Теплотехнический контроль котлоагрегата Е-320-140

Размещено на http://www.allbest.ru/

ВВЕДЕНИЕ

В данном курсовом проекте необходимо осуществить теплотехнический контроль котлоагрегата Е-320-140. По необходимым данным подобраны приборы теплотехнического контроля. Предварительно выполнен расчет диаметра отверстия диафрагмы.

Далее в курсовом проекте предоставлено краткое описание объекта контроля котлоагрегата Е-320-140, из которого узнаем основные требования, сведения и характеристики объекта регулирования. Затем следует функциональная схема контроля, описание представленной функциональной схемы контроля, расчетная часть, описание правил монтажа элементов схемы контроля (диафрагма и дифманометр).

Графическая часть курсового проекта содержит в себе чертеж принципиальной электрической схемы

На последних частях курсового проекта и пояснительной записки находится список литературы, которая была использована при выполнении данного курсового проекта.

1. КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ОБЪЕКТА КОНТРОЛЯ

Котельный агрегат Е-320-140 - однобарабанный вертикально-водотрубный, с естественной циркуляцией предназначен для получения пара высокого давления при сжигании газа (основное топливо) и мазута (резервное).компоновка котлоагрегата выполнена по п-образной схеме. топка является первым восходящим газоходом. в верхнем горизонтальном газоходе расположена вторая, третья и четвертая ступени пароперегревателя (соответственно ширмовый пароперегреватель, предвыходные и выходные микроблоки). в нисходящем газоходе расположены первая ступень пароперегревателя (холодный пакет) и две ступени водяного экономайзера. подогрев воздуха осуществляется в двух регенеративных вращающихся воздухоподогревателях (рвп), вынесенных за пределы котла.

Водяной объем котла- 50 м3; паровой объем котла- 33 м3.

Топочная камера открытого типа, призматической формы, полностью экранирована трубами диаметром 60 х 6,0 мм. и диаметром 60 х 5,5 мм. с шагом 64 мм. нижняя часть экранов выполнена из труб диаметром 60 х 5,5 мм. сталь 12х1мф. верхняя - из труб диаметром 60 х 6,0 мм., сталь 20. топка в горизонтальном сечении по осям труб противоположных экранов имеет следующие размеры: 5440 х 12096 мм. объем топочной камеры 945 м3.

Экраны разделены на 18 самостоятельных циркуляционных контуров. экранные трубы каждого контура входят в камеры диаметром 273 х 35 мм. камеры по воде и пару соединяются с барабаном котла опускными и пароотводящими трубами.

Для повышения надежности циркуляции, пароводяная смесь из задних боковых экранов отводится трубами диаметром 159 х 14 мм., сталь 20.

Пароотводящие трубы заднего экрана, проходящие внутри газохода, выполнены из труб диаметром 133 х 10 мм., сталь 12Х1МФ, и служат подвесками заднего экрана. Остальные топочные экраны с помощью специальных подвесок подвешены к потолочной раме каркаса котла.

При нагревании топочные экраны свободно расширяются вниз.

Жесткость и прочность стен топки обеспечивается установленными по периметру топки горизонтальными поясами жесткости. Горизонтальные нагрузки от стен топочной камеры при случайных "хлопках" в топке воспринимаются основным каркасом котла через пояса жесткости и специальные скользящие крепления и упоры, не препятствующие тепловым расширениям экранов.

Топка оборудована 6 газомазутными горелками, расположенными в два яруса на фронтовой стене (по 3 горелки в каждом ярусе).

Подача распыленного мазута в топку осуществляется основными 6-ю мазутными форсунками механического распыливания. Барабаны котлов сварной конструкции внутренним диаметром 1600 мм, толщиной стенки 90 мм выполнены из стали 16ГНМ.

Средний эксплуатационный уровень воды в барабане на 200 мм ниже геометрической оси барабана. По условиям надежности циркуляции в котле и нормальной его работы без ухудшения качества пара, допускаемые отклонения уровня в барабане от среднего не должны превышать 50 мм от среднего. Барабаны котлов оборудованы двумя водоуказательными колонками. Предельно допустимый уровень в барабанах котлов составляет 150 мм от среднего по водоуказательным колонкам.

Для обеспечения равномерного охлаждения тела барабана при остановах, а также для равномерного разогрева при растопках предусмотрена схема подачи насыщенного пара от постороннего источника. Для предупреждения перепитки котла в барабане установлена труба аварийного слива.

Для ввода и раздачи фосфатов внутри барабана имеется перфорированная раздающая труба.

