Теплотехнический контроль котлоагрегата (стр. 5 из 5)
Манометр МЭД и вторичный прибор КСД имеют одинаковые дифтрансформаторы, катушки которых 1 и 2 с сердечниками содержат первичную и вторичную обмотки. Кроме того, в средней части катушки 2 расположена дополнительная вторичная обмотка 3, шунтированная переменным резистором R3, служащая корректором электрического нуля вторичного прибора.
Первичные обмотки А1 и А2 катушек 1и 2 дифтрансформаторов соединены между собой последовательно и питаются переменным током напряжением 24В, частотой 50Гц, от зажимов а и в силового трансформатора электронного полупроводникового усилителя ЭУ. Вторичные обмотки этих катушек состоят их двух одинаковых секций: B1и С1, B2 и С2, B3 и С3. Секции каждой обмотки включены встречно, т.е. индуктируемые в них э.в.с. имеют противоположные направления. Все вторичные обмотки катушек дифтрансформаторов соединены последовательно и подключены к входным зажимам с и d ЭУ.
При среднем положении сердечников в катушках наводимые в секциях каждой вторичной обмотки э.д.с. равны и взаимно компенсируются. В этом случае разность потенциалов между вторичными обмотками катушек, подаваемая на вход ЭУ, равна нулю.
Измерение величины измеряемого давления называют смещение сердечника в катушке I, вследствие чего наводимые в секциях ее вторичной обмотки э.д.с. будут различны. Тогда на вход усилителя поступает разность напряжений между вторичными обмотками катушек. Разность напряжений и ее фаза зависят от смещения и направления сердечника в катушке I, т.е. от того, увеличилось или уменьшилось измеряемое давление.
4. Специальное задание
4.1 Принципиальная электрическая схема
Бесшкальные электрические дифманометры-pacxoдомеры, работающие в комплекте со вторичными приборами, служат для дистанционной передачи показаний на щиты управления агрегатами. Выпускаются мембранные дифманометры типа ДМ с дифференциально-трансформаторным преобразователем (дифтрансформатором) и мембранные и сильфонные типов ДМЭР и ДСЭР с магнитомодуляционным преобразователем. Принцип действия этих приборов тот же, что и соответствующих деформационных электрических манометров типов МЭД и MМЭ.
Мембранный электрический дифманометр-расходомер типа ДМ моделей 23573, 23574 и 23582, получивший широкое распространение, является взаимозаменяемым прибором с унифицированным выходным параметром (сигналом).
Электрические дифманометры- расходомеры – мембранный типа ДМЭР и сильфонный типа ДСЭР с унифицированным выходным сигналом постоянного тока 0-5мА относятся к серии приборов ГСП с магнитомодуляционным преобразователем. Указанные дифманометры имеют тут же структурную и электрическую схемы, что и мембранный электрический манометр типа ММЭ.
Мембранный электрический дифманометр- расходомер типа ДМЭР выпускается на предельный номинальный перепад давления 0,004-0,63МПА. Класс точности прибора 1,5. Допускаемое рабочее давление 40МПА. Прибор имеет такой же чувствительный элемент, как и мембранный дифманометр типа ДМ. Магнитомодуляционный преобразователь и усилительное устройство его аналогичны соответствующим элементам электрического мембранного манометра типа ММЭ. Для спрямления шкалы расходомера в усилительное устройство прибора дополнительно встроен квадрат, в электрической схеме которого извлекается квадратный корень из автогенераторного регулирующего устройства с широтно-импульсной модуляцией, собранного на интегральной микросхеме, и функционально-импульсного делителя, выполненного на транзисторе. Выходным сигналом квадратора являются прямоугольные импульсы постоянной амплитуды, частота которых и коэффициент заполнения определяются уровнем входного сигнала.
Дифманометр питается от сети переменного тока напряжением 220В, частотой 50Гц. Потребляемая мощность 8В•А. габариты прибора 475*405*270мм и масса 28кг.
Способ установки, условия измерения, тип вторичных приборов и их присоединение к мембранному дифманометру - расходомеру типа ДМЭР те же, что и для мембранного манометра типа ММЭ. Шкалы вторичных приборов градуируются в единицах расхода.
Сильфонный электрический дифманометр- расходомер типа ДСЭР имеет то же устройство, что и сильфонный электрический тягомер типа ДСЭТ. Прибор предназначен только для измерения расхода газа при рабочем давлении до 0,025МПА. Предельный перепад давления 0,001- 0,004МПа. Класс точности прибора 1,5. В усилительное устройство дифманометра встроен квадратор. Дифманометр питается от сети переменного тока напряжением 220В, частотой 50Гц. Потребляемая мощность 8В•А. Габариты прибора 535*405*300мм и масса 13,5кг.
4.2 Расчёт сужающего устройства
Исходные данные:
Измеряемая среда - вода.
D20=87мм;
Наибольший измеряемый массовый расход Qmax = 9.4 т/ч;
Средний измеряемый массовый расход Qср= 7.4 т/ч;
Абсолютное давление пара перед сужающим устройством Р=10мПа;
Температура воды перед сужающим устройством t =134 °С;
Материал трубопровода сталь 20М.
Определение недостающих для расчета данных:
1. Плотность пара в рабочих условиях (Р и t), ρ:
ρ = 936.2 кг/м3 (прил. 8) [8]
2. Внутренний диаметр трубопровода D:
3. Внутренний диаметр трубопровода, округленный по ГОСТу до
стандартного при температуре 20 °С, D20:
D20=87mm [6]
4. Средний коэффициент линейного теплового расширения материала трубопровода β`t, 1/˚C
β`t = 1.0011 1/˚C (табл. 1)[8]
5. Поправочный множитель на тепловое расширение материала трубопровода K't:
6. Внутренний диаметр трубопровода при t, D:
D= D20*K`t =87.124мм (ф. 155) [8]
7. Динамическая вязкость воды в рабочих условиях а:
μ= 21.5*10-6 кгс·с/м2 (прил.26) [8]
Выбор сужающего устройства и дифманометра:
8. Тип сужающего устройства. Диафрагма камерная; материал - сталь 12Х17 (п.12.1.1)[8]
9. Тип и разновидность дифманометра. Дифманометр мембранный (п. 12.1.2) [8]
10. Верхний предел измерения дифманометра. Ym пр:
Ум пр = 9.4 т/ч=9400 кг/ч (табл.2) (п. 12.1.4) [8]
Определение номинального перепада давления дифманометра:
11. Вспомогательная величина С:
12. Предельный номинальный перепад давления дифманометра ∆Рн, для m =0.2:
∆Рн =815кгс/м2 (прил.32)[8]
13. Число Рейнольдса; соответствующее верхнему пределу измерения дифманометра Re:
Определение параметров сужающего устройства:
14. Наибольший перепад давления на диафрагме ∆Р:
∆Р=∆Рн =815кгс/м:(ф.34)|8]
15. Вспомогательная величина
: 
16. Коэффициент расхода α1:
17. Вспомогательная величина F1 :
F1=m1* α1=0.2*0.615=0.123
18. Относительное отклонение δ1 :
Проверка ограничений на число Рейнольдса:
19. Минимальное число Рейнольдса Re:
20. Минимальное допустимое число Рейнольдса Re min:
Re min =5х103 (п 5.1.1) [8]
Условие Re > Re min удовлетворяется
21. Средний коэффициент линейного теплового расширения материала сужающего устройства β`t:
22. Поправочный множитель на тепловое расширение материала сужающего устройства Kt:
Kt= 1.00118[8]
23. Диаметр отверстия диафрагмы при температуре 20˚С:
мм (ф. 167) [8]
24. Диаметр отверстия диафрагмы при температуре 100˚С:
d= d20 * Kt =38.95мм (ф.154)[8]
Проверка расчета:
25. Расход соответствующий предельному перепаду давления Yмпр:
кг/ч [8] 4.3 Описание монтажной схемы
Магнитоэлектрический милливольтметр является чувствительным вторичным прибором. Для измерения температуры шкала его градуируется непосредственно в ºС.
При соединении милливольтметра с термоэлектрическим термометром через рамку, резистор и спиральные пружинки протекает ток, вызывающий поворот рамки и стрелки вокруг оси сердечника. Одновременно с перемещением рамки происходит закручивание спиральных пружинок, создающих противодействующий момент, величина которого по мере увеличения угла поворота рамки возрастает и приводит подвижную часть в состояние равновесия. Таким образом, угол поворота рамки(стрелки) прибора, равный углу закручивания пружинок зависит от силы тока, которая в свою очередь зависит от термо-э.д.с. термометра.
Установка милливольтметра.
Прибор вставляется в отверстие щита и закрепляется с помощью двух специальных кронштейнов, вводимых в пазы пластин на боковых стенках корпуса. Кронштейн, поворачивающийся на оси, прижимается к щиту упорным болтом, ввинчиваемым в сидящую на кронштейне гайку.
Список используемой литературы
1. Правила измерения пара и жидкости стандартными сужающими устройствами РД-50-213-80
2. Каталог 13-81 Котлы большой мощности.
3. Диафрагмы стандартные для расходомеров. Технические условия ГОСТ 26969-86
4. Техническое описание и инструкция по эксплуатации 5Ц 2.821.300 ТО
5. Мурин Р.П. Теплотехнические измерения М., Энергия 1979г
6. Вторичные приборы Каталог М., Энергоатомиздат, 1985
7. Образовательный стандарт УО МГЭК
8. ТО и инструкция по эксплуатации КСД-2