Какими приборами измеряется давление в котельной

Манометры для котельных

Манометр — это контрольно-измерительный прибор, который необходим для измерения давления жидкостей, пара и газа, которые не агрессивны к сплавам меди. Шкала измерений манометра — от 0,06 до 1000 МПа (давление измеряется избыточное).

Манометры широко применяются на предприятиях в различных отраслях промышленности (нефтехимической, химической, горно-металлургической и т.д.), в медицине, сельском хозяйстве, машиностроении, транспорте, ЖКХ, строительстве — практически во сферах жизни.

По назначению манометры делятся на

• общетехнические,
• виброустойчивые,
• газовые,
• коррозионностойкие,
• показывающие.

Также существуют классы точности манометров: 0,15; 0,25; 0,4 и т.д. С возрастанием числа соответственно уменьшается точность прибора.

Корпус технического манометра в традиционном заводском исполнении изготовлен из стали, штуцер — из латуни. Такие манометры применяют в основном в ЖКХ и машиностроении. Котловые манометры оснащены циферблатом с большим диаметром. Это необходимое условие для осуществления визуального контроля давления котлоагрегатов.

Манометры в котельных

В стационарных и блочно-модульных котельных на котлах и питательных линиях должны устанавливаться манометры классом точности не ниже 2,5.

Для котельных рекомендуется выбирать манометры с такой шкалой, чтобы при рабочем давлении их стрелка находилась в средней трети шкалы.

На шкалу котлового манометра обычно дополнительно наносят отметку, соответствующему разрешенному давлению в используемом котле. Разрешается наносить метку красной чертой на шкалу по делению, либо устанавливать на корпусе металлическую пластинку, окрашенную в красный цвет и плотно прилегающую к стеклу манометра. Наносить эту отметку поверх стекла циферблата краской запрещается.

К установке манометров в котельных на котлах и питательных линиях нормативами безопасности предъявляются следующие требования:

• показания должны быть хорошо видны обслуживающему персоналу,
• при этом циферблат манометра должен находиться в вертикальной плоскости или иметь наклон вперед до 30°.

Требования к диаметру корпусов манометров устанавливаются в зависимости от расстояния между прибором и уровнем площадки наблюдения за манометром:

• до 2 м – манометры диаметром не менее 100 мм;
• на высоте 2-5 м – не менее 160 мм;
• на высоте 5 м – не менее 250 мм.

Манометры на паровых котлах в котельных

На каждом паровом котле должен быть установлен манометр, сообщающийся с паровым пространством котла через соединительную сифонную трубку или через другое аналогичное приспособление с гидравлическим затвором.

У жидкотопливных паровых котлов на трубопроводе, по которому топливо подается к форсункам горелок, обязательна установка манометров после последнего по ходу топлива запорного органа, а также на общем паропроводе к мазутным форсункам после регулирующего клапана.

Также манометр устанавливается на питательной линии перед узлом, регулирующим питание парового котла в котельной котла. При наличии в котельной нескольких котлов паропроизводительностью менее 2 т/ч допускается установка одного манометра на общей питательной линии.

Манометры на водогрейных котлах в котельных

На котлах в водогрейных блочно-модульных и стационарных котельных манометры следует располагать:

• на входе воды в котел после запорного органа;
• на выходе нагретой воды из котла до запорного органа;
• на всасывающих и нагнетательных линиях подпиточных и циркуляционных насосов.

Не допускается эксплуатация манометров в котельных, если:

• нет пломбы или клейма о проведении проверки манометра;
• прибор имеет истекший срок поверки;
• стрелка манометра при включении не возвращается к нулевому показанию шкалы на величину, превышающую половину допустимой погрешности манометра согласно данным, указанным изготовителем в паспорте;
• наличествуют повреждения прибора, которые могут повлиять на правильность показаний.

В газовых котельных котлы, работающие на газовом топливе, должны быть оснащены контрольно-измерительными приборами согласно СНИП «СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ И ПРАВИЛА. НОРМЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ. КОТЕЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ».

Источник

Лекция №2. Давление и единицы его измерения.

Одной из основных величин в котельной практике является давление. Наравне с температурой, этот параметр обязателен для контроля, при эксплуатации любой котельной установки.

Давление- это действие газа (жидкости) на стенки сосуда или сила, которая приходится на единицу поверхности, воспринимающей удары молекул данного газа (жидкости). В физике давление обозначается латинской буквой Р и рассчитывается по формуле (1):

где F –направленная сила, а S– единица площади на которую воздействует данная сила.

Различают атмосферное, избыточное и абсолютное давление.