Для обеспечения нормального солевого режима на котле предусмотрены:

а) линия снижения кратности солесодержание по ступеням испарения

Эта линия соединяет водяной объем выносного циклона с нижней камерой бокового переднего блока (чистый отсек) топочной камеры;

б) линия выравнивания солесодержания воды в правой и левой части второй ступени испарения. Эти линии соединяют водяной объем циклонов с нижней камеры противоположного соленого отсека;

г) линии непрерывной продувки нижних камер солевых отсеков

Циркуляционная схема котла предусматривает глубокое секционирование экранов на контуры, что повышает надежность циркуляции.

Пароперегреватель по характеру восприятия тепла делится на три части: радиационную, полурадиационную и конвективную.

Радиационную часть составляют трубы потолка, экранирующие потолок топочной камеры и поворотный газоход. Полурадиационную часть составляют 24 ширмы, расположенные на входе в поворотный газоход. Конвективная часть расположена в поворотном газоходе (третья и четвертая ступень пароперегревателя) и опускном газоходе ("холодный" пакет пароперегревателя). "Холодный" пакет пароперегревателя выполнен дренируемым.

Движение пара в пароперегревателе происходит двумя отдельными потоками. Для уменьшения температурных разверток пара применены переброс пара по ширине котла и перемешивание в камерах пароохладителя.

Движение пара в пароперегревателе котлов происходит по следующей схеме: из барабана по 12 трубам диаметром 133 х 13 мм., ст. 20, пар поступает в две камеры диаметром 219 х 25 мм., сталь 20, средних панелей потолочного пароперегревателя.

Средние панели экранируют среднюю часть потолка котла и задней стенки поворотной камеры и выполнены из 149 труб диаметром 38 х 4 мм., сталь 20.

Пройдя средние панели, пар поступает в две камеры диаметром 273 х 36 мм., сталь 20, из которых по двум трубам, направляется в две нижние входные камеры, "холодного" пакета.

"Холодный" пакет выполнен из труб диаметром 32 х 4 мм., сталь 20, а выходные петли из стали 12Х1МФ. Пройдя противотоком "холодный" пакет, пар поступает в две выходные камеры, из которых попадает в два пароохладителя до ширм, откуда по 12 трубам, направляется в две камеры крайних панелей, экранирующих крайние части задней стенки поворотной камеры и потолка котла.

Панели выполнены из 150 труб диаметром 38 х 4,5 мм., сталь 12Х1МФ. Пройдя крайние панели, пар поступает в две камеры из которых по 12 трубам, подается в 12 крайних ширм, выполненных из труб. Из крайних ширм пар поступает в два пароохладителя, второй ступени из которых по 12 трубам, проходит в 12 средних ширм, выполненных из труб. Пройдя средние ширмы, пар поступает в две камеры, из которых по 12 средним предвыходным микроблокам, выполненных из труб, подается в два пароохладителя третьей ступени.

После пароохладителей третьей ступени, пар поступает в 12 крайних предвыходных микроблоков, из которых поступает в 12 крайних выходных микроблоков. Пройдя крайние выходные микроблоки, пар поступает в две смешивающие камеры, из которых по 12-ти средним выходным микроблокам попадает по трубам в паросборную камеру. Выходные микроблоки выполнены из труб диаметром 32 х 5 мм., сталь 12Х1МФ. Выход пара двухсторонний.

Техническая характеристика

Номинальная производительность	320 т/ч
Минимальная производительность:
при работе на газе	180т/ч
при работе на мазуте или на смеси газ-мазут	220т/ч
Рабочее давление в барабане котла	156 кгс/см2
Давление перегретого пара:	140 кгс/см2
Температура перегретого пара	560С
Температура питательной воды	230С

2. ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА ПРИБОРОВ

2.1 Термоэлектрический термопреобразователь ТХА-2188

По заданной температуре 118?С выбрали термоэлектрический термометр ТХА-2188 с диапазоном -40….1000?С. ТХА-2188 в герметичной защитной арматуре потребителя применяется для измерения температуры различных жидких и газообразных сред. Сопротивление электрической изоляции между контактными пластинами и корпусом головки термометра при температуре 25(±10)єС и относительной влажности от 30% до 80% должно быть не менее 20МОм.Измерение температуры с помощью термоэлектрического термометра основано на явлении возникновения в цепи термопары термоэлектродвижущей силы (термо-э.д.с.), зависящей от температуры места соединения (спая) концов двух разнородных проводников (термоэлектродов). Термоэлектрический термометр имеет специальную арматуру, состоящую из электроизоляции, защитного чехла и головки с зажимами для присоединения внешних проводов.Термоэлектроды термометра от спая до зажимов тщательно изолируются. Защитный чехол термометра представляет закрытую с одного конца трубку, предохраняющую термоэлектроды от воздействия внешней среды. Он должен обладать устойчивостью против действия высокой температуры и резких ее колебаний, быть механически прочным и газонепроницаемым, а также не выделять при нагревании вредных для термоэлектродов газов и паров.Головка термометра, закрытая съемной крышкой и имеющая обычно водозащищенное исполнение, изготавливается из бакелита или алюминия и жестко соединяется с открытым концом защитного чехла. В головке расположены зажимы для подключения внешних проводов и штуцер с уплотнением для их ввода. В тех случаях, когда термоэлектроды не подвергаются длительно вредному воздействию внешней среды и не требуют придания им большой прочности, защитные чехлы и закрытые головки не применяются. К этой группе относится большинство термометров, применяемых при специальных и лабораторных измерениях.

