Министерство образования Республики Беларусь

УО «Витебский государственный политехнический колледж»

МОНТАЖ, НАЛАДКА И ЭКСПЛУАТАЦИЯ ПРИБОРОВ И АППАРАТОВ

ЗАНЯТИЕ № 15

Тема занятия «МОНТАЖ ПЕРВИЧНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ

ТЕМПЕРАТУРЫ И ОТБОРНЫХ УСТРОЙСТВ»

по специальности 2-38 01 31

«Производство и техническая эксплуатация приборов и аппаратов»

Витебск

2011

МОНТАЖ ПЕРВИЧНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ТЕМПЕРАТУРЫ И ОТБОРНЫХ УСТРОЙСТВ

Ц Е Л И

Изучив данный учебный элемент, Вы сможете:

• иметь представление о монтаже первичных преобразователей температуры и отборных устройств;

• знать основные требования и правила установки первичных преобразователей температуры; способы установки различных первичных преобразователей температуры;

• понимать необходимость правильной установки первичных преобразователей температуры;

• уметь работать с технической литературой.

П Л А Н

1. Общие сведения о монтаже первичных преобразователей и отборных устройств.

2. Общие правила монтажа первичных преобразователей для измерения температуры.

3. Установка прямых жидкостных стеклянных термометров.

4. Установка термобаллона манометрического термометра.

5. Установка термопреобразователя сопротивления.

6. Установка термоэлектрического термометра.

7. Установка фотоэлектрического пирометра.

8. Установка радиационного пирометра типа Рапир.

Монтаж первичных преобразователей и отборных устройств

Первичные преобразователи монтируют из сборочных единиц и деталей, изготовленных и испытанных на заводах по производ­ству монтажных изделий или в монтажно-заготовительных мастер­ских. Для установки ряда первичных преобразователей (напри­мер, манометров, дифманометров) разработаны типовые ус­тановочные конструкции (ТК и ТМ), изготовление которых организовано на заводах монтажных изделий. Для групповой установки дифманометров применяют специальные монтажные рамы (стативы).

Места установки первичных преобразователей указаны в ра­бочих чертежах проекта. Разметку мест установки и вырезку от­верстий для крепления первичных преобразователей выполняет организация, монтирующая технологическое оборудование и тру­бопроводы.

Для установки первичных газоотборных устройств организа­ция, выполняющая кладку, размечает и выполняет отверстия в кир­пичной кладке для закладных частей, а также заделывает их це­ментным раствором.

Независимо от исполнителей все работы по разметке, вырезке и устройству отверстий для первичных преобразователей осущест­вляются под наблюдением ответственного представителя органи­зации, монтирующей приборы и средства автоматизации.

Первичные преобразователи для измерения температуры

Первичные преобразователи для измерения температуры (жид­костные стеклянные термометры, термобаллоны манометрических термометров, термопреобразователи сопротивления и термоэлек­трические термометры) принимают в монтаж после стендовой проверки, в процессе которой определяют их пригодность к мон­тажу.

Непосредственно перед установкой преобразователи подверга­ют внешнему осмотру, проверяют,

• нет ли видимых повреждений капилляра и термобаллона;

• наличие деталей крепления термобал­лона, входящих в комплект поставки приборов;

• наличие техниче­ской документации (заводского паспорта и протокола стендовой поверки);

• соответствие длины капилляра расстоянию от места установки прибора до места установки термобаллона.

Установленные первичные преобразователи должны восприни­мать среднюю температуру потока, а потери теплоты от лучеис­пускания или теплопроводности должны быть сведены к миниму­му. Для этого чувствительный элемент первичного преобразователя (термобаллон манометрического термометра, активную часть термопреобразователя сопротивления, горячий спай термоэлектри­ческого термометра) устанавливают в центре потока, протекающего через технологический трубопровод. На трубопроводах разного сечения применяют термометры с различной длиной как активной части, так и защитных карманов или используют различные уста­новочные бобышки. При малых сечениях трубопровода невозмож­но установить термометр так, чтобы его активная часть находи­лась в центре потока. В этом случае термометр направляют против движения потока и устанавливают его под углом 30 или 45° к оси трубопровода или размещают в колене трубопровода с восходя­щим потоком.

