книги из ГПНТБ / Адабашьян А.К. Монтаж систем контроля и автоматики учебник для техникумов

чики, холодильники, фильтры, конденсационный сосуд и другая арматура.

На рис. 47 приведена схема установки газоанализатора ГЭУК-21. Установка газозаборной трубки 1 выполняется спо­ собом, аналогичным приведенному на рис. 46. Соединительные

с уклоном 0,1.

Все электрические соединительные линии с контактными па­ нельками имеют плотные надежные контакты. Концы проводов должны быть правильно разделаны и хорошо припаяны к на­ конечникам. Наконечники должны быть плотно притянуты к кон­ тактным пластинкам.

Газоанализаторы подключают к источнику питания и вто­ ричным приборам медными проводами. Сопротивление прово­ дов от источника питания к датчику газоанализатора и к элек­

308

трической печи дожигания водорода не должно превышать 1 Ом. При работе газоанализатора с показывающим милли­ вольтметром сопротивление обоих проводов соединительной линии должно быть равным 3 Ом, а при работе с самопишущим мил­ ливольтметром— 15 Ом. Величина сопротивления устанавлива­ ется с помощью подгоночных катушек. Вторичные приборы мон­ тируются на щитах теплового контроля или по месту на мало­

габаритных щитах.

Линии от датчиков до вторичных показывающих и самопи­ шущих приборов имеют соответствующие сопротивления со­ гласно инструкции завода-изготовителя.

После установки газоанализатора необходимо проверить правильность монтажа газовой, гидравлической и электрической схем, а также установки отдельных элементов прибора.

§ 96. Требования к монтаж у электрических газоанализаторов

Расстояние от места установки газозаборной трубы до ме­ ста установки прибора должно быть возможно короче для обе­ спечения наименьшего запаздывания показаний. Керамический фильтр должен устанавливаться в месте, где температура га­ зов находится в пределах 200—600° С. Газозаборная труба должна быть установлена так, чтобы керамический фильтр на­ ходился в прямом потоке отходящих газов, а не в местах, где образуется застой газа. Все соединения должны быть выполне­ ны на сурике и пакле, обеспечивающих полную герметичность

соединений.

После монтажа газозаборного устройства и его прогрева газами необходимо в горячем состоянии подтянуть соединение газозаборной трубы с керамическим фильтром, гайку этого фильтра и болты крепления фланца. Все трубные линии долж­ ны быть проверены на плотность и полную герметичность соеди­

нения под давлением не менее 0,5 кгс/см2.

При прокладке труб не должно быть горизонтальных участ­ ков: необходимо обеспечить сток конденсата к газозаборной трубе или к конденсационному сосуду датчика. Вода подводит­ ся к холодильнику по трубам диаметром xlz", а отводится по трубам диаметром 3А//. Перед холодильником необходимо уста­ новить кран для регулирования подачи воды в холодильник. При большой загрязненности воды необходимо установить

фильтр-очиститель.

Датчики рекомендуется устанавливать в местах с невысокой

309

сероводорода. Очистка от сероводорода особенно важна при использовании катализаторов для дожигания продуктов непол­ ного сгорания. При большом количестве смол необходимо, что­ бы температура газов в месте отбора была не ниже 200° С во избежание быстрого загрязнения керамических фильтров.

Для сохранения арматуры и элементов газоанализатора же­ лательно очищать газы от сернистого ангидрида. Отобранный для анализа газ следует охладить до температуры окружаю­ щей среды, а образовавшуюся при охлаждении влагу удалить.

Давление (разрежение) анализируемого газа должно быть доведено до величины, на которую рассчитан газоанализатор. При большом избыточном давлении устанавливаются регулято­ ры давления.

Вода, используемая для подвода анализируемой газовой про­ бы к прибору, не должна содержать механических примесей и должна находиться под постоянным давлением. Обычно при­ меняют напорные бачки или специальные циркуляционные на­ сосы. Температура воды для охлаждения газа и воздуха должна быть не менее чем на 5° ниже температуры окружающей среды (для поддержания газа и воздуха в состоянии насыщения).

Длина газоподводящих линий должна быть минимальной. Желательно применять латунные трубы диаметром 8—10 мм. Увеличение диаметра труб приводит к увеличению времени за­ паздывания показаний прибора, а уменьшение диаметра вызы­ вает увеличение гидравлического сопротивления линии, что мо­ жет привести к уменьшению количества просасываемых газов, т. е. также к увеличению времени запаздывания прибора.