Термоэлектрический термометр является первичным измерительным преобразователем.

В качестве вторичных приборов, работающих с термоэлектрическими термометрами, применяются милливольтметры и потенциометры.

Для изготовления термометров в качестве термоэлектродных материалов применяются чистые металлы и их сплавы. Для создания большой термо-э. д. с. термоэлектроды должны по возможности обладать:

-постоянством термоэлектрических свойств независимо от изменения со временем внутренней структуры (рекристаллизации) и загрязнения поверхности;

-устойчивостью против действия высоких температур, окисления и других вредных факторов;

-хорошей электропроводимостью и небольшим температурным коэффициентом электрического сопротивления:

-однозначной и по возможности линейной зависимостью термо-э. д. с. от температуры;

-однородностью и постоянством состава для обеспечения взаимозаменяемости термометров.

Состав термоэлектродов сильно влияет на значение развиваемой ими термо-э. д. с, поэтому воспроизводимость состава металла или сплава значительно упрощает и облегчает условия промышленной эксплуатации термоэлектрических термометров. В этом случае при замене однотипных термометров не требуется переградуировки шкалы вторичного прибора.

Технические характеристики прибора

Количество чувствительных элементов	1 или 2
Диапазон измерения температур	-40……1000С
Класс допуска	2
Рабочий спай	Изолированный, неизолированный
Материал головки	Стеклонаполненный полиамид ПА66
Средний срок службы	Не менее 3-х лет

2.2 Магнитоэлектрический милливольтметр Ш4500

Милливольтметр типа Ш4500 показывающий щитовой прибор магнитоэлектрической системы предназначен для измерения температуры в комплекте с термоэлектрическими преобразователями градуировочных характеристик ХА, ХК, ПП, ПР30/6.

Магнитоэлектрический милливольтметр является чувствительным вторичным прибором. Для измерения температуры шкала его градуируется непосредственно в °С.

Работа милливольтметра основана на взаимодействии магнитного поля, образуемого проводником, по которому протекает электрический ток, создаваемый термоэлектрическим термометром, с магнитным полем находящегося в приборе постоянного магнита.

Проводник в виде прямоугольной рамки, состоящей из нескольких витков тонкой изолированной проволоки и могущей поворачиваться на опорах вокруг вертикальной оси помещается в магнитное поле постоянного магнита параллельно силовым линиям.

Милливольтметр рассчитан для работы при температуре окружающего воздуха от 5°С до 50°С и относительной влажностью до 80%.

Милливольтметры градуировочных характеристик имеют устройство компенсации температуры свободных концов термоэлектрического преобразователя (элемент КТ). Питание милливольтметров, имеющих встроенный элемент КТ, осуществляется от сети переменного тока напряжением 220±22 В, частотой 50±1 Гц.

2.3 Датчик давления Метран-100ДИ

Датчики давления Метран-100 предназначены для работы в системах автоматического контроля, регулирования и управления технологическими процессами и обеспечивают непрерывное преобразование измеряемых величин - давления избыточного, абсолютного, разрежения, давления-разрежения, разности давлений, гидростатического давления нейтральных и агрессивных сред в унифицированный токовый выходной сигнал дистанционной передачи, цифровой сигнал на базе HART-протокола, цифровой сигнал на базе интерфейса RS-485 с протоколами обмена ICP или Modbus. Датчики Метран-100 предназначены для преобразования давления рабочих сред: жидкости, пара, газа (в т.ч. газообразного кислорода и кислородосодержащих газовых смесей) в унифицированный токовый выходной сигнал, цифровой сигнал на базе HART-протокола, цифровой сигнал на базе интерфейса RS-485.Все приборы серии Метран100 ДИ имеют встроенный фильтр радиопомех, внешнию кнопку установки "нуля", а также функцию непрерывной самодиагностики.

Измеряемые среды: жидкости (в т.ч. нефтепродукты), пар, газ, в т.ч. газообразный кислород и кислородосодержащие газовые смеси; пищевые продукты

котел давление милливольтметр термопреобразователь

Диапазоны измеряемых давлений:
- минимальный	0-0,04 кПа;
- максимальный	0-100 МПа
Пределы приведенной основной погрешности измерений	±0,25%; ±0,5%
Диапазон перенастроек пределов измерений	М100 до 25:1
Межповерочный интервал	3 года

2.4 Вторичный прибор с дифференциально-трансформаторной схемой типа КСД2-007

Приборы КСД2 предназначенные для измерения и регистрации давления, расхода, уровня, вакуума и других неэлектрических величин, которые могут быть преобразованы в комплексную взаимную индуктивность.