Атмосферным называют давление воздуха (атмосферы (рисунок 6)) на Землю и на предметы, которые на ней находятся. Атмосферное давление не постоянно и зависит от различных факторов, в первую очередь, связанных с погодой.

Рисунок 6 – Атмосфера земли

Прибором для измерения атмосферного давления является барометр (рисунок 7), поэтому атмосферное давление часто называют барометрическим. Учет атмосферного или барометрического давления при работе котельных установок необходим для определении наиболее точных показаний.

Избыточное давление — это излишек над атмосферным давлением. Это давление измеряется манометром (рисунок 8) и поэтому давление называют манометрическим.

При работе на котельном оборудовании мы осуществляем в основном контроль именно избыточного давления. Важно точно определять, какой именно вид избыточного давления необходимо контролировать или учитывать при проведении тех или иных работ. Рассмотрим эти моменты более подробно:

Рабочее давление — максимальное избыточное давление, возникающее при нормальном протекании рабочего процесса.

Рабочее давление указывается в технической документации, а также отмечается на манометре с помощью красной черты или специальной пластины. Это основной параметр, который контролируется оператором во время эксплуатации оборудования.

Расчетное давление- давление, на которое производится расчет на прочность оборудования.

Расчетное давление устанавливается проектировщиком и указывается в паспорте оборудования.

Разрешенное давление -максимально допустимое избыточное давление для оборудования (элемента), установленное на основании оценки соответствия и (или) контрольного расчета на прочность.

Разрешенное давление указывается в паспорте оборудования, а также должно быть нанесено на прикрепленной к оборудованию табличке. В процессе эксплуатации, на основании технического освидетельствования, или проведенной экспертизы промышленной безопасности, разрешенное давление может изменяться (как правило, оно может быть снижено).

Пробное давление -избыточное давление, при котором производится испытание оборудования на прочность и плотность.

Пробное давление важно учитывать во время проведения гидравлических испытаний котельной установки. Пробное давление должно определяться с учетом рабочего и разрешенного давлений. Во время проведения испытаний значение пробного давления неизменно в течении всего времени выдержки оборудования и указывается в инструкции и наряде-допуске.

Следующий вид давления – это абсолютное давление. Абсолютным давлением называется давление жидкостей или газов в закрытом сосуде, равное сумме избыточного и атмосферного давлений. Абсолютное давление может быть больше или меньше атмосферного.

Давление ниже атмосферного называется вакуумом. В котельной практике это разрежение (тяга) в топке котла и газоходах.

В международной системе единиц СИ (эмблема приведена на рисунке 9) основная единица измерения давления — ньютон на квадратный метр (Н/м2). По решению Международного комитета мер и веса, принятому в октябре 1969 г., эта единица названа паскалем (Па), 1 Па = 1 Н/м2

Рисунок 9 – Эмблема Международного комитета мер и весов

Физической атмосферой принято называть давление воздуха на уровне моря при температуре 0°С равное 760мм ртутного столба.

Сила, с которой тело с массой в 1 килограмм действует на 1 квадратный сантиметр площади принято называть технической атмосферой.

Рисунок10 – таблица соотношения единиц давления

Существуют и иные единицы измерения давления. Соотношение их друг к другу приведено на рисунке 10.

Вопросы для закрепления темы:

2. Какие виды давления существуют?

3. Чему равна физическая атмосфера?

4. Что такое рабочее давление?

5. Что такое разрешенное давление? Где оно указывается?

6. В каких единицах измеряется давление в международной метрической системе?

Источник

Приборы и автоматика котельных

В отопительных котельных работающих на газе и жидком топливе, применяются комплексные системы управления, каждая из которых в зависимости от назначения и мощности котельной, давления газа, вида и параметров теплоносителя имеет свою специфику и область применения.

Главные требования к системам автоматизации котельных:
— обеспечение безопасной эксплуатации
— оптимальное регулирование расхода топлива.

