Навигация:
ГлавнаяВсе категории → Основы газового хозяйства

Контрольно-измерительные приборы ЗАЗ-1102


Контрольно-измерительные приборы ЗАЗ-1102

В нашей стране разработана и внедряется государственная система приборов (ГСП). Она представляет собой совокупность унифицированных блоков, приборов и устройств, имеющих стандартизированные параметры входных и выходных сигналов, нормированные габариты, присоединительные размеры, а также параметры питания. Таким образом, ГСП позволит решать все задачи автоматического контроля, регулирования и управления производственными процессами. ГРП для контроля за работой оборудования и измерения параметров газа применяют ряд контрольно-измерительных приборов: термометры для замера температуры газа, показывающие и регистрирующие (самопишущие) манометры для замера давления газа, приборы для регистрации перепада давлений на скоростных расходомерах, приборы учета расхода газа (газовые счетчики или расходомеры).

Все контрольно-измерительные приборы должны подвергаться государственной или ведомственной периодической проверки. Они должны быть в постоянной готовности к выполнению измеоений.

Для замера перепада давления используют дифференциальные манометры, присоединяемые к специальным штуцерам.

Готовность обеспечивается метрологическим надзором. Метрологический надзор заключается в осуществлении постоянного наблюдения за состоянием, условиями работы и правильностью показаний приборов, осуществлении их периодической проверки, изъятии из эксплуатации пришедших в негодность и не прошедших проверки приборов. Контрольно-измерительные приборы должны устанавливаться непосредственно у места замера или на специальном приборном щитке. Если КИП монтируют на приборном щитке, то для замера используют один прибор с переключателями для замера показаний в нескольких точках.

Контрольно-измерительные приборы к газопроводам присоединяют стальными трубами. Импульсные трубки соединяют сваркой или резьбовыми муфтами.

Все контрольно-измерительные приборы должны иметь клейма или пломбы органов Государственного комитета СССР по стандартам.

Контрольно-измерительные приборы с электрическим приводом, а также телефонные аппараты должны быть во взрывозащищенном исполнении, в противном случае их ставят в помещении, изолированном от ГРП.

Рассмотрим наиболее распространенные виды контрольно-измерительных приборов, применяемых в ГРП.

Приборы для измерения давления газа делятся на две основные группы: жидкостные, в которых измеряемое давление определяется величиной уравновешивающего столба жидкости; пружинные, в которых измеряемое давление определяется величиной деформации упругих элементов (трубчатые пружины, сильфоны, мембраны). Жидкостные манометры используются для замера избыточных давлений в пределах до 0,1 МПа. Для давлений до 10 КПа манометры заполняют водой или керосином (при отрицательных температурах), а при измерении более высоких давлений — ртутью.

К жидкостным манометрам относятся и дифференциальные манометры (дифманометры). Они применяются для замеров перепада давления. В газовом хозяйстве применяют U-образный дифманометр ДТ-50. Толстостенные стеклянные трубки прочно закрепляются в верхней и нижней стальных колодках. Вверху трубки присоединяются к камерам-ловушкам, предохраняющим трубки от выброса ртути в случае повышения максимального давления. Там же расположены игольчатые вентили, с помощью которых можно отключать стеклянные трубки от измеряемой среды, продувать соединительные линии, а также выключать и включать дифманометр. Между трубками расположены измерительная шкала и два указателя, которые можно устанавливать на верхний и нижний уровни ртути в трубках.

Дифманометры можно использовать и как обычные манометры Для замера избыточных давлений газа, если одну трубку вывести в атмосферу, а другую — в измеряемую среду.

Основной частью манометра с одновитковой трубчатой пружиной является изогнутая пустотелая трубка, которая нижним неподвижным концом закреплена к штуцеру, с помощью которого манометр присоединяют к газопроводу. Второй конец трубки запаян и шарнирно связан с тягой. Давление газа через штуцер передается на трубку, свободный конец которой через тягу вызывает перемещение сектора, зубчатого колеса и оси. Ось дает отклонение насаженной на нее стрелки. Пружинный волосок обеспечивает сцепление зубчатого колеса и сектора и плавность хода стрелки. Перед манометром устанавливают отключающий кран, позволяющий при необходимости снять манометр и заменить его. Манометры в процессе эксплуатации должны проходить государственную поверку один раз в год. Рабочее давление, измеряемое манометром, должно находиться в пределах от 1/3 до 2/3 их шкалы.

