Файл: Смирнов А.А. Основы автоматизации целлюлозно-бумажного и лесохимического производств учебник для техникумов.pdf

резиновой мембраны от воздействия горячей агрессивной среды в соединительной трубке устанавливается обычная для манометров предохранительная петля.

Резиновые детали разделительных устройств приходится перио­ дически заменять. Такие же устройства применяются при повышен­ ной вязкости измеряемой среды. В этом случае изменения показаний манометра должны без запаздывания следовать за из­ менениями давления рабочей среды. Применение подобных разделительных устройств позволяет надежно измерять давление башенной и варочной кислот и щелока в сульфитцеллюлозном производстве; черных, зеленых и белых щелоков в сульфатцеллюлозном производстве; сусла и бражки в сульфитспиртовом произ­ водстве.

Дополнительная погрешность показаний манометра при приме­ нении защитных устройств не должна превышать половины по­ грешности, предусмотренной классом точности прибора.

Область и особенности применения приборов для измерения давления и разрежения в лесохимической и гидролизной про­ мышленности. Технологические процессы лесохимического и гидро­ лизного производств, как основанные на физических явлениях тепло- и массообмена, характеризуются вполне определенными для каждого процесса значениями давления и разрежения рабочих сред — жидкостей, паров и газов. Отклонение размеров давления и разрежения от заданных по технологическому режиму значений приводит к нежелательным изменениям показателей процесса или оборудования, например к снижению производительности и надеж­ ности оборудования, ухудшению качества продукции, снижению технико-экономических показателей, или может вызвать аварийное состояние оборудования или процесса. Возникновение указанных отклонений размеров давления и разрежения становится менее возможным в случае осуществления непрерывного контроля за текущими размерами давления и разрежения рабочих сред.

Например, в канифольно-терпентинном производстве техниче­ скими манометрами измеряется давление в паровых, скипидарных и других трубопроводах, в частности после насосов, а также в раз­ личных аппаратах (друк-фильтрах и др.). В канифольно-экстрак­ ционном производстве техническими манометрами общего назначе­ ния измеряется давление водяного пара в линиях подачи пара в экстракторы, давление бензина после насосов и в коллекторе оро­

При пирогенетической переработке древесины измерители дав­ ления и разрежения используются в качестве автоматики защиты против взрывов в топках, работающих на генераторном газе или мазуте, а также для измерения избыточного давления на выходе парогазов из верхней части вертикальной реторты и т. д.

В гидролизном производстве измеряется и регулируется давле­ ние в гидролизаппарате, давление в кубовой части ректификацион­

76

ной колонны фурфурольного производства, измеряется разрежение в патрубках вакуум-насосов и т. д.

Надежность и долговечность работы измерителей давления и разрежения в лесохимическом и гидролизном производствах обес­ печивается правильностью выбора первичных измерительных пре­ образователей и измерительных приборов, правильностью выполне­ ния монтажа, наладки и эксплуатации этих устройств. Выбор, монтаж и эксплуатация усложняются взрывоопасностью многих процессов, что заставляет применять в основном средства автома­ тики пневматического действия и во взрывозащищенном испол­ нении.

Все, что было отмечено ранее в отношении особенностей при­ менения измерителей давления и разрежения в целлюлозно-бумаж­ ной промышленности, целиком относится и к лесохимической и гидролизной промышленности.

Область и особенности применения приборов для измерения давления и разрежения в производстве древесных пластиков и плит.

В производстве древесных плит и пластиков давление и разреже-. ние измеряются на всех стадиях производства, так как размеры давления и разрежения определяют производительность оборудо­ вания, технико-экономические показатели производства, качество получаемых древесных плит и пластиков и т. п. От соответствия текущих значений давления и разрежения их номинальным значе­ ниям зависит надежность и долговечность оборудования. Например, измерением и регулированием давления водяного пара над уров­ нем перегретой воды в аккумуляторе обеспечивается взрыво­ безопасность аккумулятора, измерением и регулированием давле­ ния горячего прессования обеспечивается высокая производитель­ ность пресса периодического действия и необходимое качество прессуемых плит и пластиков.

Все, что было ранее отмечено в отношении особенностей при­ менения измерителей давления и разрежения в целлюлозно-бумаж­ ной, лесохимической и гидролизной промышленности, полностью относится и к производству древесных плит и пластиков.

ГЛАВА 5. ИЗМЕРЕНИЕ РАСХОДА И КОЛИЧЕСТВА МАТЕРИАЛОВ

Классификация приборов для измерения расхода и количества материалов. Различают понятия — расход и количество веществ, например водяного пара, различных жидкостей или газов.

Расходом называют количество вещества, протекающего через сечение трубопровода в единицу времени. Количеством называют суммарный объем или массу вещества, протекающего через сече­ ние трубопровода в течение учитываемого времени — часа, смены, суток и т. п.

В зависимости от технологических надобностей расход вещества может изменяться. С этой целью достаточно изменить открытие

7 7

гидравлическим или пневматическим исполнительным механизмом. Расход может измениться независимо от степени открытия регу­ лирующего органа в случае, если изменится давление контролируе­ мой среды. Так, повышение давления в трубопроводе перед регу­ лирующим органом увеличит расход, а падение давления —

уменьшит его.

Для оперативных целей применяют показывающие расходомеры, позволяющие определять значение расхода в любой момент времени. Для учета используют самопишущие и интегрирующие (суммирующие) расходомеры. В зависимости от конструкции рас­ ходомер может быть показывающим, самопишущим или комбини­ рованным, может дополнительно иметь суммирующее устройство или быть только суммирующим и т. д.

Единицами измерения расхода веществ в системе СИ является кубический метр в секунду (м3/с) и килограмм в секунду (кг/с). В СИ нельзя выражать количество и расход рабочей среды в еди­ ницах массы или единицах объема, приведенного к определенным

м3/ч, л/ч и кг/ч. В м3/ч и л/ч чаще всего выражают расход жидко­ стей и газов, а в кг/ч — расход водяного пара.

Единицей плотности в СИ является килограмм на кубический метр (кг/м3). Единицей динамической вязкости является паскальсекунда (Па-с), а единицей кинематической вязкости служит квадратный метр на секунду (м2/с).

Среди большого разнообразия расходомеров в настоящее время в целлюлозно-бумажном и лесохимическом производстве применя­ ются или являются перспективными по принципу действия следую­ щие приборы:

а) счетчики количества жидкости (расходомеры тахометрические) — приборы, в которых тахометрическое устройство измеряет расход или количество жидкости по величине, зависящей от ее расхода: скорости вращения крыльчатки, ротора, диска или другого тела, установленного в потоке;

б) расходомеры постоянного перепада — приборы, основанные на измерении расхода по значению вертикального перемещения поплавка или поршня, происходящего в зависимости от расхода и изменяющего при этом площадь проходного отверстия прибора таким образом, что перепад давления по обе стороны поплавка остается практически постоянным;

в) расходомеры переменного перепада — приборы, основанные на измерении расхода по размеру перепада давления на установ­ ленном внутри трубопровода постоянном по площади сечения мест­ ном сужающем устройстве;

78

тируемой в потоке электропроводной жидкости, которая при своем движении в трубопроводе пересекает магнитное поле;

-д) расходомеры ультразвуковые — приборы, основанные на из­ мерении расхода по размеру скорости смещения звукового колеба­ ния движущейся в трубопроводе средой.

Счетчики количества жидкости. Тахометрические счетчики жидкости по принципу действия разделяются на скоростные и объемные. Скоростные в основном применяются в качестве водо­ меров, а объемные используются как водомеры, мазутомеры, бензиномеры и т. д.

79

Принцип действия скоростных счетчиков состоит в том, что протекающий через камеру поток жидкости приводит во вращение крыльчатку (вертушку), скорость вращения которой при этом пропорциональна средней скорости протекающей среды, а следова­

того, они делятся на сухоходные, у которых счетный механизм отделен от воды водонепроницаемой перегородкой, и мокроходные, у которых счетный механизм находится в воде.

На рис. 21 показано устройство скоростного водомера с горизон­ тальной вертушкой. Выровненный пластинчатым струевыпрями-

Рис. 22. Водомер скоростной с вертикальной крыльчаткой:

телем 15 поток воды направляется на лопатки вертушки 14, выпол­ ненной в виде многозаходного винта. Вращение вертушки через червячную пару 12 и редуктор 8 передается счетному механизму 7. Для возможности регулирования размера погрешности водомера одна из пластин 2 струевыпрямителя 15 делается поворачиваю­ щейся.

На рис. 22 показано устройство скоростного водомера с верти­

чатке. Регулировка показаний одноструйных водомеров произво­

пластинки, расположенной в потоке воды над крыльчаткой.

80