Прибор предназначены для работы в комплекте с первичными взаимозаменяемыми приборами, преобразующими измеряемую неэлектрическую величину в выходной электрический параметр - комплексную взаимную индуктивность 0-10 мГн или 10-0-10 мГн.

В зависимости от разновидности встроенных дополнительных устройств приборы КСД2 могут:

а) осуществлять, позитивное и пропорциональное регулирование измеряемого параметра;

б) интегрировать во времени расход жидкости, газа, пара;

в) обеспечить дистанционную передачу информации об измеряемой величине и преобразования измеряемой величины.

По виду представления информации прибора являются показывающими и регистрирующими.

По устойчивости к воздействию температуры и влажности окружающего воздуха приборы изготавливаются по группе В4 ГОСТ 12997-84 (рабочая температура окружающего воздуха от 5 до 50 °С, и верхнее значение относительной влажности окружающего воздуха 80% при 35 °С и более низких температурах без конденсации влаги).

В зависимости от эксплуатационной законченности приборы являются, приборами третьего порядка по ГОСТ 12997-84. По количеству каналов приборы изготовляются одноканальные.

По степени защищенности от электрических помех приборы относятся к группе нормальной защищенности от помех.Регистрация показаний осуществляется в прямоугольных координатах.

Показания приборов отсчитываются по шкале при помощи указателя и записываются на диаграммной ленте.

Запись в одноканальных приборах осуществляется непрерывной линией. Считывание показаний на неименованной диаграммной ленте производится с помощью переводной линейки, прикладываемой к прибору, со шкалой соответствующей шкале прибора. Электрическое питание прибора осуществляется от сети однофазного переменного тока напряжением (В) частотой (50±0,5) или (60±0,5) Гц.

2.5 Диафрагма ДКС 10-125

В качестве первичного преобразователя для измерения расхода была выбрана камерная диафрагма ДКС 10-200, устанавливаемая во фланцах трубопровода, на условное давление до 10 МПа с условным проходом от 50 до 500мм. Диафрагму ДКС допускается изготавливать без патрубка. Выпускается в коррозионно-стойком исполнении из стали 12Х17. Камерная диафрагма - расходомерная диафрагма с камерным отбором давления, имеющая кольцевые камеры, выполненные в обоймах или ободах диафрагмы с отбором перепада давления у плоскостей диска диафрагмы через несколько щелевых отверстий или сплошную кольцевую щель.Кольцевая камера перед диском называется плюсовой, а за ним -минусовой. Наличие у диафрагмы кольцевых камер позволяет усреднить давление по окружности трубопровода, что обеспечивает более точное измерение перепада давления. Точность измерения расхода при помощи диафрагм зависит от степени остроты входной кромки отверстия,влияющей на значение коэффициента расхода б. Кромка не должна иметь скруглений, заусенцев и зазубрин.

2.6 Дифференциальный манометр Сапфир-22М-ДД

Преобразователи предназначены для работы в системах автоматического контроля, управления и регулирования технологическими процессами и обеспечивает непрерывное преобразование избыточного давления в унифицированный токовый выходной сигнал дистанционной передачи.В качестве датчика преобразования давления можно выбрать Сапфир-22М-ДД модель 2410, так как у него верхний предел измерения 10МПа, а давление измеряемой среды 6МПа. Он работает при температуре от минус 10 до плюс 55єС, предел допускаемой основной погрешности ±г = ±0,25%, выходной сигнал имеет возрастающую характеристику с предельными значениями 4 и 20 мА.Сапфир-22М-ДД модель 2410 состоит из измерительного блока и электронного устройства. Измеряемый параметр подается в камеру измерительного блока и линейно преобразуется в деформацию чувствительного элемента и изменение электрического сопротивления тензорезисторов тензопреобразователя, размещенного в измерительном блоке.Электронное устройство преобразует это изменение сопротивления в токовый выходной сигнал.Чувствительным элементом тензопреобразователя является пластина из монокристаллического сапфира с кремниевыми пленочными тензорезисторами, прочно соединенная с металлической мембраной тензопреобразователя.