Обязательным условием правильного измерения температуры контролируемой среды является установка термометра на расстоя­нии от задвижек, вентилей и сужающих устройств, равном не ме­нее 20 диаметрам трубопровода, т. е. там, где нет завихрения или возмущения потока.

В месте установки первичного преобразователя должен быть исключен дополнительный нагрев от посторонних источников теп­лоты. В тех случаях, когда избежать этого нельзя, первичные устройства защищают нанесением тепловой изоляции или защит­ным экраном.

Не рекомендуется располагать термопреобразова­тели сопротивления и термоэлектрические термометры в нишах, углублениях стен и в других местах, где затруднена циркуляция воздуха, так как это значительно повышает инерционность изме­рительного устройства.

Простейшими устройствами для закрепления первичных пре­образователей температуры и ввода их чувствительных элементов в измеряемую среду являются бобышки, устанавливаемые на тех­нологическом оборудовании и трубопроводах (рис. 138, а). В тру­бопроводы диаметром D_H = 45 и 57 мм для монтажа бобышек вваривают расширители (рис. 138, 6).

Р ис. 138. Установка бобышек: а — на трубопроводе D_H > 76 мм и металлической стенке, б—на трубопроводе D_H = 45 и 57 мм с расширителем d = 76 мм

Прямые жидкостные стеклянные термометры.

У станавливают в защитных металлических гильзах (оправах) или без них, т. е. путем непосредственного погружения термометра в измеряемую среду. В промышленных условиях, как правило, такой термометр устанавливают в оправе 9 (рис. 139 а), которая предохраняет его от поломки и позволяет обеспечить необходимую прочность и плотность соединения в месте расположения прибора. Длина опра­вы зависит от глубины погружения и длины термометра. Оправа состоит из кармана 3 со штуцером 6 и верхней части, закрепленной на штуцере накидной гайкой 8, Штуцер оправы завинчивают в бо­бышку 4, которую предварительно приваривают к трубопроводу или резервуару 2.

Рис. 139. Установка жидкостного стеклянного термометра в оправе (а): 1 — активная часть термометра, 2 — трубопровод или резервуар, 3 — карман оправы, 4 — бобышка, 5 — прокладка, 6 — штуцер, 7 — заполнитель, 8 —накидная гайка, 9— оправа, 10 — хвостовик тер­мобаллона, 11 — термобаллон, 12 — защитная гильза, 13 — метал­лические опилки, 14 — манометрический термометр

Для улучшения теплопередачи от внутренней поверхности оп­равы к термобаллону термометра образующийся в гильзе зазор между термобаллоном и стенками оправы при измерении темпе­ратуры на 150° С заполняют машинным маслом, а при измерении более высокой температуры — медными опилками. При этом за­полнитель 7 должен покрывать только термобаллон термометра, как показано на рисунке. Излишнее заполнение оправы понижа­ет точность измерения и увеличивает тепловую инерцию прибора.

При измерении температуры в трубопроводе термобаллон погружают до оси трубопровода, т. е. в зону наибольших скоростей потока измеряемой среды. Это способствует улучшению теплооб­мена между движущейся средой и прибором и уменьшает влияние на результат измерения тепловых потерь через стенки трубопро­вода.

На горизонтальных участках трубопроводов диаметром до 200 мм термометры устанавливают наклонно к оси трубы, навстре­чу потоку; диаметром более 200 мм — перпендикулярно оси трубы. На прямых вертикальных участках трубопровода с восходящим потоком термометры устанавливают наклонно к оси трубы, на­встречу потоку.

Термобаллон манометрического термометра.

