Полная версия

Главная arrow Строительство

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ   >>

МОНТАЖ ПРИБОРОВ И РЕГУЛЯТОРОВ

Нормальная работа систем автоматизации во многом зависит от правильного монтажа приборов и устройств. Прежде всего необходимо правильно выбрать место установки прибора (точки измерения или отбора), отвечающее требованиям технологического режима инженерной системы, и смонтировать его в соответствии с проектом и инструкциями предприятий-изготовителей. При монтаже следует учитывать необходимые удобства ремонта и обслуживания, а также быструю замену. Вторичные приборы на щитах следует устанавливать строго по инструкциям изготовителей.

Приборы поступают на монтаж комплектно после предварительной стендовой проверки. Их устанавливают в вырезах щитов без перекосов, если требуется по инструкции — то по уровню и строго вертикально по отвесу, иначе их показания будут неправильными.

Приборы, питаемые электрическим током от сети, кроме имеющегося на каждом приборе выключателя должны иметь штепсельный разъем или индивидуальное отключение на щитке питания. Открытые токоведущие части приборов ограждают или закрывают во всех случаях, когда напряжение превышает 12 В. Панели щита, на которых устанавливают приборы, заземляют.

Место установки отборных устройств и первичных измерительных преобразователей может сильно влиять на точность измерения, поэтому всегда с особым вниманием необходимо относиться к выбору мест установки датчиков и отборов давления. Отборные устройства обычно располагаются на границе соприкосновения оборудования и трубопроводов с измерительной системой. Для их монтажа используются специальные закладные конструкции — устройства, которые встраивают в оборудование и трубопроводы; они обеспечивают:

  • • установку первичных преобразователей и местных измерительных приборов таким образом, чтобы чувствительный элемент находился в зоне измерения параметра, например ртутного термометра или термоэлектрического термометра (термопары) (рис. 9.1, я, б);
  • • присоединение импульсного трубопровода и закрепление запорного устройства, если первичный преобразователь или местный измерительный прибор устанавливается на некотором расстоянии от оборудования или трубопроводов, например манометра бесшкального с дистанционной передачей показаний, манометра местного показывающего (рис 9.1, в, г).

При измерении давлений могут возникнуть дополнительные

погрешности за счет влияния динамического напора движущейся струи. Поэтому отборные устройства следует размещать в местах, где скорость движения среды наименьшая, поток плавный, без завихрений, т. е. на прямолинейных участках трубопроводов, при максимальном расстоянии от запорных и регулирующих устройств, колен, компенсаторов и других гидравлических сопротивлений.

Отборные устройства нельзя устанавливать на коленах трубопровода, так как при этом возникает дополнительная погрешность, вызванная центробежными силами. Отборные устройства должны подключаться к технологическим агрегатам и трубопроводам таким образом, чтобы обеспечивалось удаление воздуха из

з)

Примеры установки первичных измерительных преобразователей для измерения температуры и отборных устройств

Рис. 9.1. Примеры установки первичных измерительных преобразователей для измерения температуры и отборных устройств

для измерения давления:

а — установка стеклянного показывающего термометра ртутного углового в защитной оправе на трубопроводе; б — установка термометра термоэлектрического (термопары) на трубопроводе или металлической стенке с внутренней кирпичной кладкой; в — установка отборного устройства для измерения давления газа; г — закладная конструкция отборного устройства для измерения давления газа;

  • 1 — термометр показывающий ртутный стеклянный угловой;
  • 2 — термометр термоэлектрический (термопара); 3 — импульсная трубка; 4 — вентиль ; 5 — прокладка; 6 — заглушка; 7 — штуцер; 8 — закладная конструкция (перед установкой преобразователей, измерительных приборов, присоединением импульсной линии или запорного органа пробки-заглушки и прокладки с закладных конструкций снимают); 9 — легкоснимаемый изоляционный слой

соединительных линий, заполненных жидкостями, или удаление конденсата из линий, заполненных газом. Поэтому отборы давления жидкостей и пара на горизонтальном и наклонном трубопроводах подключают сбоку или ниже горизонтальной оси трубопровода и во всех случаях с уклоном таким образом, чтобы воздух или газ, выделяющийся из жидкости в соединительной линии к измерительному прибору, имел свободный выход в трубопровод. В верхнюю и нижнюю части трубопровода отборы подключать не следует, потому что в первом случае в соединительные линии может попасть воздух или газ, а во втором случае — выпавшие из жидкости осадки.