Показателем совершенства применяемых систем управления является их самоконтроль, т.е. подача сигнала об аварийной остановке котельной или одного из котлов и автоматическая фиксация причины, вызвавшей аварийное отключение.
Ряд из серийно выпускаемых систем управления позволяют осуществлять полуавтоматический пуск и остановку котлоагрегатов, работающих на газовом и жидком топливе. Одна из особенностей систем автоматизации газифицированных котельных — полный контроль за безопасностью работы оборудования и агрегатов. Система специальных защитных блокировок должна обеспечить отключение подачи топлива при:
— нарушении нормальной последовательности пусковых операций;
— отключении дутьевых вентиляторов;
— понижении (повышении) давления газа ниже (выше) допустимого придела;
— нарушении тяги в топке котла;
— срывах и погасании факела;
— упуске уровня воды в котле;
— других случаях отклонения параметров работы котлоагрегатов от нормы.
Соответственно современные системы управления состоят из приборов и оборудования, обеспечивающих комплексное регулирования режима и безопасность их работы. Осуществление комплексной автоматизации предусматривает сокращение обслуживающего персонала в зависимости от степени автоматизации. Некоторые из применяемых систем управления способствуют автоматизации всех технологических процессов в котельных, включая дистанционный режим котлов, что позволяет контролировать работу котельных непосредственно из диспетчерского пункта, при этом персонал полностью выведен из котельных. Однако для диспетчеризации котельных необходима высокая степень надежности работы исполнительных органов и датчиков систем автоматики. В ряде случаев ограничиваются применением в котельных автоматики «минимум» предназначенной для контроля лишь основных параметров (частичная автоматизация). К выпускаемым и вновь разрабатываемым системам управления отопительных котельных предъявляется ряд технологических требований: агрегатность, т.е. возможность набора любой схемы из ограниченного числа унифицированных элементов; блочность — возможность лёгкой замены вышедшего из строя блока. Наличие устройств, позволяющих осуществлять телеуправление автоматизированными установками по минимальному количеству каналов связи минимальная инерционность и быстрейшее возвращение к норме при любом возможном разбалансе системы. Полная автоматизация работы вспомогательного оборудования: регулирование давления в обратном коллекторе (подпитка теплосети), давления в головке-деаэратора, уровня воды в баке-аккумуляторе деаэратора и др.

Защита котельных.

Очень важно: используйте на блокировочных позициях только грозозащищенное оборудование.

Защита котлоагрегата при возникновении аварийных режимов является одной из главных задач автоматизации котельных установок. Аварийные режимы возникают в основном в результате неправильных действий обслуживающего персонала, преимущественно при пуске котла. Схема защиты обеспечивает заданную последовательность операций при растопке котла и автоматическое прекращение подачи топлива при возникновении аварийных режимов.
Схема защиты должна решать следующие задачи:
— контроль за правильным выполнением предпусковых операций;
— включение тягодутьевых устройств, заполнение котла водой и т.д.;
— контроль за нормальным состоянием параметров (как при пуске, так и при работе котла);
— дистанционный розжиг запальника с щита управления;
— автоматическое прекращение подачи газа к запальникам после кратковременной совместной работы запальника и основной горелки (для проверки горения факела основных горелок), если факелы запальника и горелки имеют общий прибор контроля.
Оборудование котлоагрегатов защитой при сжигании любого вида топлива является обязательным.
Паровые котлы независимо от давления и паропроизводительности при сжигании газообразного и жидкого топлива должны быть оборудованы устройствами прекращающими подачу топлива к горелкам в случае:
— повышения или понижения давления газообразного топлива перед горелками;
— понижения давления жидкого топлива перед горелками (для котловоборудованных ротационными форсунками не выполнять);
— уменьшения разряжения в топке;
— понижения или повышения уровня воды в барабане;
— понижения давления воздуха перед горелками (для котлов, оборудованных горелками с принудительной подачей воздуха);
— повышения давления пара (только при работе котельных без постоянного обслуживающего персонала);
— погасания факела горелок, отключение которых при работе котла не допускается;
— неисправности цепей защиты, включая исчезновение напряжения.
Водогрейные котлы при сжигании газообразного и жидкого топлива должны быть оборудованы устройствами, автоматически прекращающими подачу топлива к горелкам в случае:
— повышения температуры воды за котлом;
— повышения или понижения давления воды за котлом;
— понижения давления воздуха перед горелками (для котлов оборудованных горелками с принудительной подачей воздуха);
— повышения или понижения газообразного топлива;
— понижения давления жидкого топлива (для котлов оборудованных ротационными горелками, не выполнять);
— уменьшения разряжения в топке;
— уменьшения расхода воды через котёл;
— погасания факела горелок, отключение которых при работе котла не допускается;
— неисправности цепей защиты, включая исчезновение напряжения.
Для водогрейных котлов с температурой нагрева воды 115?С и ниже защита по понижению давления воды за котлом и уменьшению расхода воды через котел может не выполняться.

Технологическая сигнализация на котельных.

