„" ). (19-2-3) Значение Аг в миллиметрах берется со знаком плюс или минус. Измеряемый уровень воды в барабане выше нормального или среднего (средний уровень соответствует на шкале прибора отметке й/„= 0) имеет знак плюс, а ниже — знак минус. П р н м е р 1. Произведем расчет шкалы вторнчнаго прибора днфманометрауровнемера, работающего с двухкамерным уравннтельным сссудоы. Абсолютное давление пара в барабане парогенератора р =- !00 кгс/смз (10 МПа).
Шкала вторнчного ярнбор а Аг =- .+ 315 мм. Изл1еряемая высота столба воды в широком сгсуде Н=2 1дг! 10 з =- 0,630 м. Заданы также значсняя д =- 9,8155 м/сз (для Мссквы), р' = 691,66 кгlм н р" = 54,229 кг/мз (63). Пользуясь Формулой (!9-2-2), находам значение Ада: Ада=О,!02 ° 0,63(691,66 — 54,229) ° 9.8155-.=-402 кгс/м'. Определяем, пользуясь уравнением (19-2-3/, значення Ар„ для разлнчных отметок шкалы првбора: Ар, кгс/мз........... 0 9,6 73,4 137,2 201 264,8 328,6 3924 402 й„, мм ............. 315 300 200 100 0 †1 †2 †3 †3 Следует нметь в виду, что вслсдствне охлаждения воды в двухкамерном уравняшльном сосуде, которое происходит н орн наличии тепловой нзоляцня, на внешней паверхчостн его действнтельная средняя плошосчь воды в сосуде р, несколько или лр„=о,(02н(р — р)д, ( 19-2-2) где 0,102 — множитель для перевода значения Лр„, выраженного в Па, в значение, выраженное в кгс/ма.
Значение Лр при верхнем уровне воды в барабане (й = Н) соответствует на шкале вторичного прибора дифманометра нижнему пределу измерения +А/ (например, +315 мм). Значение Лр„ при нижнем уровне воды в барабане (Ь = 0) соответствует на шкале прибора верхнему пределу измерения — й/ (например, — 3(5 мм).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
