Файл: Миниович, М. А. Производство аммиачной селитры.pdf

используются почти на каждой стадии получения аммиачной се­ литры.

Термометры расширения. Ртутные стеклянные термометры при­ меняются для замера температур от •—36 до 300 °С. В некоторых термометрах пространство над ртутью заполнено азотом под дав­ лением. С помощью таких термометров можно измерять темпера­ туру до 550 °С. Спиртовые термометры применять в производстве селитры не разрешается.

Ртутные контактные термометры служат для передачи на рас­ стояние сигнала о достижении заданной температуры.

Рис. 51. Схема манометрического газонаполненного термометра:

с двумя контактами из никелевых проволочек. Один контакт впаян вблизи небольшой емкости с ртутью, другой—передвижной кон­ такт устанавливают на определенном делении шкалы, соответст­ вующем заданной температуре. Контакты соединены с электриче­

Манометрические термометры. Действие манометрических тер­ мометров основано на зависимости давления тазов (реже — жид­ костей или паров), заполняющих прибор, от температуры. Если газ или жидкость нагревать в закрытой трубке (сосуде), то давление внутри нее повышается тем больше, чем выше температура нагре­ вания. Значение давления фиксируется на отградуированной шка­ ле прибора.

170

На рис. 51 изображена схема манометрического термометра. Датчиком является термопатрон 1, представляющий собой пусто­ телую металлическую трубку, заполненную азотом или гелием. При нагревании давление газа в термопатроне возрастает и по тонкой трубке (капилляру) передается манометрической пружи­ не 3 самопишущего прибора. Капилляр, соединяющий термопатрон с вторичным прибором, защищен от механических и других по­ вреждений стальной оплеткой.

Термометры сопротивления. Измерение температур с помощью термометров сопротивления основано на свойстве проводников из­ менять электрическое сопротивление в зависимости от температу­ ры. Зная эту зависимость, по величине электрического сопротив­ ления проводника можно определять его температуру и, следова­ тельно, температуру среды, в которую он помещен. Электрическое сопротивление почти всех металлических проводников возрастает с повышением и уменьшается с понижением температуры.

Измерительная установка для определения температуры с по­ мощью термометра сопротивления состоит из собственно термо­ метра сопротивления (чувствительный элемент), прибора для из­ мерения сопротивления проводника (логометр, уравновешенный или неуравновешенный мост) и источника постоянного тока. Соб­ ственно термометр сопротивления представляет собой платиновую или медную проволоку, спирально намотанную на каркас и заклю­ ченную в защитную арматуру. Аналогично термопаре такой термо­ метр устанавливают в контролируемой среде. Термометр с по­ мощью проводов подключают к прибору для измерения сопротив­ ления. Прибор имеет отградуированную шкалу.

На рис. 52 показан чувствительный элемент термометра сопро­ тивления. Он изготовляется из платиновой проволоки, намотанной на слюдяную пластинку 2. Концы проволоки имеют серебряные вы­ воды 6. Пластинка с элементом сопротивления изолирована слюдя­ ными накладками 1, скрепленными обмоткой 3 из серебряной лен­ ты. Весь пакет помещен в чехол из коррознонностойкой стали. Сво­ бодное сечение трубки с обеих сторон пакета заполнено алюминие­ выми вкладышами. Выводы 6 изолированы друг от друга и от ар­ матуры фарфоровыми трубочками или бусами 5. Чехол с элемен­ том помещен в арматуру, состоящую из трубы с заваренным дном,

171

штуцерной гайки и алюминиевой головки, в которой укреплены контактные зажимы для присоединения проводов.

Термопары. Если составить замкнутую цепь из двух разнород­ ных проводников -н нагреть один ее спай, то возникает электриче­ ский ток. Такая цепь, состоящая из двух разнородных проводников (термоэлектродов), образует термоэлемент (термопару).

Спай, помещенный в измеряемую среду, называют рабочим (го­ рячим) спаем термопары, а второй спай — свободным (холодным).

При нагреве рабочего спая на свободных концах проводников возникает термоэлектродвижущая сила (т. э. д. с ) . Величина по­ следней пропорциональна разности температур между рабочим опаем « свободными концами термопары.

Экспериментально устанавливают зависимость между темпера­ турой и т. э. д. с. (градуировка термопары). Тогда определение не­ известной температуры сводится к измерению т. э. д. с , значение которой определяют с помощью автоматических потенциометров типа ЭПД и др.

В производствах аммиачной селитры применяются хромелькопелевая (ХК) и реже — платииородий-платиновая (ПП-1) тер­

Измерение давления и разрежения

Для измерения давления применяются манометры, для измере­ ния разрежения — вакуумметры и мановакуумметры.

В производстве аммиачной селитры манометры служат для из­ мерения избыточного давления в паропроводах, линиях аммиака и азотной кислоты и т. д. Вакуумметры используются для измере­ ния разрежения в выпарных установках, в вакуум-испарителях и др. Мановакуумметры предназначены для измерения избыточно­ го давления до 0,5 ат и вакуума.

По принципу действия приборы для измерения давления разде­ ляются на жидкостные, пружинные и поршневые. Часто применяют­ ся манометры с мембраной, измеряющие давление агрессивных сред (например, азотной кислоты) и вязких жидкостей (например, концентрированных растворов аммиачной селитры).

172

Манометры с пластинчатой мембраной. Работа их основана на прогибе пластинки иод давлением. Стальная мембрана, прогибаю­ щаяся вследствие разности давлений с обеих сторон, зажата меж­ ду двумя фланцами, из которых верхний является частью корпуса прибора, а нижний соединяется с контролируемым пространством. Верхняя часть пластинки сообщается с атмосферой. При повыше­ нии давления среды середина пластинки выгибается и передви­ гает вверх стержень, связанный с зубчатым сектором. Сектор пово­ рачивает шестеренку, на оси которой укреплена стрелка, выне­ сенная на шкалу прибора.

Для измерения давления агрессивных или вязких жидкостей применяются приборы с мембраной из нержавеющей стали.

Пружинный манометр представляет собой стальную коробку, внутри которой помещена загнутая трубка (пружина) из латуни или коррозионностойкой стали. Один конец трубки закрыт, дру­ гой— впаян в штуцер, соединенный с контролируемой средой. За­ крытый конец трубки может перемещаться. Под давлением газа, жидкости или пара, входящих внутрь трубки, она стремится разо­ гнуться. При этом рычаг, шарнирно закрепленный на конце трубки, поворачивает зубчатый сектор, соединенный с шестеренкой, на оси которой закреплена стрелка. Стрелка показывает на шкале прибо­ ра величину давления в кгс/см2 .

с дифманометрами и расходомеры постоянного перепада. Дроссель­ ные приборы измеряют расход газов и жидкостей в данный мо­ мент. Измерение осуществляется при дросселировании (сужении) потока с определением расхода по разности давления до и после сужения (т. е. по перепаду давлений).

Действие дроссельных приборов заключается в том, что при протекании жидкости или газа-через сужение трубопровода ско­ рость потока значительно возрастает. На увеличение скорости по­ тока затрачивается часть давления, поэтому после сужения давле­ ние будет несколько ниже, чем до него.

Между перепадом давления и расходом существует квадратич­ ная зависимость: при увеличении расхода в два раза перепад дав­ ления увеличивается в четыре раза и т. д.

Простейшим из приборов для дросселирования струи является диафрагма. Измерения в данном случае производят с помощью U-образного манометра, который фиксирует не абсолютные значе­ ния, а разность давлений до и после дросселирования.

173