Отборы давления (разрежения) воздуха в горизонтальном или наклонном трубопроводе вваривают выше горизонтальной оси в верхней части трубопровода и всегда с уклоном, обеспечивающим слив конденсата в трубопроводы. Конструкция отборов должна предусматривать возможность их очистки. Для этого трубы отборных устройств снабжаются заглушкой, отвинтив которую можно прочистить отборное устройство.

Жидкостные и-образные манометры устанавливаются строго вертикально. Жидкость, заполняющая манометр, должна быть незагрязненной и не содержать воздушных пузырьков. Деформационные манометры должны, как правило, устанавливаться в вертикальном положении таким образом, чтобы их шкалы были хорошо видны и к приборам был обеспечен свободный доступ обслуживающего персонала. При этом для считывания показаний на близком расстоянии (1 — 1,5 м) диаметр прибора может быть до 100 мм, для большего расстояния (2—3 м) — не менее 160 мм. Для выбранного манометра допустимое рабочее давление должно составлять не более 3Д верхнего предела шкалы прибора при постоянном давлении среды. Манометр присоединяют к импульсной линии или отборному устройству через трехходовой кран или трехходовой вентиль (зависит от физических параметров среды). Трехходовой кран (вентиль) дает возможность включать и отключать манометр, проверять нулевую точку, продувать соединительную линию, а также проверить прибор в рабочей точке, т. е. непосредственно в условиях эксплуатации. Для этого к фланцу трехходового крана присоединяют контрольный манометр.

При выборе места установки сужающих устройств необходимо учитывать основные конструктивные особенности трубопровода, влияющие на погрешности измерения расхода. В первую очередь необходимо, чтобы участки трубопровода до и после сужающего устройства были цилиндрическими с круглыми сечениями и прямыми. Дело в том, что местные сопротивления (колена, угольники, задвижки, вентили, регулирующие органы и т. д.), установленные на рабочем трубопроводе, искажают кинематическую структуру набегающего на сужающее устройство потока. Поэтому между местным сопротивлением и сужающим устройством должен быть расположен прямой участок трубопровода постоянного диаметра, длина которого должна быть такой, чтобы различные искажения потока, происходящие от его прохождения через закругления, колена, вентили и т. п., смогли успеть сгладиться. Отсюда длина такого прямого участка есть расстояние между ближайшими торцевыми поверхностями сужающего устройства и местного сопротивления. Установка сужающих устройств непосредственно у местных сопротивлений не допускается.

Значения необходимых минимальных длин прямых участков трубопровода после различных местных сопротивлений перед сужающими устройствами следует принимать по прил. 5 «Правил измерения и расхода газов и жидкостей стандартными сужающими устройствами РД 50-213—80».

Установка стандартных камерной диафрагмы для измерения расхода жидкости (а) и сопла для измерения

Рис. 9.2. Установка стандартных камерной диафрагмы для измерения расхода жидкости (а) и сопла для измерения

расхода пара (б):

  • 1 — диск диафрагмы; 2 — камера; 3 — прокладка; 4 — фланец;
  • 5 — запорный вентиль; б — конденсационный сосуд; 7 — соединительная
  • (импульсная) трубка; 8 — сопло

Задвижки и вентили, установленные перед сужающим устройством, особенно открытые не полностью, вызывают значительное возмущение потока. Поэтому регулирующую трубопроводную арматуру рекомендуется устанавливать за сужающим устройством. Если такая арматура будет находиться перед сужающим устройством, то измерение расхода можно считать надежным при условии, что длина прямого участка между арматурой и сужающим устройством будет не менее 100 /)2о (^20 внутренний диаметр трубопровода перед сужающим устройством при температуре 20 °С). Место установки сужающего устройства должно обеспечивать возможность его периодического осмотра. Примеры установки стандартных камерной диафрагмы и сопла представлены на рис. 9.2. Они применяются на трубопроводах диаметром /)2о ^ 50 мм.

Расходомеры постоянного перепада {ротаметры) устанавливают только на вертикальных трубопроводах при движении измеряемой среды снизу вверх (рис. 9.3). При работе ротаметров необходимо предусматривать обводной трубопровод и установку вентилей для переключения потока при ремонте или замене прибора. Ротаметры следует устанавливать с учетом удобства обслуживания. Они работают в комплекте с вторичными приборами дифференциальнотрансформаторной системы.

Установка ротаметра на вертикальном

Рис. 9.3. Установка ротаметра на вертикальном

трубопроводе:

  • 1 — трубопровод;
  • 2 — тройник; 3 — вентиль запорный 2";
  • 4 ротаметр; 5 — обводной трубопровод

При установке скоростных счетчиков количества жидкости калибр (диаметр) водомера выбирают в зависимости от расхода жидкости, а не диаметра трубопровода. Перед скоростными водомерами для правильной работы необходим прямой участок линий трубопровода длиной не менее 10 О со стороны поступающей жидкости. При монтаже водомеров калибром до 80 мм предусматривают обводную линию для эксплуатации при выемке водомера.