На рис. 3 изображена схема самопишущего манометра с многовитковой пружиной. Пружина выполнена в виде сплюснутой окружности диаметром 30 мм и шестью витками. Вследствие большой длины пружины ее свободный конец может перемещаться на 15 мм (у одновитковых манометров только на 5…7 мм), угол раскручивания пружины достигает 50…60°. Такое конструктивное исполнение позволяет применять простейшие рычажные передаточные механизмы и осуществлять автоматическую запись показаний с дистанционной передачей. При подключении манометра к измеряемой среде свободный конец пружины рычага будет поворачивать ось, при этом перемещение рычагов и тяги будет передаваться оси. На оси закреплен мостик, который соединен со стрелкой пера. Изменение давления и перемещение пружины через рычажный механизм передается стрелке, на конце которой установлено перо для записи измеряемой величины давления. Диаграмма вращается с помощью часового механизма.

Рис. 1. Дифференциальный манометр ДТ-50:
1 — вентили высокого давления. 2, 6 колодки. 3 — камеры-ловушки, 4— измерительная шкала, 5 — стеклянные трубки, 7 указатели

Рис. 2. Манометр с одновитковой трубчатой пружиной:
1 — шкала, 2 — стрелка, 3 — ось; 4 — зубчатое колесо, 5 — сектор, 6 — трубка. 7 —тяга, 8 — пружинный волосок, 9 — штуцер

Рис. 3. Схема самопишущего манометра с много-витковой пружиной:

Ротационные счетчики типа РГ. Счетчиками называются приборы, измеряющие суммарный расход газа за определенный промежуток времени. Объемное измерение в счетчиках осуществляется вследствие вращения двух роторов за счет разности давления газа на входе и выходе. Необходимый для вращения роторов перепад

давления в счетчике составляет до 300 Па, что позволяет испольт зовать эти счетчики даже на низком давлении. Отечественная промышленность выпускает счетчики РГ-40-1, РГ-100-1, РГ-250-1, РГ-400-1, РГ-600-1 и РГ-1000-1 на номинальные расходы газа от 40 до 1000 м1/ч и давление не более 0,1 МПа. При необходимости можно применять параллельную установку счетчиков.

Ротационный счетчик РГ состоит из корпуса, двух профилированных роторов, коробки зубчатых колес, редуктора, счетного механизма и дифференциального манометра. Газ через входной патрубок поступает в рабочую камеру. В пространстве рабочей камеры размещены роторы, которые под действием давления протекающего газа приводятся во вращение.

При вращении роторов между одним из них и стенкой камеры образуется замкнутое пространство, которое заполнено газом, Вращаясь, ротор выталкивает газ в газопровод. Каждый поворот ротора передается через коробки зубчатых колес и редуктор счетному механизму. Таким образом учитывается количество газа, проходящего через счетчик.

Подготовку ротора к работе производят следующим образом. Снимают верхний и нижний фланцы и под счетчик устанавливают лист. Затем ррторы промывают бензином и мягкой кистью, поворачивая их деревянной палочкой, чтобы не повредить шлифованную поверхность. Далее промывают обе коробки зубчатых колес и редуктор. Для этого заливают бензин (через верхнюю пробку), проворачивают роторы несколько раз и сливают бензин через нижнюю пробку. Закончив промывку, заливают масло в коробки зубчатых колес, редуктор и счетный механизм, заливают соответствующую жидкость в манометр счетчика, соединяют фланцы и проверяют счетчик путем пропускания через него газа, после чего замеряют перепад давлений. Далее прослушивают работу роторов (должны вращаться бесшумно) и проверяют работу счетного механизма.

Рис. 4. Схема ротационного счетчика РГ:
1 — корпус счетчика, 2 — роторы. 3 — дифференциальный манометр, 4 — указатель счетного механизма

При техническом осмотре следят за уровнем масла в коробках зубчатых колес, редукторе и счетном механизме, замеряют перепад давления, проверяют на плотность соединения счетчиков. Счетчики устанавливают на вертикальных участках газопроводов так, чтобы поток газа направлялся через него сверху вниз.

Поплавковые дифманометры. Широкое распространение в газовом хозяйстве нашли поплавковые дифманометры и сужающие устройства. Сужающие устройства (диафрагмы) служат для создания перепада давления. Они работают в комплекте с дифманометрами, измеряющими создаваемый перепад давления. При уста-.новившемся расходе газа полная энергия потока газа складывается из потенциальной энергии (статического давления) и кинетической энергии, т. е. энергии скорости. До диафрагмы поток газа имеет начальную скорость иь в узком сечении эта скорость возрастает до v2, после прохождения диафрагмы поток расширяется и постепенно восстанавливает прежнюю скорость.

