Файл: Адабашьян А.К. Монтаж систем контроля и автоматики учебник для техникумов.pdf

элементов, как правило, предусмотрены заводами-изготовите- лями. Врезка каких-либо устройств и деталей в стенки обору­ дования, трубопроводов или аппаратуры, которые подведомст­ венны инспекции Госгортехнадзора, без согласования с соот­ ветствующими органами (заказчиком, заводом-изготовителем, инспекцией Госгортехнадзора) категорически воспрещается.

Места установки чувствительного элемента на трубопроводе в проектных материалах координируются не всегда точно, по­ этому монтажник должен правильно определить эти координа­ ты и выбрать верное конструктивное решение узла установки чувствительного элемента.

Для восприятия термометром истинной температуры потока, протекающего через технологический трубопровод, его воспри­ нимающая часть (ртуть ртутно-технического термометра, горя­ чий спай термопары или активная часть термометра сопротив­ ления) должна находиться в центре этого потока или на оси трубопровода. Чтобы обеспечить выполнение этого требования, для установки на трубопроводах различного сечения применя­ ют термометры с различной длиной активной части и различ­ ной длиной защитных карманов или используют установочные бобышки. Однако иногда диаметр трубопровода настолько мал, что установить термометр так, чтобы его активная часть нахо­ дилась в центре потока, не удается. В этих случаях применяют косую установку термометров под углом 30 или 45° к оси тру­ бопровода или размещают термометр в колене трубопровода. Если и таким способом нельзя установить термометр, в трубо­ провод врезают расширитель, т. е. участок трубы большего диа­ метра, однако этого варианта установки прибора следует вся­ чески избегать.

Если первичные приборы контроля и автоматизации можно устанавливать в технологические трубопроводы или агрегаты независимо от соединительных проводок и вторичных приборов, то термобаллоны манометрических термометров (являющиеся, по существу, первичным прибором) нельзя монтировать в от­ рыве от их капилляра и вторичного прибора. Поэтому для про­ кладки капилляра манометрического термометра монтируют сна­ чала защитную трассу из водогазопроводной трубы с продоль­ ным вырезом или трассу из сортового металла. Подготовив место установки вторичного прибора, приступают к монтажу термобаллона манометрического термометра. Термометр, уста­ навливаемый под углом к оси трубопровода или в его колене, направляют против движения потока-

Вторым условием правильного восприятия температуры из­ меряемой среды является установка термометра в таких местах, где отсутствуют завихрение и возмущение потока измеряемой среды, т. е. на определенном удалении от дроссельных сопротив­ лений (задвижек, вентилей, сужающих устройств). Поскольку в данном случае влияние дроссельного сопротивления (задвиж-

217

ки, вентиля, обратного клапана) на правильность показаний приборов значительно меньше, чем, например, при измерении расхода, то не обязательно строго выдерживать расстояния от дроссельного сопротивления до места установки термометра. Но во всех случаях это расстояние должно быть не менее двух­ трех диаметров трубопровода.

Третьим условием правильного восприятия температуры из­ меряемой среды является установка термометров (термопар) в местах, где исключен их дополнительный нагрев от посторон­ них источников тепла. Если такая установка невозможна, то необходимо обеспечить надежную защиту термометра (термо­ пары) от воздействия посторонних источников тепла: устано­ вить защитный экран или нанести теплоизоляцию. Не следует устанавливать термометры (термопары) в углублениях в стенах, в колодцах и других местах, где затруднена циркуляция воздуха. Такая установка значительно повышает инерционность измери­ тельного устройства.

Как уже говорилось, при выборе места установки термомет­ ров, термопар и термобаллонов необходимо учитывать условия их эксплуатации. Ртутно-технические и контактные термометры следует устанавливать в достаточно освещенных местах, доступ­ ных постоянному наблюдению и исключающих возможность слу­ чайного механического повреждения приборов. Термометры не­ обходимо устанавливать на высоте 1,5—1,8 м от пола, а если такая установка невозможна, делать ступеньки, лесенки, пло­ щадки и другие конструкции, обеспечивающие удобное наблю­ дение за показаниями термометра. Не следует устанавливать термометры в непосредственной близости от пола, в узких про­ ходах и других труднодоступных местах, так как это затрудня­ ет контроль за их показаниями и значительно увеличивает возможность случайного механического повреждения приборов

Термопары, термометры сопротивления и термобаллоны ма­ нометрических термометров можно устанавливать в местах, не­ доступных для постоянного наблюдения, так, чтобы их можно было периодически осматривать, проверять и ремонтировать.

Не допускается установка термометров, термопар и других устройств для измерения температуры в местах с повышенной влажностью, подверженных сильной вибрации, воздействию агрессивных паров и газов.

Все виды термометров и термопар устанавливают на трубо­ проводах и аппаратах с помощью разнообразных защитных арматур и специальных устройств (бобышек, оправ, карманов).

К термометрам сопротивления, термопарам и ртутно-кон­ тактным термометрам провода подводят в защитных гибких шлангах. Если термометры сопротивления и термопары (а так­ же защитные трубопроводы) в процессе эксплуатации не под­ вергаются вибрации, допускается подвод защитного трубопро­

218

вода непосредственно к головкам термопар и термометров со­ противления.

Вторичные приборы для измерения температуры монтиру­ ют главным образом на щитах (редко — на специальных метал­ лических конструкциях) в соответствии с монтажно-эксплуатаци­ онной инструкцией и проектно-технической документацией.

При монтаже приборов на специальных металлических кон­ струкциях и индивидуальных щитках следует объединять их в группы, а не разбрасывать на большие расстояния один от другого, так как это затрудняет условия их эксплуатации. Об этом необходимо помнить в тех случаях, когда точное место­ положение приборов не обозначено в проектной документации.