Для предупреждения обслуживающего персонала об отклонении основных технологических параметров от нормы предусматривается технологическая светозвуковая сигнализация. Схема технологической сигнализации котельной разделяется, как правило, на схемы сигнализации котлоагрегатов и вспомогательного оборудования котельной. В котельных с постоянным обслуживающим персоналом должна предусматриваться сигнализация:
а) остановка котла (при срабатывании защиты);
б) причины срабатывания защиты;
в) понижения температуры и давления жидкого топлива в общем трубопроводе к котлам;
г) понижения давления воды в питательной магистрали;
д) понижения или повышения давления воды в обратном трубопроводе тепловой сети;
е) повышения или понижения уровня в баках (деаэраторных, аккумуляторных систем горячего водоснабжения, конденсатных, питательной воды, хранения жидкого топлива и др.), а также понижения уровня в баках промывочной воды;
ж) повышения температуры в баках хранения жидких присадок;
з) неисправность оборудования установок для снабжения котельных жидким топливом (при их эксплуатации без постоянного обслуживающего персонала);
и) повышения температуры подшипников электродвигателей при требовании завода-изготовителя;
к) понижения величины рН в обрабатываемой воде (в схемах водоподготовки с подкислением);
л) повышения давления (ухудшения вакуума) в деаэраторе;
м) повышения или понижения давления газа.

Контрольно-измерительные приборы котельных.

Приборы для измерения температуры.

В автоматизированных системах измерение температуры осуществляется, как правило, на основе контроля физических свойств тел функционально связанных с температурой последних. Приборы для контроля температуры по принципу действия могут быть разделены на следующие группы:
1. термометры расширения для контроля теплового расширения жидкости или твердых тел (ртутные, керосиновые, толуоловые и др.);
2. манометрические термометры для контроля температуры путем измерения давления жидкости, пара или газа, заключенных в замкнутую систему постоянного объема (например ТГП-100);
3. приборы с термометрами сопротивления или термисторами для контроля электрического сопротивления металлических проводников (термометры сопротивления) или полупроводниковых элементов (термисторов, ТСМ, ТСП);
4. термоэлектрические приборы для контроля термоэлектродвижущей силы (ТЭДС) развиваемой термопарой из двух различных проводников (величина ТЭДС зависит от разности температур спая и свободных концов термопары, присоединяемых к измерительной схеме) (ТПП, ТХА, ТХК и др.);
5. пирометры излучения для измерения температуры по яркости, цвету или тепловому излучению накаленного тела (ФЭП-4);
6. радиационные пирометры для измерения температуры по тепловому действию лучеиспусканию накаленного тела (РАПИР).

Вторичные приборы для измерения температуры.

1. Логометры предназначены для измерения температуры в комплекте с термометрами
2. Мосты сопротивления стандартных градуировок 21, 22, 23, 24, 50-М, 100П и др.
3. Милливольтметры предназначены для измерения температуры в комплекте с
4. Потенциометра термопарами стандартных градуировок ТПП, ТХА, ТХК и др.

Приборы для измерения давления и разряжения (в котельных).

По принципу действия приборы для измерения давления и разряжения разделяются на:
— жидкостные — давление (разряжение) уравновешивается высотой столба жидкости (U-образные, ТДЖ, ТНЖ-Н и др.);
— пружинные — давление уравновешивается силой упругой деформации чувствительного элемента (мембраны, трубчатой пружины, сильфона и т.п.) (ТНМП-52, НМП-52, ОБМ-1 и др.).

Преобразователи.

1. Дифференциально-трансформаторные (МЭД, ДМ, ДТГ-50, ДТ-200);
2. Токовые (САПФИР, Метран);
3. Электроконтактные (ЭКМ, ВЭ-16рб, ДМ-2005, ДНТ,ДГМ и др.).

Для измерения разряжение в топке котла чаще всего используют приборы модификации ДИВ (Метран22-ДИВ, Метран100-ДИВ, Метран150-ДИВ, Сапфир22-ДИВ)

Приборы для измерения расхода.

Для измерения расходов жидкостей и газов используют в основном два вида расходомеров — переменного и постоянного перепада. В основу принципа действия расходомеров переменного перепада положено измерение перепада давления на сопротивлении, введенном в поток жидкости или газа. Если измерять давление до сопротивления и непосредственно за ним, то разность давлений (перепад) будет зависеть от скорости потока, а следовательно, и от расхода. Такие сопротивления, установленные в трубопроводах, называются сужающими устройствами. В качестве сужающих устройств в системах контроля расхода широко применяются нормальные диафрагмы. Комплект диафрагм состоит из диска с отверстием, кромка которого с плоскостью диска составляет угол 45 град. Диск помещается между корпусами кольцевых камер. Между фланцами и камерами установлены уплотняющие прокладки. Отборы давления до и после диафрагмы берут из кольцевых камер.
В качестве измерительных приборов и передающих преобразователей в комплекте с преобразователями переменного перепада для измерения расхода применяют дифференциальные манометры (дифманометры) ДП-780, ДП-778-поплавковые; ДСС-712, ДСП-780Н-сильфонные; ДМ-дифференциально-трансформаторные; «САПФИР»-токовые.
Вторичные приборы для измерения уровня: ВМД, КСД-2 для работы с ДМ; А542 для работы с «САПФИРОМ» и другие.