Водомеры с крыльчатой вертушкой можно устанавливать только на горизонтальных трубопроводах, со спиральной вертушкой — на горизонтальных и на вертикальных трубопроводах при направлении потока жидкости снизу вверх. При замере засоренной жидкости перед водомером устанавливают дополнительный металлический фильтр. Водомеры, находящиеся в эксплуатации, следует регулярно (1—2 раза в год) осматривать и чистить.

Точность измерения температур зависит не только от предела допускаемых погрешностей средств измерений, но в равной степени и от условий измерения и способа установки (монтажа) первичного преобразователя температуры. Это объясняется тем, что датчик всегда находится в непосредственном контакте со средой, температура которой измеряется. В этих условиях он является для среды посторонним телом, которое в месте установки в определенной степени нарушает первоначальное температурное поле среды. При этом следует учитывать, что средства измерения независимо от принципа действия показывают только собственную температуру, которая по ряду причин может существенно отличаться от действительной температуры измеряемой среды. Такими основными причинами являются теплообмен излучением между датчиком и окружающими его телами, отвод или подвод тепла вследствие теплопроводности, торможение материальных потоков и др.

Погрешности измерения температур, обусловленные указанными причинами, относятся к методическим погрешностям измерения. Для их устранения или уменьшения необходимо обеспечить рациональную и правильную установку датчика. Основные требования к установке первичных преобразователей температуры при измерении ее контактными методами излагаются ниже.

Жидкостные стеклянные термометры. Основным требованием, которое необходимо выполнить при установке жидкостных стеклянных термометров, является обеспечение наиболее благоприятных условий притока тепла от измеряемой среды термобаллона и наименьший его отвод от остальной части термометра во внешнюю среду. Существует два способа установки термометров: с непосредственным соприкосновением термобаллонов с измеряемой средой и в защитной оправе изолированно от окружающей среды. При установке по первому способу создаются благоприятные условия для теплопередачи, но отсутствуют гарантии от повреждений и требуется уплотнение мест его ввода в измеряемую среду, при втором — увеличивается инерционность термометра, но обеспечивается его защита от повреждений. В инженерных системах стеклянные термометры, как правило, устанавливаются в защитной оправе. Пример установки стеклянного углового термометра в защитной оправе приведен на рис. 9.1, а.

Манометрические термометры. Во избежание дополнительных погрешностей в показаниях приборы и капилляры не должны находиться вблизи мощных нагревательных или охлаждающих устройств. Для обеспечения правильности показания температуры необходимо полное погружение термобаллона в измеряемую среду. Положение термобаллона в измеряемой среде может быть горизонтальным, вертикальным и наклонным.

Термометры сопротивления. Основные требования к устройствам для крепления термометров сопротивления состоят в следующем:

  • 1. Конец погружаемой части термометра сопротивления должен размещаться для платиновых термометров на 50—70 мм ниже оси измерительного потока, для медных — на 25—30 мм. При выборе глубины погружения термометра необходимо учитывать длину его чувствительного элемента, который у платинового термометра составляет от 30 до 120 мм, а у медного — около 60 мм.
  • 2. На трубопроводах диаметром 50 мм и меньше термометры сопротивления необходимо устанавливать в специальных расширителях (рис. 9.4, а).
  • 3. Рабочая часть поверхностных термометров сопротивления (рис. 9.4, б) должна плотно прилегать к измеряемой поверхности на возможно большей площади, а места соприкосновения должны быть очищены до металлического блеска.
  • 4. При измерении температуры сред, имеющих высокое давление и большие скорости движения, погружаемые термометры необходимо монтировать в специальных защитных оправах.
  • 5. Монтаж термометра сопротивления следует производить с учетом уменьшения утечки и притока тепла извне к чувствительному элементу. Выступающая часть термометра при температуре
Примеры установки первичных преобразователей

Рис. 9.4. Примеры установки первичных преобразователей

температуры:

а — установка термометра термоэлектрического на трубопроводе при О = 45-76 мм; б — установка поверхностного термометра сопротивления на трубопроводе или металлической стенке; в — установка термоэлектрического поверхностного термометра на трубопроводе или металлической стенке; г — пример установки термоэлектрических термометров в дымовом борове; д — расположение изотерм внутри изоляции горячего трубопровода; е — радиальная установка поверхностного термоэлектрического термометра; ж — установка поверхностного термометра по окружности; з — погрешности измерений;

  • 1 — термоэлектрический термометр погружной; 2 — закладная конструкция; 3 — легкоснимаемый изоляционный слой; 4 — термометр сопротивления поверхностный; 5 — термометр термоэлектрический поверхностный;
  • 6 — крепежная конструкция; 7 — установка правильная; 8 — установка неправильная: в «газовом мешке» из-за большой глубины погружения;
  • 9 — установка неправильная: в зоне «аэродинамической тени» и подсоса холодного воздуха через шибер; 10 — установка неправильная:

около щели в кладке

окружающей среды выше 50 °С должна быть теплоизолирована, а от нагрева излучением — экранирована.