При возрастании скорости потока увеличивается его кинетическая энергия и соответственно уменьшается потенциальная энергия, т. е. статическое давление.

Рис. 5. Принципиальная схема поплавкового дифманометра:
а — конструктивная схема; б — кинематическая схема; в — график изменения параметров газа; 1 — поплавок, 2 — запорные вентили, Л—диафрагма. 4 — стакан, 5 — поплавковая камера, 6 — ось, 7 — импульсные трубки, 8 — кольцевые камеры, 9— шкала указателя, 10 — оси, 11 — рычаги, 12— мостик пера, 13— перо, 14 — диаграмма, 15 — часовой механизм, 16 — стрелка

За счет разности давлений АР—РСт—Реп ртуть, находящаяся в дифманометре, перемещается из поплавковой камеры в стакан. Вследствие этого расположенный в поплавковой камере поплавок опускается и перемещает ось, с которой связаны стрелки прибора, показывающего расход газа. Отсюда следует, что перепад давления в дроссельном устройстве, измеренный с помощью дифференциального манометра, может служить мерой расхода газа.

Значение коэффициента К зависит от соотношения диаметров отверстия диафрагмы и газопровода, плотности и вязкости газа.

При установке в газопроводе центр отверстия диафрагмы должен совпадать с центром газопровода. Отверстие диафрагмы со стороны входа газа выполняется цилиндрической формы с коническим расширением к выходу потока. Диаметр входного отверстия диска определяют расчетным путем. Входная кромка отверстия диска должна быть острой.

Нормальные диафрагмы могут быть двух видов — камерные и дисковые. Для отбора более точных импульсов давления диафрагма размещается между кольцевыми камерами.

Плюсовой сосуд присоединяется к импульсной трубке, отбирающей давление до диафрагмы; к минусовому сосуду подводится давление, отбираемое после диафрагмы.

При наличии расхода газа и перепада давления часть ртути из камеры выжимается в стакан (сменный). Это вызывает перемещение поплавка и соответственно стрелки, указывающей расход газа, и пера, отмечающего на диаграмме величину перепада давления. Диаграмма приводится в движение от часового механизма и делает один оборот в сутки. Шкала диаграммы, разделенная на 24 части, позволяет определить расход газа за 1 ч. Под поплавком помещается предохранительный клапан, который разобщает сосуды в случае резкого перепада давлений и тем самым предотвращает внезапный выброс ртути из прибора.

Сосуды сообщаются с импульсными трубками диафрагмы через игольчатые вентили и уравнительный вентиль, который в рабочем положении должен быть закрыт.

Сильфонные дифманометры. Предназначены для непрерывного измерения расхода газа. Действие прибора основано на принципе уравновешивания перепада давления силами упругих деформаций двух сильфонов, торсионной трубки и винтовых цилиндрических пружин.

Рис. 6. Принципиальная схема сильфонного дифманометра:
1 — сильфонный блок, 2 — «плюсовой» сильфон, 3 — рычаг, 4 — ось, 5 — дроссель. 6 — «минусовый» сильфон, 7 — сменные пружины, 8 — шток

Пружины сменные, их устанавливают в зависимости от измеряемого перепада. Основными частями дифманометра являются сильфонный блок и показывающая часть.

Сильфонный блок состоит из сообщающихся между собой сильфонов, внутренние полости которых заполнены жидкостью. Жидкость состоит из 67% воды и 33% глицерина. Сильфо-ны связаны между собой штоком. В сильфон подводится импульс до диафрагмы, а в сильфон — после диафрагмы.

Под действием более высокого давления левый сильфон сжимается, вследствие чего жидкость, находящаяся в нем, через дроссель перетекает в правый сильфон. Шток, жестко соединяющий донышки сильфонов, перемещается вправо и через рычаг приводит во вращение ось, кинематически связанную со стрелкой и пером регистрирующего и показывающего прибора.

Дроссель регулирует скорость перетекания жидкости и тем самым снижает влияние пульсации давления на работу прибора. Для соответствующего предела измерения применяю- сменные пружины.



Похожие статьи:
Оказание помощи пострадавшим

Навигация:
ГлавнаяВсе категории → Основы газового хозяйства

Статьи по теме:





Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум