3.1.3 Термометры прямого действия

Термометр прямого действия РПД применяется в различных отраслях промышленности.

Термометр состоит из термометрической системы и клапана.

Объем термометрической системы частично заполнен низкокипящей жидкостью, которая выбирается таким образом, чтобы нижний предел регулируемой температуры был несколько выше температуры кипения заполняющего вещества.

При нагревании термобаллона, погруженного в рабочую среду, в термометрической системе устанавливается давление паров рабочей жидкости, соответствующее температуре окружающей среды. Давление, возникающее в термобаллоне, передается через рабочую жидкость по соединительному капилляру к сильфону, в котором развивается усилие, пропорциональное эффективной площади сильфона. Это усилие уравновешивается усилием пружины. При отклонении температуры от заданного значения равновесие нарушается, сильфон сжимается (или растягивается), вызывая изменение длины пружины. В результате нарушения равновесия золотник регулирующего клапана перемещается и изменяет количество протекающего через клапан нагревающего или охлаждающего вещества, что приводит к восстановлению заданной температуры с точностью, определяемой неравномерностью регулятора.

Золотник клапана регулятора изготовляется или с уплотнительными конусами или без них. При давлении среды, проходящей через клапан, превышаю­щем 4—5 кГ/см², применяется золотник без уплотнительных конусов; этот золотник в закрытом состоянии пропускает 0,6—1,2 л/мин воды при перепаде 2 кГ/см².

Золотник с уплотнительными конусами в закрытом состоянии пропускает 0,1—0,2 л/мин воды при перепаде 2 кГ/см².

Регуляторы РПД изготовляются с прямыми или обратными клапанами. Прямые клапаны применимы, когда регулирование осуществляется греющим веществом. В этом случае клапаны закрываются при повышении температуры регулируемой среды. При регулировании охлаждающим веществом приме­няются обратные клапаны, закрывающиеся при понижении температуры регулируемой среды.

Регуляторы изготовляются на один из следующих диапазонов настройки заданной температуры в °С: 30—40; 40—50; 50—60; 60—70; 70—80; 80—90;

90—100 и 100—110*.

Регуляторы с пределами настройки в °С: 50—60; 60—70; 70—80; 80—90;

90—100; 100—110 выпускаются также для применения их в условиях тропи­ческого климата. Этим регуляторам присвоено обозначение РПД-ТВ.

Настройка регулятора возможна на любую температуру в пределах диапазона настройки.

Изменение температуры, необходимое для перемещения золотника из одного крайнего положения в другое (неравномерность регулятора), не превышает 10° С.

Во избежание повреждения термосистемы температура регулируемой сре­ды, в которую погружен термобаллон, не должна превышать указанной в паспорте регулятора более чем на 10° С.

Термобаллон регулятора рассчитан на рабочее давление 10 кГ/см². Диа­метр клапана регулятора изготовляется одного из трех размеров: 1", 1^1/2n и 2ⁿ.

Корпус клапана изготовляется из чугуна и рассчитан на условное давле­ние 10 кГ/см².

Золотники регулирующих клапанов выполняются профилированными и должны обеспечивать параболическую зависимость между ходом золотника и расходом вещества, проходящего через клапан при постоянном перепаде давления на клапане.

Регулятор приспособлен для работы только в вертикальном положении, сильфоном вверх.

Положение термобаллона в измеряемой среде может быть любым (верти­кальным, наклонным или горизонтальным), но при этом штуцер термобал­лона должен быть расположен выше термобаллона, а надпись «верх», выгравиро

а — золотник с уплотнительными конусами; б — золотник без уплот-нительных конусов; 1 — термобаллон; 2 — соединительный каппиляр; 3 — сильфон; 4 — регулирующий клапан; S — золотник; 6 — масленка.

Рисунок 3.7 - Термометр прямого действия типа РПД

ванная на торце термобаллона, должна быть обращена вверх. Термо­баллон должен быть полностью погружен в измеряемую среду.

Измеряемая среда не должна действовать разрушающе на латунь.

Если термобаллон погружают в агрессивную среду или в аппарат, нахо­дящийся под давлением, где смена термобаллона может повлечь за собой остановку агрегата, то термобаллон устанавливают в защитную гильзу. Для максимального повышения теплопроводности защитная гильза должна быть минимально допустимой толщины, определяемой давлением измеряемой среды, а пространство между термобаллоном и гильзой должно быть запол­нено жидкостью с точкой кипения выше измеряемой температуры либо метал­лическими опилками.

Температура среды, окружающая головку регулятора РПД, должна быть меньше температуры нижнего предела диапазона регулирования не менее чем на 10° С.

При прокладке капилляра радиус закругления в местах его перегиба должен быть не менее 75 мм.

Длина капилляра 3 м. Наружный диаметр капилляра и толщина его стенки соответственно 5 мм и 1 мм.

3.2 Автоматические термометры