книги из ГПНТБ / Соловьев Б.И. Теплотехнические испытания и эксплуатация судовых дизелей

а)

оправа

п р я м а я ,

р а б о т а ю щ а я

при

условном давлении,

близ­

ком к атмосферному, с высотой верхней

части 200 мм и монтаж ­

ной длиной

160 мм,

предназначенная

дл я термометра

№

, . .

( Г О С Т 2823—5.9): о п р а в а А200 — 160 мм

( Г О С Т 3029—59)

дл я

термометра № . . .;

б)

оправа

угловая

(изогнутая

под

углом

90°),

р а б о т а ю щ а я

при условном давлении до 64 кгс/см2,

с высотой

верхней

части

260 мм

и монтажной

длиной 320 мм, предназначенная

для

термо­

метра

№ . . .

( Г О С Т

2823—59):,

оправа

Б < 9 0 °

260—320

мм

( Г О С Т 3029—59), дл я термометра

№ . . .

Необходимо следить за состоянием

оправ .

Оправы

д о л ж н ы

ежегодно проверяться

на прочность путем

опрессовки

давлением .

В ы ш е д ш и е

из строя (прогорание или сквозное

коррозионное

р а з ъ ­

едание) необходимо своевременно заменить новыми .

'

Осуществляя измерения ртутными термометрами, необходимо

помнить, что технические термометры с

вложенной

шкалой

тари ­

глубине погружения на термометре отсутствует, термометр

пове­

ряется при погружении до отсчитываемого деления

(полное

погру­

ж е н и е ) . П а л о ч н ы е термометры

тарируются

при

погружении

всего

термометра

в измеряемую среду. Поэтому,

и з м е р я я температуру

с помощью

палочных

термометров,

необходимо

д е л а т ь

поправку

на высоту выступающей

части термометра по формуле

At=an(ttt—tB),

где At

— поправка

показаний

термометра,

которая

д о л ж н а

при­

бавляться

к п о к а з а н и ю термометра, °С;

а — к о э ф ф и ц и е н т

линейного

расширения

столбика

ртути в

п

к а п и л л я р е , принимается

равным

0,00016;

— высота

выступающей

части

столбика • ртути

по

ш к а л е

(рис.

106), °С;

t„ — п о к а з а н и я

термометра

измеряемой

среды, °С;

tB

— температура

о к р у ж а ю щ е й

среды, °С.

Д о п у с т и м ы е

погрешности

стеклянных

ртутных

термометров

у к а з а н ы

в табл .

38.

Т а 6 л и и а 38

Допустимые погрешности

стеклянных

ртутных термометров

Ц е н а д е л е н и я , "С

Т е м п е р а т у р н ы й

интервал,

°С

0,5

1

2

5 и 10

0-100

±'1

± 1

± 2

± 5

1101—200

± 1

± 2

± 2

± 5 .

20Д—300

—

± 3

±4

сЬШ

3011—400

•—

—

± 4

сЫв-

401—500

—

—

—

сЫО

Манометрические

термометры работаю т на

принципе

использо­

вания зависимости

д а в л е н и я жидкости, пара

или газа,

заполняю ­

чивается

и его

давление . Это

давление передается через

капил ­

л я р н у ю

трубку

и воздействует

на мембран у манометра,

отчего

стрелка

манометра перемещается .

на показания

тем­

Манометрические термометры

пературы

Рис. '107.

Термометр

состоит из т е р м о б а л л о н а

/

(рис. 107, а),

к а п и л л я р ­

ной трубки 2

и

пружинного манометра

3

со шкалой,

отградуиро ­

няютея по-другому (рис.

107,

б ) ,

эти

термометры

установлены,

например, на

теплоходах

типа

«Беломорсклес»

д л я

измерения

температур

отработавших

газов.

•Пределы

измерения

температур

зависят

от рода

рабочей

ж и д ­

кости или газа, которой заполняется

термометр . П р и

заполнении

термометров

ртутью

пределы

измерений

составляют

от

—30

.до

+ 5 0 0 ° С . Отсутствие

электрических

депей

позволяет

применять их

во

взрывоопасных средах.

Манометрические термометры о б л а д а ю т повышенной инерцией,

их

п о к а з а н и я

устанавливаются

не

сразу,

точность

измерения

± 1 , 5 % максимального

значения

на

ш к а л е .

П р и э к с п л у а т а ц и и

необходимо

периодически

(один

раз в

ме­

альных

мастерских .

Электрические

термометры

сопротивления

применяют д л я

из­

мерения

температур

от —200

до -}-650о С.

Принцип действия

тер-

противления

м е т а л л а

при изменении его

температуры .

Термометры

сопротивления

(рис.

108)

состоят

из • датчика

(термометра

сопротивления)

1,

источника, питания

2

и

измери ­

теля

температуры 3,

ш к а л а которого

градуирована

в

градусах .

Д а т ч и к представляет

собой

к а т у ш к у из

медной

или

платиновой

проволоки,

или

полупроводник

(термистор) .

Д а т ч и к

из

медной

проволоки

позволяет

производить

измерения

температур до

150°С,

из платиновой

п р о в о л о к и — д о

650°С. Н а

судах

применяются

тер­

мометры

сопротивления в

виде

комплектов, например

комплект

ЭТК-50.

Погрешность

измерений со­

ставляет

+ 0 , 5 — 1 % ,

она

воз­

никает за счет переходных со­

противлений в местах контак­

тов,

поэтому

при

эксплуатации

термометра

необходимо

сле­

дить за их плотностью и чи­

стотой. Погрешность измере­

ний

возникает

т а к ж е из-за и з ­

менения

сопротивления

соеди­

нительной линии под воздей­

ствием

температуры

о к р у ж а ю ­

щей

среды;

т а к а я погрешность

устраняется

компенсационным

Рис.

108. Схема

электрического

тер­

устройством

(в

схеме).

Термоэлектрические

пиро­

мометра

сопротивления

метры

(термопары)

р а б о т а ю т

на

принципе

измерения

тер-

м о э л е к т р о д в и ж у щ е й

силы

2

(т. э. д. с ) ,

в о з н и к а ю щ е й ' п р и

нагревании

горячего

спая

тёр-г

—

м о п а р ы

(рис.

109);

широко

применяются

при

измерении

температур

пара,

отходящих

газов в дизелях и котельных

установках .

Рис.

109. Схема

термоэлектрического

Термоэлектрический

пиро­

метр состоит

из

д а т ч и к а

(тер­

пирометра

(термопары)

мопары)

/,

представляющего

собой два

металлических

проводника,

спаянных

или

сваренных

спаем. Свободные концы проводников спаяны порознь

(холодный

спай) с компенсационными проводами 2 (имеющими

постоянное

сопротивление),

через

переключатель соединенными с

измерите­

лем 3.

.

'

т е м п е р а т у ры

внешней среды применяются специальные

корректо ­

ры.

Измерителем т. э. д. с. в

судовых установках ч а щ е

всего яв ­

ляются милливольтметры типа

М В Т

магнитоэлектрической систе­

мы,

ш к а л ы

которых градуированы в

°С. Н а теплоходах

применя­

типа Т К Д - 5 0 (рис. П О ) .

Термопары

изготавливают

из различных

сплавов

(хромель-

алюминь, хромель-.копель,

платинородий - платина),

что

позволяет

з а м е р я т ь температуры

в пределах

от —200 до

+

1600°С.

У с т а н о в к а т е р м о м е т р о в .

Точность

измерения

темпера­

тур во многом

зависит от

правильной

установки

термометра в

измеряемой среде. Если температура измеряется в

д в и ж у щ е м с я

потоке трубопровода

пли

коллектора,

то теплоприемник (резер­

вуар с ртутью,

горячий спай термопары, катушка

или полупровод­

ник термометра

сопротивления)

д о л ж е н

доходить

до

середины это­

го потока.

Рис. 'НО.

Милливольтметр

с

встроенным

переключателем

тер-

р п с .

Ш .

Установка оправ с термо-

моэлектрического

комплекта

метрами-:

ТКД-50

/ и

2 — правильная; 3; 4;- 5 — неправильная

Ртутные термометры, термометры сопротивления и термопары

всегда помещаются

в защитные

оправы,

которые укрепляются с

помощью

резьбы на

трубопроводах

или

коллекторах . И х длина

д о л ж н а соответствовать

длине

термометров . Установка термомет­

Т а б л и ц а 39

Влияние

установки

термометров

на

точность

измерений

Т е р м о м е т р ы

9

3

4

5

(позиции на

рис .

111)

Температура,

°С .,

. .

386

385

384

371

341

Погрешность

измерения тем-

0

+ L

+2

+ 15.

+45

Н а и б о л е е

точные и з м е р е н и я

получаются

тогда,

когда

термо­

метры

установлены

навстречу д в и ж у щ е й с я

и з м е р я е м о й

среде в

месте ее наибольшей скорости, т. е. в середине трубопровода

или

выхлопного

коллектора . Л у ч ш и м

местом установки

термометров

я в л я е т с я колено трубопровода против

д в и ж у щ е г о с я

потока

(см.

рис. М 1 , термометр

/ ) . П р и д и а м е т р а х

трубопровода

более

200 мм

оправа м о ж е т быть

установлена

перпендикулярно оси трубопро­

вода,

при меньших

д и а м е т р а х рекомендуется

у с т а н а в л и в а т ь

опра­

вы наклонно

навстречу д в и ж у щ е м у с я

потоку

измеряемой

среды

(рис.

112).

Термометры

д о л ж н ы своевременно поверяться, а т а к ж е д о л ж ­

ны выполняться

инструкции

по их эксплуатации

и

установке . Не ­

выполнение или

нарушение

вышеперечисленных

условий приводит

к существенным

о ш и б к а м в

измерениях температур,

нарушениям

_ П Т Э энергетических установок

и, к а к

следствие,

к а в а р и я м .

Температура отработавших

газов

дизелей

всегда

д о л ж н а

за­

меряться, помимо электрических термометров,

ртутными

термо­

метрами . П р и составлении отчетов по стендовым,

ходовым

приемо­

сдаточным и теплотехническим испытаниям температура

отрабо ­

тавших газов д о л ж н а записываться по приборам

двух

типов, с

- указанием, по какому прибору

производился з а м е р .

Измерение влажности воздуха. В л а ж н о с т ь

воздуха

м о ж н о

оп­

ределить различными способами. В практике

д л я

этого

наиболь ­

шее применение получили волосяные гигрометры

и

психрометры,

(от греч. психра — холод и

м е т р о — и з м е р я ю ) .

Волосяные

гигро­

метры менее точны, требуют

постоянного ухода,

проверки, акку­

хрометра основан на разности

показаний

сухого и" смоченного

термометров в зависимости от

в л а ж н о с т и

о к р у ж а ю щ е г о воздуха .

П с и х р о м е т ры

(рис. 113)

состоят

из двух одинаковых

ртутных

термометров,

закрепленных

в

специальной

оправе . Ш а р и к

(резер­

вуар) правого термометра плотно обернут батистовым

фитилем,

конец которого опущен в изогнутую трубку. В

нижней

части

труб ­

ки

налита

д и с т и л л и р о в а н н а я

вода.

Этот

термометр

называется

в л а ж н ы м .

У

другого,

левого,

термометра,

называемого

сухим,

б а л л о н открыт. Сухой термометр

п о к а з ы в а е т

температуру

окру­

ж а ю щ е й

среды.

