Тема 1.7 Спеціальні вимірювання Загальні відомості про прилади якості

Економічна і безаварійна робота основного та допоміжного обладнання на ТЕС багато в чому залежить від якості живильної та добавочної хімічно обезсоленої води, а також якості насиченої пари.

При наявності домішок (натрію, кальцію, магнію) у живильній воді котлоагрегатів виникають корозія металів труб, накипоутворення та випадання шламу, що погуршує тепловіддачу до води і може викликати перепал труб зі сторони продуктів згорання. Наявність цих же домішок в парі викликає перепал труб пароперегрівачів, занос солями лопаток турбіни, це призведе до появи додаткових навантажень на ротор турбіни, що викличе знос підшипників, осьовий зсув ротора та вихід турбіни з ладу.

Для забезпечення постійного хімічного контролю якості води та пари на ТЕС використовують ряд автоматичних вимірювальних приладів, наприклад солеміри, киснеміри, рН-метри і т.д. вимірювальні перетворювачі цих приладів на виході мають уніфікований сигнал постійного струму. Пробу відбирають за допомогою зондів, які встановлюються так, щоб їх косий зріз або канал був направлений назустріч потоку.

Вона повинна мати температуру не більше 40^оС, тиск не більше 0,14 МПа та витрату від 10 до 30 кг/год.

1.7.1 Солеміри

Для визначення концентрації солей в живильній воді та парі на ТЕС використовують солеміри, які градуюються в одиницях умовного солевмісту, зазвичай в процентах змісту NaCI. Принцип дії солемірів заснований на вимірюванні електричної прокідності рідини або пари, яка змінюється в залежності від солевмісту.

Вимірювальна схема солеміра

б – балон;

Пср – пристрій стабілізації;

Дт – детектор;

Дз – дозатор;

АГ – аналізуємий газ;

РК – розділююча колонка;

СП – самопишучий потенціометр;

Вк – викид;

ГН – газ-носій;

А,В,С – компоненти.

Робота приладу:

З балону виходить газ-носій і подається в пристрій стабілізації, для стабілізації постійної витрати та тиску, щоб небуло пульсацій.

Потім газ-носій надходить в детектор, для реєстрації, що це чистий газ-носій.

Після детектора, за допомогою дозатора, в газ-носій добавляємо аналізуємий газ, що являється бінарною сумішю.

Бінарна суміш надходить в розділюючу колонку, де розділюється суміш на компоненти А, В, С, за допомогою сорбенту, по степені поглинання.

З розділюючої колонки першим буде виходити компонент з низькою степінню поглинання (А), а останнім компонент (С), який має найбільшу ступінь поглинання.

Компоненти надходять в детектор, де виконується кількісний та якісний аналіз компонентів. Електричний сигнал з детектора надходить на самопишучий потенціометр, який малює хроматограму, на якій пряма лінія відповідає газу-носію, а вершини – компонентам, що визначаються.

Переваги:

• висока точність вимірювань;

• можливість неперервного аналізу.

1.7.2 Хімічні газоаналізатори

Схема хімічного газоаналізатора

R₁, R₂, R₃ – постійні резистори;

R_м – мідний резистор;

R_н –

R_р – реохорд;

R_ш –

R_х – первинний перетворювач;

R_л –

С_к – конденсатор;

В –

ЕП –

ПД – підсилювач;

СД –

РД – реверсивний двигун.

Концентрація солей в розчині залежить від значення струму між електродами, які розміщують в ньому. Цей пристрій утворює первинний перетворювач солеміра, який вмикається у вимірювальну схему, виконану у вигляді врівноваженого моста. Щоб уникнути явища полярізації електродів міст отримує живлення від джерелша змінної напруги 220В з частотою струму 50Гц. Міст складається з трьох постійних манганинових резисторів R₁-R₂ та первинного перетворювача R_x. Конденсатор С_к служить для компенсації міжелектродної ємності у цьому перетворювачі. Так як температура розчину суттєво впливає на електричну провідність, для її компенсації послідовно з R_х вмикають мідний резистор R_м, опір якого збільшується із збільшенням температури. При зміні складу солей сигнал небалансу моста надходить на підсилювач, вихідний сигнал якого подається на реверсивний двигун. Останній переміщує показуючу стрілку та повзунок реохорда R_р, в результаті чого виконується врівноваження моста.

Недоліки:

• забруднення електродів солями, які знаходяться в розчині, що потребує їх періодичної очистки.

1.7.3 рН-метри

Кислотність або лужність води визначають по зміні активної концентрації іонів водню, яка виражається в одиницях десяткового логарифма рН= - lgC_H⁺, тому вимірювальні прилади називаються рН-метрами.

Чиста вода дисоціюється на іони водню Н⁺ та іони гідроксила ОН^-. При розчиненні у воді кислот концентрація Н⁺ підвищується, а при розчиненні лугів, навпаки, значення рН збільшиться, що свідчить про характер вимірюваного середовища. Для кисневих розчинів значення рН змінюється від 0 до 14.