Газоанализатор должен быть установлен в месте, где под­ держивается постоянная температура, отсутствует воздействие лучистой теплоты и воздушных потоков, а также нет паров и газов, вызывающих коррозию. В месте установки газоанализа­ тора не должно быть вибрации. Отдельные блоки газоанализато­ ров следует соединить металлическими трубками диаметром 8Х XI мм (рекомендуются трубки из нержавеющей стали). К кон­ цам соединительных трубок должны быть приварены ниппели, вставленные в штуцера соответствующих узлов газоанализатора. До приварки ниппелей на трубки надевают накидные гайки. Со­ единительные трубки должны быть жестко укреплены.

Трубопровод газовой системы перед сборкой в магистраль должен быть тщательно промыт, продут и просушен. По окон­ чании монтажа газовая система газоанализатора должна быть герметичной при давлении 5 кгс/см2. Систему испытывают на герметичность сжатым воздухом или азотом при избыточном давлении 5 кгс/см2. В течение 20 мин показания манометра не должны изменяться более чем на 0,05 кгс/см2. Дополнитель­ ный объем газовой системы с манометром, подключаемым к га­ зоанализатору, при проверке герметичности не должен превы­ шать 200 см3.

310

Внешние соединения между блоками газоанализатора долж­ ны осуществляться согласно заводским инструкциям. При мон­ таже следует руководствоваться действующими правилами и, нормами на монтаж силовых и измерительных цепей электро­ измерительных приборов.

Монтаж силовых и измерительных цепей между блоками газоанализатора должен производиться обязательно отдельны­ ми кабелями. Для защиты от влияния внешних электрических полей монтажный кабель измерительной линии должен быть экранирован. Сечение каждой жилы монтажного кабеля для си­ ловой и измерительных линий должно быть не менее 1 мм2. До включения прибора в сеть необходимо проверить сопротив­ ление изоляции, которое при температуре 20±5°С и влажности не более 80% должно быть не менее 20 Ом. Проверку произ­ водят мегомметром на 500 В.

При подводке концов должна быть обеспечена синфазность питания приемника и электронного прибора. Сопротивление про­ водов, соединяющих клеммы приемника с зажимами электрон­ ного прибора, должно быть 2,5±0,05 Ом. Сопротивление прово­ дов измеряют после прокладки линий при помощи измеритель­ ного моста. При этом провода, идущие от электронного при­ бора, закорачиваются на клеммах приемника, и измеряется со­ противление двух проводов. После измерения сопротивления двух проводов от каждой катушки (2,5 Ом) отматывают часть манганина, равную сопротивлению одного провода. Все соеди­ нения электрической схемы должны иметь надежные контакты. Концы проводов припаивают к наконечникам. Приемник и элек­ тронный прибор должны быть надежно заземлены через спе­ циальные зажимы «земля», выведенные из корпусов.

§ 97. Установка магнитных газоанализаторов

Автоматические газоанализаторы на кислород типа МН5130М являются стационарными приборами и служат для определения концентрации кислорода в газовых смесях, которые могут со­ держать кроме кислорода аргон и азот. Эти газоанализаторы устанавливаются в комплекте с показывающими или самопишу­

щими вторичными приборами.

Помещение для монтажа газоанализаторов должно быть взрывобезопасным и чистым, в нем не должно быть пыли и хи­ мически агрессивных примесей, вызывающих коррозию метал­ лических деталей или разрушающих электрическую изоляцию. Газоанализатор должен быть защищен от воздействия местных перегревов, сильных потоков воздуха, электромагнитных полей и механических вибраций. Температура в помещении должна поддерживаться в пределах 4—50° С (для МН5130М) и от —10

до +55° С (для МН5130М-Т).

Блоки газоанализатора устанавливают вертикально на щи­

311

тах или кронштейнах. Наклон приемника вперед или назад не­ допустим; его установку проверяют уровнем по поверхности за­ крытой крышки приемника.

Вспомогательные устройства монтируются в соответствии с указаниями, изложенными в паспортах соответствующих вспо­ могательных устройств. Соединение отдельных блоков газоана­ лизаторов (монтаж газовой системы) следует производить ме­ таллическими или полиэтиленовыми трубками 08X 1 мм, тщательно очищенными от масла (техническое руководство № 04. РМ ).

При монтаже комплект газоанализатора должен быть снаб­ жен баллоном емкостью 40 л со сравнительным газом под дав­ лением не менее 100 кгс/см2. В качестве сравнительного газа используется технический кислород (технический кислород по ГОСТ 5583—68 можно использовать без предварительного анализа).

По окончании монтажа газовую систему проверяют на гер­

всоответствии со схемой, приведенной в заводской инструкции.

Вцепи питания блока газоанализатора устанавливают предо­ хранители. Соединение приемника со вторичным прибором

должно быть выполнено отдельно экранированными проводами сечением не менее 2 мм2.

Для предохранения от механических повреждений и от элект­ рических помех соединительные провода следует прокладывать в гибких металлических шлангах или трубах, у которых места среза очищают от заусениц. Шланги или трубы необходимо за­ землять. Провода питания приборов и соединительные провода измерительной цепи следует прокладывать в разных трубах.

Приемник, вторичный прибор и стабилизаторы напряжения имеют одну общую точку заземления. В сеть должен быть включен стабилизатор, имеющий снизу отметку «1». Должна быть обеспечена синфазность питания приемника и вторичного

прибора.

Газоанализатор градуирован с учетом того, что сопротивле­ ние каждого провода, которым реохорд вторичного прибора под­ ключается к приемнику, равно 2,5 ±0,05 Ом. Поэтому расстояние между приемником и вторичным прибором выбирается таким, чтобы сопротивление соединительных проводов измерительной линии было не более 2,5 Ом каждый. Для подгонки сопротивле­ ния линии имеются линейные катушки, смонтированные на клем­ мной колодке вторичного прибора. Сопротивление этих катушек следует уменьшить на величину, равную сопротивлению соответ­

ствующего провода.

Сопротивление линии измеряют измерительным методом пос­ ле прокладки проводов. При этом концы проводов, подключае-

312

мых к показывающему или самопишущему прибору, соединяют накоротко, а два других конца подключают к измерительному мосту, после чего определяют сопротивление двух проводов. За­ тем сопротивление каждой катушки уменьшают на величину,

равную сопротивлению одного провода.

По окончании электрического монтажа следует проверить

правильность подключений.

Для анализа топочных газов применяют магнитные газоана­

ле при 760 мм вод. ст. и 20° С. Давление газовой смеси перед га­ зоанализатором должно быть не ниже 50 мм вод. ст.\ расход газа, проходящего через прибор, не более 250 л/ч. При колеба­ ниях барометрического давления ± 5 мм рт. ст. и температуры окружающей среды ±10° С дополнительная погрешность прибо­ ра не должна превышать ± 1,5% максимального значения шка­ лы. Время запаздывания прибора — не более 20 сек\ время, не­

40 м от места отбора газа. Расстояние между вторичным прибо­ ром и датчиком—-не более 100 м. Для отбора газа обычно ис­ пользуют керамический фильтр. При отсутствии в контролируе­ мом газе вредных примесей (смолы, пыли, соединений серы или железа, а также кислот или щелочей) ограничиваются установ­ кой контрольного фильтра на линии отбора. Если температура газа перед выходом в прибор выше +40° С, устанавливают хо­ лодильник. Газ охлаждается до +20° С, а сконденсировавшаяся влага собирается в отстойник. После этого газ осушается сили­ кагелем. Газовая линия прибора прокладывается стальными трубами диаметром 6 или 8 мм. Если прибор работает под дав­ лением менее 50 мм вод. ст. или под разрежением, после газо­ анализатора устанавливают газопросасывающее устройство, воз­

душный эжектор или водоструйный насос.

Газоанализатор должен устанавливаться в помещении с взры­ вобезопасной средой, с температурой 10—35° С, в месте, не под­ верженном вибрации. Вблизи места установки датчика газоана­ лизатора не должно быть постоянных магнитных полей более 400 э. Датчики газоанализатора приспособлены к настенному или утопленному щитовому монтажу. Датчик устанавливается по уровню. Источник питания должен устанавливаться вблизи дат­ чика с тем, чтобы сопротивление соединительных проводов не превышало 2 Ом. Самопишущий потенциометр может быть уста­ новлен практически на любом расстоянии от датчика.