Как правило, место установки приборов должно соответство­ вать указаниям проекта и монтажно-эксплуатационной инструк­ ции. Но иногда монтажник самостоятельно выбирает место и способ установки приборов. В этом случае необходимо соблю­ дать следующие требования. Место установки прибора должно быть доступным для постоянного наблюдения и удобным для монтажа, демонтажа и эксплуатации прибора (ремонта, повер­ ки прибора, замены картограмм, элементов, деталей, заправки чернил и т. д.). Нельзя устанавливать приборы в местах, где не закончены строительные работы и не завершен монтаж техно­ логического оборудования, а также в местах с повышенной влажностью или наличием агрессивных паров и газов. Не ре­ комендуется устанавливать приборы в зоне действия сильного теплового излучения и в местах с температурой ниже 5 и вы­ ше 50° С. Следует избегать установки приборов в местах, под­ верженных сильной вибрации; при необходимости установки прибора в таком месте для защиты от вибрации прибор следует установить на амортизаторах. Следует также избегать установ­ ки приборов в местах с сильными магнитными полями.

После монтажа вторичных приборов для измерения темпера­ туры на щите нельзя в непосредственной близости от него про­ изводить работы, связанные с сильной вибрацией или ударами. Вторичные приборы, мосты и потенциометры по окончании мон­ тажа должны быть надежно заземлены.

§ 65. Установка жидкостных термометров

При монтаже приборов для измерения температуры необхо­

между измеряемой средой, первичным прибором для измерения температуры и внешней средой.

Термометры расширения делятся на три группы: жидкост­ ные (стеклянные); стержневые (дилатометрические), имеющие два стержня из разных металлов, величина удлинения которых

219

при одинаковом измерении температур различна; биметалличе­ ские, имеющие пружину, которая спаяна или сварена из двух пластинок из разных металлов.

Места установки термометров расширения должны обеспечи­ вать их удобное обслуживание.

При установке термометров расширения (рис. 34) активная часть термометра (резервуара) должна располагаться в центре

Шнур асбестоВый[ГОСТ ТПЗ-Ь) (комплектно с опраШ )

Рис. 34. Установка термометра расширения

а — установка термометра ртутного углового с углом 90°; б — то же, с углом 135°: в — установка термо­ метра ртутного прямого

потока измеряемой среды; глубина погружения должна быть наибольшая.

При измерении температуры в трубопроводе малого диамет­ ра термометр следует устанавливать под углом к оси трубопро­ вода, активной частью (резервуаром) навстречу потоку. Термо­ метр на колонне трубопровода устанавливают также активной частью навстречу потоку. В вертикальном трубопроводе уста­ навливают угловой термометр или прямой термометр под углом.

Для защиты от механических повреждений термометры за­ ключают в металлические гильзы (оправы), которые ввертыва­ ются в бобышку, вваренную в трубопровод. Гильзы проходят испытания в соответствии с нормами для арматуры, работаю­ щей под давлением.

Для лучшей теплопередачи от измеряемой среды к резервуа­ ру термометра и уменьшения времени запаздывания показаний (инерции) гильзу заливают машинным маслом при температу­ ре измеряемой среды до 150° С. При температуре выше 150° С

220

ІгИЛьзу заполняют опилками красной меди, а сверху опилок — асбестом.

При монтаже жидкостных термометров особое внимание сле­ дует уделять правильному выбору места установки и способу установки, так как от этого зависит точность измерения темпе­ ратуры. Необходимо обеспечивать наиболее благоприятные усло­ вия притока тепла от измеряемой среды к термочувствительной части прибора, уменьшать отвод тепла от прибора во внешнюю среду посредством точной подготовки и уплотнения соедини­ тельных деталей термометра.

При измерении температуры жидкой среды на точность из­ мерения большое влияние оказывает утечка тепла от термочув­ ствительной части прибора за счет теплопроводности отдель­ ных частей прибора и его арматуры, а при измерении темпера­ туры газообразной и парообразной среды — еще и за счет до­ полнительного обмена лучеиспусканием с поверхностями, окру­ жающими прибор. Кроме того, введенная в измеряемую среду термочувствительная часть прибора в той или иной мере иска­ жает окружающее ее температурное поле вследствие отвода или подвода тепла. В этих условиях измерение не дает правильных результатов, так как показания прибора соответствуют его собственной температуре, отличающейся от действительной температуры среды. Неправильная установка прибора только в результате большой утечки тепла в окружающую среду мо­ жет вызвать погрешность измерения, равную 10—15%.

Применяют два способа установки жидкостных термомет­ ров — в защитных гильзах (оправах) и без них — путем непо­ средственного погружения термометра в измеряемую среду.

Наиболее распространенным способом является установка термометров в гильзе (оправе), которая предохраняет его от поломки и обеспечивает необходимую прочность и плотность соединения в месте расположения прибора (рис. 34). Длина за­ щитной гильзы выбирается в зависимости от глубины погруже­ ния и длины термометра.

Для улучшения теплопередачи от внутренней поверхно­ сти гильзы к термическому баллону термометра кольцевой за­ зор, образующийся в гильзе между термобаллоном и стенками гильзы, при измерении температуры до 150°С заполняется ма­ шинным маслом, а при измерении более высокой температуры— медными опилками. Гильзу заполняют маслом или опилками так, чтобы они покрывали только термобаллон термометра. Чрезмерное заполнение гильзы понижает точность измерения и увеличивает тепловую инерцию прибора.

При измерении температуры в трубопроводе термометр уста­ навливают так, чтобы ось трубы проходила посредине термо­ баллона. Погружение термометра до центра трубы, т. е. в зону наибольших скоростей потока, улучшает условия теплообмена между движущейся средой и прибором (благодаря возрастанию

221