  • 6. Термометры сопротивления должны устанавливаться в местах, где поток измеряемой среды не нарушается открытием близрасположенной запорной аппаратуры, подсосом наружного воздуха через неплотности и т. д.
  • 7. Установка термометров сопротивления, измеряющих температуру воздуха в зданиях и сооружениях, непосредственно на стене не допускается. В этих случаях термометры должны устанавливаться в специальных конструкциях, удаляющих их от стен помещений на 50—70 мм.

Термометры термоэлектрические (термопары). При установке термоэлектрических термометров необходимо соблюдать следующие требования:

  • 1. Требования, изложенные выше для термометров сопротивления (пп. 2—6).
  • 2. Рабочий конец термометра (горячий спай) должен располагаться в середине измеряемого потока или должен быть плотно прижат к измеряемой поверхности. Конец погружаемой части термометра должен выступать за ось потока на 5—10 мм. При установке конец термометра должен входить в измеряемую среду на 20—50 мм.
  • 3. При измерении температуры поверхности стен термометр следует помещать в коническом углублении, выбранном в кладке, термометр должен соприкасаться с измеряемой поверхностью на возможно большей длине.
  • 4. При измерении температуры сред, протекающих с большой скоростью или под давлением, необходимо обеспечить герметизацию штуцеров, бобышек, защитных труб, каналов (через которые вводятся термометры с помощью прокладок), сальниковых набивок, уплотняющих масс и т. д.

Способы установки термоэлектрических термометров зависят от конструкции и назначения. Как правило, они устанавливаются с использованием закладных конструкций, примеры которых приведены на рис. 9.1.

На рис. 9.4, г показаны примеры правильного и неправильного выбора мест установки термометров в дымовом борове, среда которого находится под разрежением. Из рисунка видно, что воздух, проникающий сквозь трещины в обмуровке и через щели шибера регулирования тяги, значительно искажает температурное поле, уменьшая измеряемую температуру. Нередко подсосы происходят вокруг установочного штуцера термометра. Поэтому места установки термометров должны быть уплотнены.

На рис. 9.4, в показана установка поверхностных термометров, при монтаже которых необходимо учитывать два основных требования: между измеряемой поверхностью и рабочим спаем термометра должен быть обеспечен хороший тепловой контакт; в месте измерения не должно быть отвода или подвода тепла по электродам термометра.

На рис. 9.4, д концентрическими окружностями показано расположение изотерм внутри горячего трубопровода. На рис. 9.4, е, ж приведены два способа измерения поверхности теплоизолированной трубы.

Если термоэлектроды расположить по радиусу трубы (рис. 9.4, е), то по ним будет уходить заметный тепловой поток утечки, в месте прохождения выводов будет «провал» изотерм, термоэлектрический термометр измерит температуру значительно ниже действительной, особенно если тепловое сопротивление между телом трубы и рабочим концом термопары велико. Поэтому термоэлектроды следует располагать так, как показано на рис. 9.4, ж: на длину от трети до половины окружности проложить по поверхности трубы. Утечка тепла по термоэлектродам будет практически сведена к нулю, а искажение изотерм в месте их выхода не повлияет на точность измерения.

Следует также обеспечить минимальное тепловое сопротивление между телом трубы и рабочим концом термометра, например приварить шарик термопары к трубе или обеспечить между ними контакт без дополнительных прослоек клея, электроизоляции и т. д. Погрешность измерений при различных способах установки термоэлектродов показана на рис. 9.4, з.

Автоматические регуляторы устанавливают в соответствии с проектами и инструкциями на их монтаж и эксплуатацию. При монтаже регулятор необходимо устанавливать в месте, удобном для обслуживания и ремонта. Окружающая среда должна иметь температуру и влажность в пределах, оговоренных техническими условиями на монтаж регуляторов. Регуляторы вне зданий и сооружений устанавливают в специальных будках или шкафах и обеспечивают необходимую температуру и влажность воздуха в процессе эксплуатации.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ   >>