Приборы для измерения уровня. Сигнализаторы уровня.

Предназначены для сигнализации и поддержания в заданных приделах уровня воды и жидких электропроводных сред в ёмкости: ЭРСУ-3, ЭСУ-1М, ЭСУ-2М, ESP-50.
Устройства для дистанционного измерения уровня: УМ-2-32 ОНБТ-21М—сельсинный (комплект устройства состоит из датчика ДСУ-2М и приемника УСП-1М; датчик снабжен металлическим поплавком); УДУ-5М—поплавковый.

Для определения уровня воды в котле часто используют дифманометрический уровнемер, но обвязка при этом не классическая, а на оборот т.е. на плюсовой отбор подается отбор с верней точки котла (импульсная трубка при этом должна быть заполнена водой), на минус с нижней, и задается обратная шкала прибора (на самом приборе или вторичном оборудовании). Данный способ измерения уровня в котле показал свою надежность и стабильность работы. Обязательно использование на одном котле двух таких приборов, один регулятор на втором сигнализация и блокировка.

Приборы для измерения состава вещества.

Автоматический стационарный газоанализатор МН5106 предназначен для измерения и регистрации концентрации кислорода в отходящих газах котельных установок. В последнее время в состав проектов автоматизации котельных включают анализаторы на СО-угарный газ.
Преобразователи типа П-215 предназначены для использования в системах непрерывного контроля и автоматического регулирования величины рН промышленных растворов.

Запально-защитные устройства.

Устройство предназначено для автоматического или дистанционного розжига горелок работающих на жидком или газообразном топливе, а также для защиты котлоагрегата при погасании факела (ЗЗУ, ФЗЧ-2).

Регуляторы прямого действия.

Регулятор температуры используется для автоматического поддержания заданной температуры жидких и газообразных сред. Регуляторы комплектуются прямым либо обратным каналом.

Регуляторы непрямого действия.

Система автоматического регулирования «Контур». Система «Контур» предназначена для применения в схемах автоматического регулирования и управления в котельных. Регулирующие приборы системы типа Р-25 (РС-29) формируют совместно с исполнительными механизмами (МЭОК, МЭО) — «ПИ»-закон регулирования.

Системы автоматизации отопительных котельных.

Комплект средств управления КСУ-7 предназначен для автоматического управления водогрейными одногорелочными котлами мощностью от 0,5 до 3,15 МВт, работающими на газообразном и жидком топливе.
Технические данные:
1. автономный
2. с верхнего уровня иерархии управления (с диспетчерского пункта или общественного управляющего устройства).
В обоих режимах управления комплект обеспечивает выполнение следующих функций:
1. автоматический пуск и останов котла
2. автоматическая стабилизация разряжения (для котлов с тягой), закон регулирования—позиционный
3. позиционные управления мощностью котла путем включения режима «большого» и «малого» горения
4. аварийная защита, обеспечивающая останов котла при возникновении аварийных ситуаций, включение звукового сигнала и запоминание первопричин аварии
5. световая сигнализация о работе комплекта и состоянии параметров котла
6. информационная связь и связь по управлению с верхним уровнем иерархии управления.

Особенности наладки оборудования в котельных.

При наладке комплекта средств управления КСУ-7 особое внимание необходимо уделить контролю пламени в топке котла. При установке датчика соблюдать следующие требования:
1. ориентировать датчик на зону максимальной интенсивности пульсаций излучения пламени
2. между пламенем и датчиком не должно быть препятствий, пламя постоянно должно находиться в поле зрения датчика
3. датчик должен устанавливаться с наклоном, предотвращающим оседание различных фракций на его визирное стекло
4. температура датчика не должна превышать 50 С; для чего необходимо производить постоянный обдув через специальный штуцер в корпусе датчика, предусмотреть теплоизоляцию между корпусом датчика и горелочного устройства; датчики ФД-1 рекомендуется устанавливать на специальных тубусах
5. применять в качестве первичного элемента фоторезисторы ФР1-3-150кОм.

Заключение.

В последнее время широкое применение получили приборы на базе микропроцессорной техники. Так в замен комплекта средств управления КСУ-7 выпускается КСУ-ЭВМ, что ведет к подъему показателей совершенства применяемых систем безопасности, работы оборудования и агрегатов.

Источник