Датчик газоанализатора МГК-348 устанавливается как мож­ но ближе от места забора газа, в отдалении от места расположе­

313

ния силовых кабелей и электрических машин. Температура окру­ жающей среды в месте установки датчика должна быть в пре­ делах 0—35° С; расстояние между вторичным прибором и дат­ чиком не более 100 м\ сопротивление внешней цепи — не выше

100 Ом.

Температура газов в месте отбора должна быть в пределах 200—600° С. При температуре ниже 200° С возможно загрязнение керамического фильтра смолой. Температура газа перед охлаж­ дением должна быть не выше 300° С, а после него 40° С, темпе­ ратура охлажденной воды не выше 25° С.

§ 98. Установка оптико-акустических газоанализаторов

Оптико-акустический метод основан на измерении поглощения лучистой энергии и используется для определения концентрации газов, имеющих полосы поглощения инфракрасной области спектра.

Оптико-акустические газоанализаторы ОА2109, ОА2209 и ОА2309 являются стационарными, автоматическими, самопишу­ щими приборами. Они предназначены для непрерывного изме­ рения концентрации окиси углерода (ОА2109), двуокиси углеро­ да (ОА2209) или метана (ОА2309) в газовых смесях, содержа­ щих окись углерода, двуокись углерода, метан, азот, кислород и водород в любых количествах.

При определении концентрации двуокиси углерода (газоана­ лизатор ОА2209) суммарное содержание метана и водорода не должно отличаться от среднего значения более чем на ±15%.

Газоанализаторы ОА2109, ОА2209, ОА2309 используются для технологического контроля в металлургической, химической, нефтеперерабатывающей, нефтехимической и газовой промыш­ ленности, а также в различных областях научных исследова­ ний.

Приборы могут быть установлены для работы в различных системах автоматического регулирования или в системах сигна­ лизации о достижении заданных значений концентрации опреде­ ляемых компонентов.

Для обеспечения безопасной эксплуатации газоанализаторов корпуса приемников необходимо непрерывно продувать азотом. В газоанализаторах на двуокись углерода продувка азотом, кро­ ме того, устраняет влияние содержащейся в воздухе двуокиси углерода на показания прибора. Расход азота должен быть в пре­

делах 0,05—0,3 л/мин.

Оптико-акустический газоанализатор состоит из следующих основных узлов: приемника — основного блока газоанализатора; самопишущего прибора— для отсчета и записи концентрации измеряемого компонента (в комплекте с приемником устанавли­

314

вают типовой автоматический показывающий самопишущий и ре­ гулирующий мост МСР1); стабилизатора напряжения — для уменьшения влияния на работу газоанализатора изменения на­ пряжения сети переменного тока (феррорезонансный стабили­ затор напряжения С-0,09).

Монтаж и установка всех блоков газоанализатора произво­ дятся в вентилируемом взрывобезопасном помещении с темпера­ турой в пределах 5—35° С и относительной влажностью воздуха до 80%. В воздухе помещения не должно быть примесей, вызы­ вающих коррозию металлических деталей и повреждение элек­ трической изоляции.

Газоанализатор должен быть защищен от воздействия мест­ ных перегревов, потоков холодного воздуха, электромагнитных полей и механических вибраций.

Расстояние от блоков газоанализаторов, устанавливаемых вертикально на щите, стенке или кронштейне, до стены должно быть не менее 150 мм.

Самопищущий прибор должен быть помещен в непосредствен­ ной близости от приемника на расстоянии, удобном для наблю­ дения за показаниями прибора при настройке и юстировке газо­ анализатора.

Электрический монтаж внешних соединений блоков газоана­ лизатора выполняется проводом сечением не менее 1 мм2, с со­ противлением изоляции не менее 10 Ом. Сопротивление электри­ ческой линии, соединяющей реохорд самопишущего прибора с приемником, не должно превышать 0,5 Ом для каждого провода. Провода этой линии должны быть проложены в стальной трубе для защиты от внешних магнитных полей. Напряжение питания подается на газоанализатор от отдельного щита. Колебания на­ пряжения сети переменного тока не должны превышать 10% но­ минального значения, колебания частоты— ±2% .

Приемник и самопишущий прибор газоанализатора должны

быть надежно заземлены.

Перед монтажом газовой схемы газоанализатора необходимо

Монтаж газовой схемы газоанализатора состоит в подсоеди­ нении магистралей подачи и отвода анализируемой газовой сме­ си к соответствующим штуцерам, расположенным на правой бо­ ковой стенке корпуса приемника, подсоединении магистрали азотной продувки к штуцеру на боковой стенке корпуса прием­ ника (для выхода азота служит штуцер на другой боковой стен­ ке) и монтаже системы вспомогательных устройств согласно схе­ ме, приведенной в заводской инструкции.

Схема установки приемника газоанализатора, а также вспо­ могательных устройств (при избыточном давлении в месте от­ бора газовой смеси), включающих холодильник ХК-1, запорный

315

вентиль ВЗ-2, предварительный фильтр ФП-1, редуктор давле­ ния РД-10, блок регулировки и фильтрации Б1, БЗ или Б4, при­

ведена на рис. 48.

После монтажа газовую схему газоанализатора проверяют на герметичность азотом или воздухом при создании избыточно­ г о давления в системе 0,5 кгс/см2. В течение 20 мин падение дав­ ления не должно превышать 0,005 кгс/см2. Если падение давле­ ния превышает указанную величину, места соединений обследу­ ют с помощью мыльной пены. Обнаруженные неисправности устраняются.

Г л а в а XII

МОНТАЖ РЕГУЛЯТОРОВ

ИИСПОЛНИТЕЛЬНЫХ МЕХАНИЗМОВ

§99. Общ ие требования к м онтаж у регуляторов

Автоматическое регулирование технологических процессов представляет собой область автоматики, которая охватывает со­ вокупность методов и средств, обеспечивающих в ходе техноло­ гического процесса поддержание характеризующих этот процесс физических величин (температуры, давления, уровня, электриче­ ского напряжения, скорости вращения и др.) в заданных значе­ ниях или способствующих их изменению по заданной программе. Устройство, выполняющее указанные функции, называется авто­ матическим регулятором.

316

По способу действия автоматические регуляторы разделяют­ ся на две группы: регуляторы прямого действия и регуляторы непрямого действия.

Регуляторы прямого действия непосредственно воздействуют на регулирующий орган, используя обычно энергию регулируе­ мой среды. Как правило, измерительная и командная части ре­ гулятора прямого действия составляют одно целое с регулиру­ ющим органом и воздействуют на него через механические связи без помощи посторонней энергии.

Регуляторы непрямого действия управляют регулирующими органами с помощью энергии постороннего источника, при этом регулирующие органы находятся на значительном расстоянии от регулятора.

Регуляторы непрямого действия в зависимости от вида ис­ пользуемой посторонней энергии подразделяются на гидравличе­ ские, пневматические, электрические и комбинированные (электрогидравлические, злектропневматические). По назначению или по роду регулируемого параметра все регуляторы классифици­ руются на регуляторы давления, расхода, температуры, уровня.

Наиболее распространены регуляторы непрямого действия. Установка для регулирования какого-либо параметра при помо­ щи регулятора непрямого действия состоит из следующих основ­ ных элементов: отборного устройства, отбирающего импульс ре­ гулируемого параметра в месте измерения; импульсной соедини­ тельной линии, по которой импульс от места отбора передается к регулятору и к показывающему или самопишущему прибору, контролирующим работу регулятора; линии питания системы энергии от постоянного источника; командной соединительной линии к исполнительному механизму; исполнительного механиз­ ма; различной вспомогательной аппаратуры.

Общие требования к монтажу электрических регуляторов

Для передачи сигналов на расстояние и перемещения регули­ рующего органа в электрических регуляторах используется элек­ трическая энергия.

Информация о текущем значении регулируемой величины или величине ее отклонения от заданного значения передается на вход регулирующего устройства в виде сигналов переменного и постоянного тока, сдвиг фазы, напряжение или величина которых пропорциональны значению регулируемой величины или ее от­ клонению от заданного значения.

Электрическими регуляторами можно регулировать различ­ ные величины: давление, расход, температуру, уровень жидко­ стей и скоростей.

Преимуществом электрических регуляторов перед гидравли­ ческими и пневматическими является возможность управления

317