О т качества мон­тажа зависит правильность показаний прибора. Термобаллон 11 (рис. 139,б) полностью погружают в измеряемую среду и уста­навливают примерно в середине потока. Если давление и скорость потока измеряемой среды невелики, а среда неагрессивна, термо­баллон устанавливают без защитной гильзы. В агрессивной среде, а также в условиях высокого давления термобаллон во избежание разрушения помещают в защитную гильзу 12.

Рис. 139. Установка термобаллона манометрического термометра на трубопроводе и металлической стенке (б): 1 — активная часть термометра, 2 — трубопровод или резервуар, 3 — карман оправы, 4 — бобышка, 5 — прокладка, 6 — штуцер, 7 — заполнитель, 8 —накидная гайка, 9— оправа, 10 — хвостовик тер­мобаллона, 11 — термобаллон, 12 — защитная гильза, 13 — метал­лические опилки, 14 — манометрический термометр

Положение термобаллонов газовых термометров в измеряемой среде в зависимости от местных условий может быть любым (го­ризонтальным, вертикальным и наклонным). Термобаллоны жид­костных и паровых термометров монтируют в вертикальном или наклонном положении, капилляром вверх. Хвостовик 10 термобал­лона закрепляют к приваренной в месте измерения бобышке 4 сое­динительным штуцером 6, имеющим резьбу М27Х2 или МЗЗХ2. С помощью штуцера можно также изменять глубину погружения термобаллона. Для уплотнения соединительный штуцер снабжен сальником (на рисунке не показан). В качестве уплотнителя в сальнике используют асбестовую набивку.

Для увеличения теплопроводности и соответственно уменьше­ния времени запаздывания показаний прибора пространство меж­ду термобаллоном и внутренней поверхностью защитной гильзы заполняют металлическими опилками 13 или Жидкостью с темпера­турой кипения выше верхнего предела измерения.

Термопреобразователи сопротивления.

Перед монтажом прове­ряют целостность чувствительного элемента и сопротивление изо­ляции по отношению к защитной арматуре. Последнее должно быть не менее 20 МОм. Варианты установки термопреобразовате­лей сопротивления на трубопроводах показаны на рис. 140.

Рис. 140. Установка термопреобразователей сопротивления на трубопроводах: а, б - на горизонтальном и вертикальном участках, в - на колене, г - с помощью расширителя.

Термопреобразователи сопротивления, предназначенные для измерения температуры в технологических аппаратах и трубопро­водах, устанавливают в бобышках, внутренняя резьба которых должна быть равна наружной резьбе присоединительного штуцера термопреобразователя. Штуцер может быть подвижным или не­подвижным. Длина монтажной части термопреобразователей со­противления определяется требованиями заказчика и может до­стигать 3200 мм.

Чувствительный элемент термопреобразователя сопротивления находится в конце защитного чехла. Длина чувствительного эле­мента платинового термопреобразователя 120 мм, медного — 60 мм. Устанавливают их так, чтобы середина чувствительного элемента находилась как можно ближе к точке измерения, а из­меряемая им температура не зависела от температуры находящих­ся вблизи поверхностей. Конец погружаемой части платиновых термопреобразователей сопротивления должен быть на 50—70 мм ниже оси измеряемого потока, а медных — на 25—30 мм. При установке на колене трубопровода чувствительный элемент должен быть направлен навстречу потоку и расположен в центре потока измеряемой среды. Во избежание засасывания наружного возду­ха в месте отбора импульса тщательно вваривают бобышку и уп­лотняют в ней штуцер термопреобразователя.

При установке термопреобразователя в горизонтальном или наклонном положении штуцер для ввода проводов в головку тер­мопреобразователя направляют вниз, чтобы на соединительные зажимы не попадала влага. Провода к термопреобразователям подводят, как правило, в гибких металлорукавах длиной не менее 500 мм. Для удобства эксплуатации перед термопреобразователем оставляют небольшой запас провода.