Технические характеристики прибора

Модель	2410
Предел основной допускаемой погрешности	0,25;0,5
Средний срок службы	12 лет
Зона нечувствительности преобразователей	Не превышает 0,05% от диапазона измерений
Масса прибора	2,5;3 кг

2.7 Автоматический миллиамперметр КСУ2-027

В качестве вторичного прибора для датчика преобразования давления Сапфир-22 ДД можно использовать автоматический миллиамперметр типа КСУ 2-027. Миллиамперметр КСУ 2-027 - автоматический, электронный, показывающий, самопищущий, одноточечный прибор с записью на дисковой диаграмме. Предназначен для измерения и записи унифицированных сигналов постоянного тока 0ч5 и 0ч20 мА. Основная погрешность показаний - ±0,5 % от диапазона измерений, время одного оборота диска - 24 часа, питание 220 В, частота тока - 50 Гц, масса - 17 кг, потребляемая мощность - 16 В·А, вероятность безотказной работы в течение 1000 часов - 0,9.Так как выходной сигнал Сапфир-22 ДД составляет 0ч5, 0ч20 мА постоянного тока, а автоматический потенциометр типа КСУ 2-027 предназначен для измерения и записи унифицированных сигналов постоянного тока 0ч5, 0ч20 мА, то выбираем автоматический миллиамперметр типа КСУ 2-027.

Технические характеристики прибора

Количество сигналов	12
Быстродействие	Не более 10с
Масса прибора	Не превышает 21кг
Зона “Норма “ в случае порционного регулирования устанавливается в пределах	От 5 до 90% длинны шкалы

3. СПЕЦИАЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ

3.1 Расчет сужающего устройства

Исходные данные:

Наибольший измеряемый массовый расход

Средний измеряемый массовый расход

Абсолютное давление воды перед сужающим устройством

Температура воды перед сужающим устройством

Материал трубопровода СТ20

Материал сужающего устройства 15Х12ВНМФ

Внутренний диаметр трубопровода, округленный по ГОСТу стандартного при температуре

Определение недостающих для расчета данных

Плотность воды при ; определяем по приложению 8 [11, с.111]:

Средний коэффициент линейного теплового расширения материала трубопровода ст.20 определяем по таблице 1 [11, с.543]:

Определяем поправочный множитель на тепловое расширение материала трубопровода по формуле:

Kt = [l+ (t-20)] (1)

Определяем внутренний диаметр трубопровода по формуле:

(2)мм

Динамическая вязкость воды в рабочих условиях определяем по приложению 26 [11, c.249]:



Выбор сужающего устройства и дифманометра

Тип сужающего устройства - диафрагма камерная ДКС 10-125, материал диафрагмы - 10 ХАНВМ2Т, сталь [11].

Тип и разновидность дифманометра - дифманометр мембранный.

Верхний предел измерения дифманометра :

Qмпр

Определение минимального перепада давления дифманометра

Верхний предел измерения дифманометра :

Qмпр

Определяем вспомогательную величину C по формуле:

(3)

Определяем номинальный перепад давления дифманометра по приложению 32 [11] для m=0,2:

Определяем число Рейнольдса соответствующее верхнему пределу измерения дифманометра:

(4)

Определение параметров сужающего устройства

Наибольший предел давления на диафрагме :

Р = = 151.48

Определяем вспомогательную величину (5)

Определяем коэффициент расхода по формуле:

(6)

Определяем вспомогательную величину по формуле:

(7)

Определяем относительное отклонение д1:

(8)

Т.к. д1<10%, то значения m1=0,2 и бy1=0,619 считаем окончательным.

Проверка ограничений числа Рейнольдса

Минимальное число Рейнольдса Re:

(9)

Определяем допустимое число Рейнольдса по приложению 5.1.1 [11]:

Remln = 5.103

Условие Re>Remin выполняется.

Средний коэффициент линейного теплового расширения материала сужающего устройства по таблице 1:

Bt=16

Поправочный множитель на тепловое расширение материала сужающего устройства K't:

Кt= 1+16.10-6. (118-20) = 1,001568

Диаметр отверстия диафрагмы при температуре 20 0С:

(10)

=49,15мм

Определяем диаметр отверстия диафрагмы при температуре 100 0С: (11) мм

Проверка расчета

Расход, соответствующий предельному перепаду давления:

Q (12)

Q

4. ОПИСАНИЕ ПРАВИЛ ДИАФРАГМЫ ДКС10-125 МОНТАЖА ДИФМАНОМЕТРА САПФИР-22М-ДД

4.1 Монтаж сужающего устройства ДКС-10-125

Сужающие устройства должны монтироваться в предварительно установленных фланцах только после очистки и продувки технологических трубопроводов (желательно перед их опрессовкой). Установка сужающих устройств должна производиться так, чтобы в рабочем состоянии обозначения на их корпусах были доступны для осмотра.

Сужающее устройство можно устанавливать только на прямом участке трубопровода независимо от положения этого участка в пространстве. При выборе места установки сужающего устройства необходимо иметь в виду, что измеряемый поток в этом месте должен целиком заполнить сечение трубопровода.

К основным конструктивным факторам трубопровода, влияющим на погрешности измерения расхода, относятся: отклонение действительных диаметров участков от расчетных значений, овальность трубопроводов, дефекты прямых участков трубопровода, длина прямых участков до и после сужающего устройства.

Действительный внутренний диаметр участка трубопровода перед сужающим устройством определяют как среднее арифметическое результатов измерений в двух поперечных сечениях: непосредственно у сужающего устройства и на расстоянии, 2D20 от него, причем в каждом из сечений не менее чем в четырех диаметральных направлениях. Результаты отдельных измерений не должны отличаться от среднего значения более чем на 0,3 %. Внутренний диаметр участка трубопровода на длине 2D20 за сужающим устройством может отличаться от внутреннего диаметра участка трубопровода перед сужающим устройством не более чем на ±2%.Прямой участок трубопровода перед сужающим устройством должен иметь круглое сечение на длине не менее 2D20. Результаты отдельных измерений диаметра на этой длине в любых различных плоскостях не должны отличаться более чем на 0,3% от среднего диаметра. На внутренней поверхности участка трубопровода длиной 2D20 перед сужающим устройством и за ним не должно быть никаких уступов, а также заметных невооруженным глазом наростов и неровностей от заклепок, сварных швов и т. п. Допускают уступ перед сужающим устройством в месте стыка труб, если h100%/D ? 0,3%, где h - высота трубопровода, a D - его диаметр.

Большая высота указывает на непригодность данного участка трубопровода.

Допустимая высота уступа на прямом участке трубопровода за сужающим устройством может быть в 3 раза больше указанных выше для измерительного участка перед сужающим устройством.

Сужающие устройства необходимо устанавливать на прямых участках трубопроводов, не имеющих непосредственно у сужающего устройства местных сопротивлений (колен, угольников, задвижек, вентилей, конических вставок и т.п.). Как указывалось выше, одним из важнейших факторов, влияющих на точность измерения расхода жидкостей. и газов, является правильно выбранные расстояния между местными сопротивлениями и сужающим устройством.

Существует ряд особенностей взаимного расположения местных сопротивления и сужающего устройства. Если расстояние между единичными коленами в трубопроводе превышает 15D20, то каждое колено считают одиночным. Если это расстояние меньше указанного, то данную группу коленьев считают одним местным сопротивлением. Это допущение справедливо при условии равенства или превышения радиусов кривизны коленьев диаметра трубопровода. Когда ближайшим к сужающему устройству оказывается такое местное сопротивление, как форкамера (емкость большого диаметра), то другие местные сопротивления, расположенные до этой емкости, при выборе длины прямого участка трубопровода во внимание не принимают. При необходимости установить сокращенную длину прямого участка трубопровода перед сужающим устройством при любом типе предстоящих местных сопротивлений (кроме гильзы термометра) она не должна быть менее 10D20. Сокращение нормируемых длин прямых участков трубопровода недопустимо, когда на последнем расположено последовательно несколько сужающих устройств [11].

4.2 Монтаж датчика “Сапфир-22М-ДД”

Преобразователи должны устанавливаться в помещениях и наружных установках согласно указаниям в разделе «Назначение».

Прежде чем приступить к монтажу, преобразователей, их необходимо осмотреть. При этом необходимо обратить внимание на:

а) целостность оболочки;

б) наличие всех крепящих элементов (болтов, шайб, гаек);

в) наличие средств уплотнений для кабеля и крышек;

г) маркировку взрывозащиты (для преобразователей Сапфир-22М-ДД);

д) наличие заземляющих и пломбировочных устройств.

При выборе места установки необходимо учитывать следующее:

а) преобразователи Сапфир-22М-ДД нельзя устанавливать во взрывоопасных помещениях;

б) места установки Преобразователей должны обеспечивать удобные условия для обслуживания и демонтажа;

в) температура и относительная влажность окружающего воздуха должны соответствовать значениям, указанным соответственно в разделе 2 и п. 3.11;

г) среда, окружающая преобразователь, не должна содержать примесей вызывающих коррозию его деталей;

д) напряженность магнитных полей, вызванных внешними источниками постоянного тока или переменного тока частотой 50Гц, не должна превышать

400 ;

е) параметры вибрации не должны превышать: частота 80 Гц,

ускорение 9,8 .

При эксплуатации преобразователей в диапазоне минусовых температур необходимо исключить:

а) накопление и замерзание конденсата в рабочих камерах и внутри соединительных трубок (при измерении параметров газообразных сред);

б) замерзание, кристаллизацию среды или выкристаллизовывание из нее отдельных компонентов (при измерении жидких сред).

Установка преобразователей, сужающих устройств и дополнительных устройств, монтаж соединительных линий должны производиться в соответствии с правилами измерения расхода газов и жидкостей стандартными сужающими устройствами и техническим описанием и инструкцией по эксплуатации на диафрагмы и сосуды.

При установке преобразователей с поставляемым комплектно вентильным блоком монтажные фланцы и вентильный блок совместно крепятся четырьмя болтами М10х70. Уплотнение соединений осуществляется установкой уплотнительных колец, входящих в комплект монтажных частей. приложения.

Присоединение преобразователя к соединительной линии осуществляется с помощью предварительно приваренных к трубкам линии ниппелей с помощью монтажных фланцев, имеющих коническую резьбу К 1/4" или К 1/2'', ГОСТ 6111-52 для навинчивания на концы трубок линии; с помощью предварительно приваренных к трубкам линии ниппелей с накидными гайками М20х1,5.

Уплотнение резьбы осуществляется, в зависимости от измеряемой среды, лентой или фаолитовой замазкой (50% по весу крошки сырого фаолитового листа, растворенного в 50% бакелитового лака). Перед присоединением к преобразователю линии должны быть тщательно продуты для уменьшения возможности загрязнения камер измерительного блока Преобразователя. Перед установкой преобразователя Сапфир-22М-ДД убедитесь в наличии штампа «Обезжирено» в паспорте преобразователя. Перед присоединением преобразователя соединительные линии продуть чистым сжатым воздухом или азотом. Воздух или азот не должны содержать масел.

При монтаже недопустимо попадание жиров и масел в полости преобразователя. В случае их попадания необходимо произвести обезжиривание преобразователя и соединительных линий.

После окончания монтажа преобразователей проверьте места соединений на герметичность при максимальном рабочем давлении путем контроля за спадом давления. Спад давления за 15 минут не должен превышать 5% от максимального рабочего давления.

Заземлите корпус преобразователя, для чего отвод сечением 2,5 мм2 от приборной шины заземления подсоедините к специальному зажиму. Место присоединения наружного заземляющего зажима должно быть тщательно зачищено. Величина сопротивления заземляющего устройства должна быть не более 4Ом.

Обеспечение взрывозащищенности преобразователя Сапфир-22М-ДД при монтаже:

а) при монтаже преобразователя Сапфир-22-М-ДД необходимо проверить состояние взрывозащитных поверхностей деталей, подвергаемых, разборке (царапины, трещины, вмятины не допускаются). Детали с резьбовыми соединениями должны быть завинчены на всю длину бы и застопорены;

б) к месту монтажа преобразователя должен быть проведен кабель с наружным диаметром не более 10 мм;

При монтаже преобразователей следует обратить внимание на то, что наружный диаметр кабеля должен быть на 1-2 мм меньше диаметра проходного отверстия в уплотняющем штуцере, а диаметральный зазор между расточкой в корпусе вводного устройства для уплотнения и наружным диаметром кольца уплотнительного не должен превышать 2 мм. Кабель уплотнить с помощью штуцера.

в) уплотнение кабеля должно быть выполнено самым тщательным образом, т. к. от этого зависит взрывонепроницаемость вводного устройства. Должны применяться кольца уплотнительные из комплекта монтажных частей, изготовленные на предприятии-изготовителе;

г) по окончанию монтажа должны быть проверены средства электрической защиты. Величина сопротивления изоляции должна быть не менее 20 MОм;

д) заделку кабеля в сальниковый ввод, подсоединение жил кабеля к клеммной колодке производить при снятой крышке в соответствии со схемой внешних соединений. Свободную жилу кабеля соединить на корпус с помощью винта;

е) после монтажа кабеля и подсоединения его к клеммной колодке установить крышку, застопорить ее с помощью скобы и запломбировать.

При монтаже для прокладки линии связи рекомендуется применять кабели контрольные с резиновой или пластмассовой изоляцией, кабели для сигнализации и блокировки с полиэтиленовой изоляцией. Допускается применение других кабелей с сечением жилы 0,75-1,5 мм2.

В качестве цепей выходного сигнала и цепей питания преобразователя могут быть использованы изолированные жилы одного кабеля, при этом сопротивление изоляции должно быть не менее 50 MОм. Экранировка цепей выходного сигнала от цепей питания преобразователя не требуется. При выборе схемы внешних соединений следует учитывать следующее:

При отсутствии гальванического разделения каналов питания преобразователей, имеющих выходной сигнал с предельными значениями 0 и 5 мА или 0 и 20 мА, например, при питании группы таких преобразователей от общего источника питания допускается заземление только одной нагрузки из всех нагрузок этой группы преобразователей; соединение между собой концов нагрузок разных преобразователей не допускается.

При отсутствии гальванического разделения каналов питания преобразователей, имеющих двухпроводную линию связи и выходной сигнал с предельными значениями 4 и 20 мА, допускается заземление конца любой нагрузки каждого преобразователя, но только со стороны источника питания.

При наличии гальванического разделения каналов питания у преобразователей допускается:

а) заземление любого конца нагрузки у каждого преобразователя;

б) соединение между собой нагрузок нескольких преобразователей при условии участия в объединении не более одной нагрузки каждого преобразователя.

При необходимости дополнительного уменьшения уровня пульсации выходного сигнала преобразователя (например, из-за пульсации измеряемого параметра или вибрации технологического оборудования) допускается параллельно сопротивлению нагрузки включать конденсатор, при этом следует выбирать конденсатор с минимальной емкостью, обеспечивающей допустимый уровень пульсации; рекомендуется применять конденсаторы; имеющие ток утечки не более 5 мА при постоянном напряжении на них 20 В [10].

Выводы

В ходе курсового проекта был произведен теплотехнический расчет котлоагрегата Е-320-140. Котельный агрегат Е-320-140 - однобарабанный вертикально-водотрубный, с естественной циркуляцией предназначен для получения пара высокого давления при сжигании газа (основное топливо) и мазута (резервное).

На функциональной схеме представлено размещение всех приборов и аппаратуры ведущей контроль за регулируемыми параметрами (давление, температура, расход). Также имеется обоснование выбора соответствующих приборов и аппаратуры, их принцип действия и места применения и технические данные.

Для контроля температуры я выбрал в качестве первичного преобразователя термоэлектрический термопреобразователь ТХА-2188, работающий в паре со вторичным показывающим прибором, магнитоэлектрическим милливольтметром Ш4500.

Для измерения и контроля расхода измеряемой среды я выбрал в качестве первичного преобразователя камерную диафрагму ДКС10-125 материал: сталь12ХН, работающую с бесшкальным прибором с дистанционной передачей показаний Сапфир22М-ДД модели 2410 установленным по месту. Для наблюдений показаний расхода я выбрал регистрирующий прибор КСУ2-027.

Для измерения давления использовал бесшкальный прибор с дистанционной передачей показаний Метран-100ДИ, а в качестве вторичного прибора выбрал регистрирующий прибор с диаграммной лентой КСД2.

В пункте расчёт сужающего устройства я рассчитал такие величины как: число Рейнольдса соответствующее верхнему пределу измерения дифманометра которое составило Re=99000, провёл проверку числа Рейнольдса с минимально допустим. Диаметр отверстия диафрагмы при температуре 20 єC составил d20 = 49,15 мм, а при температуре 100єC диаметр отверстия составил d = 49,23 мм. Определим относительное отклонение д1 = 6,47%, которое менее 10%, что позволяет принять величины m1=0.2 и бy1 = 0.636 считать окончательными.

Также произвели проверку расхода соответствующий предельному перепаду давления, который составил Qмпр = 7315,4 кг/ч и является удовлетворительным для указанного расхода измеряемой среды в задании Qmax = = 7800 кг/ч.

В курсовом проекте присутствует описание принципиальной электрической схемы милливольтметра Ш4500.Милливольтметр Ш4500 предназначены для работы с термоэлектрическими термометрами. Принципиальная электрическая схема милливольтметра Ш4500 представлена на чертеже №1 вмемте со спецификацией.

В 6 пункте курсового проекта описываются правила монтажа камерной диафрагмы ДКС10-125 и дифманометра типа Сапфир 22М-ДД, которые приведены в задании курсового проекта.

В графической части курсового проекта имеется два чертежа. В первом чертеже представлена принципиальная электрическая схема милливольтметра Ш4500, а во втором представлена установка дифманометра Сапфир 22М-ДД и камерной диафрагмы ДКС10-125.

Литература

1. Тепловые электрические станции: Учебник для техникумов. - 2-е изд., перераб. - М .: Энергоатомиздат, 1986-224 с.: ил. Гиршфельд В.Я., Морозов Г.Н.

2. Датчики температуры, тематический контроль. Выпуск 1, г. Челябинск.

3. Техническое описание и инструкция по эксплуатации милливольтметра Ш4500, 1980 г.

4. Датчики давления Метран-100. Руководство по эксплуатации. Челябинск 2003.

5. Техническое описание и инструкции по эксплуатации ТО-054. 1979 г.

6. Диафрагмы стандартные для расходомера. Технические условия. ВСТ2696986.

7. Преобразователь измерительный Сапфир-22М. Техническое описание и инструкции по эксплуатации.

8. Техническое описание и инструкция по эксплуатации ТО-994. 1977 г.

9. Монтаж средств измерений и автоматизации: Справочник / К.А. Алексеев, В.С. Антипин, А.Л. Ганашек и др.; Под ред. А.С. Клюева. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1988. - 488 с.

10. Правила измерения расхода газов и жидкости стандартными сужающими устройствами (РД-50-213-80).

Размещено на Allbest.ru