П о к а з а н и я

обоих

термометров

будут одинаковы только при насы­

щении

о к р у ж а ю щ е г о

воздуха

водя­

ными

парами .

Если

ж е

воздух

не

насыщен

п а р а м и ,

т о '

вследствие

lol

Is)

у

У

испарения

воды

с

поверхности

ба­

о

О

тиста,

облегающего

резервуар,

С

с

с

с

в л а ж н ы й

термометр

будет

показы ­

вать

более

низкую

температуру .

kOA

ьоА

Разность

м е ж д у п о к а з а н и я м и

сухо­

го

и

в л а ж н о г о

т е р м о м е т р о в

будет

•±

тем больше, чем меньше относи­

у

тельная

в л а ж н о с т ь

воздуха,

т а к

зоА

Ш

~ш

как

скорость

испарения

тем

боль­

— _

ше,

чем

суше

воздух.

•

Относительная

в л а ж н о с т ь

воз­

20%

Ь20

70 А Ш

духа

определяется

по

п о к а з а н и я м

сухого

и

в л а ж н о г о термометров

по

специальной

психрометрической

wA~

Ъо

7/7

^

Ъо

т а б л и ц е

(табл.

40)

или

психромет­

рическому

графику

(рис.

114).

Е_

В этой таблице слева по вертикали

приведены

показания

в л а ж н о г о

о А = О

термометра,

вверху

по

горизонта­

ли — разность

показаний

сухого

и

U-

в л а ж н о г о

термометров . В точке пе­

\

)

ресечения

вертикальных

и

горизон­

тальных

данных

находится

о п р е д е - '

л я е м а я относительная

в л а ж н о с т ь •

воздуха

в

процентах .

^ ч

i

l

l

— Определение

относительной

в л а ж н о с т и

по

психрометрическому

г р а ф и к у :

вверху г р а ф и к а

по

гори­

Рис. ЫЗ. Психрометр

зонтали приведены показания тер­

мометров;

по

вертикальным

л и н и я м

отмечают

п о к а з а н и я

сухого

термометра, а

по

наклонным — в л а ж ­

ного термометра; в точке пересечения этих линий получают

зна­

чение

относительной

влажности,

в ы р а ж е н н о й

в процентах

(нане­

сена посредине или слева

т а б л и ц ы по

в е р т и к а л и ) .

Д л я

повышения

точности в

определении показаний

психромет­

ра

смачивать

батист

во

в л а ж н о м термометре

рекомендуется за

13 I? 1140° 9 в 7 6 5°Ь 3 7

10"

4 мин

до наблюдения . Особенно

тщательно

необходимо выполнять

инструкцию

по

применению

асппрационных

психрометров,

имею­

щих заводную головку, с о з д а ю щ у ю воздушный поток

у резервуа­

ров термометров, скорость которого влияет

на

его п о к а з а н и я .

§ 28. Учет ветра при испытаниях

Ветер — это

перемещение

воздуха

с определенной

скоростью.

В судовождении р а з л и ч а ю т следующие виды ветр'а: истинный

(аб­

солютный, действительный),

курсовой

и к а ж у щ и й с я

(относитель­

ный,

н а б л ю д а е м ы й ,

в и д и м ы й ) .

•Истинный

ветер

v — это

перемещение

воздуха,

вызываемое

неравномерным

распределением

атмосферного

д а в л е н и я

в

р а з ­

мися в покое относительно З е м л и . В о время хода судна

истинный

ветер определяется на

круге

Севастопольской

морской

обсервато­

рии (круг С М О , или ветрочет), на маневренном планшете

или пу­

тем простого графического построения на бумаге .

'Курсовой

ветер К

образуется

от

д в и ж е н и я

судна. П о

величи­

не он равен

скорости

судна

(в м/сек)

и действует в направлении,

противоположном курсу судна.

К а ж у щ и й с я ветер

W является

результатом

взаимодействия ис­