Меню

Измерительные приборы в теплоэнергетике

Глава первая. Основные принципы теплотехнических измерений

1-2. КЛАССИФИКАЦИЯ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ

В зависимости от назначения, устройства и других характерных признаков применяемые в теплоэнергетике приборы для теплотехнических измерений разделяются на ряд групп.

Основная классификация предусматри­вает деление приборов по роду измеряемых величин. Условно приняты следующие наименования наиболее распространенных приборов, предназначенных для изме­рения:

температуры — термометры и пирометры

давления — манометры, вакуумметры, мановакуумметры, тягомеры, напоромеры и барометры;

расхода и количества — расходомеры, счетчики и весы;

уровня жидкости и сыпучих тел — уровнемеры и ука­затели уровня;

состава дымовых газов — газоанализаторы;

качества воды и пара — кондуктометры и кислородомеры.

Дополнительная классификация подразделяет указанные приборы на следующие группы:

по назначению — промышленные (технические), лабо­раторные, образцовые и эталонные;

по характеру показаний — показывающие, регистри­рующие (самопишущие и печатающие) и интегрирую­щие;

по форме представления показаний — аналоговые и цифровые;

по принципу действия — механические, электрические, жидкостные, химические, радиоизотопные и др.;

по характеру использования — оперативные, учетные и расчетные;

по местоположению — местные и с дистанционной передачей показаний;

по условиям работы — стационарные (щитовые) и переносные;

по габаритам — полногабаритные, малогабаритные и миниатюрные.

Почти каждый измерительный прибор может быть отнесен к любой из указанных выше групп. Так, напри­мер, термометр может быть промышленным, самопишущим, электрическим и т. д.

Промышленные приборы являются наибо­лее распространенными средствами измерений, приме­няемыми для практических целей, и обладают сравнитель­но простой и прочной конструкцией и высокой надеж­ностью действия. Точность этих приборов, предназначен­ных для работы в неблагоприятных условиях (при нали­чии пыли, влаги, вибрации и т. п.), сравнительно невысока.

Показания промышленных приборов хорошо видимы на расстоянии.

Лабораторные приборы служат обычно для точных измерений. Ими пользуются, как правило, , при исследовательских и наладочных работах. Для полу­чения большой точности измерений лабораторные приборы имеют тщательное выполнение, совершенные схемы и специальные приспособления для отсчета показаний. При пользовании этими приборами к их показаниям вводятся поправки, определяемые опытным или расчетным пу­тем.

Эталонные и образцовые приборы служат главным образом для поверки средств измерений. Эталонами называются меры и приборы, предназначенные для хранения единиц измерения и воспроизведения их с наивысшей точностью. Эталоны бывают первичными и вторичными. Наиболее точными являются первичные эталоны, которые служат государственными эталонами единиц измерений. Значения вторичных эталонов устанав­ливаются по первичным. Ко вторичным относятся также рабочие эталоны, применяемые для передачи размеров единиц образцовым мерам и приборам. Образцовые при­боры используются для передачи путем поверки и гра­дуировки правильных значений единиц измерения от эталонов к остальным приборам. Образцовые приборы бывают четырех разрядов, устанавливаемых в зависимости от их точности и способов поверки. Приборы 1-го разряда поверяются только по рабочим эталонам, 2-го разряда — по приборам 1-го разряда и т. д. Первичные (государственные) и основные вторичные эталоны воспроизводятся и хранятся в метрологических институтах СССР, главным образом во Всесоюзном научно-исследовательском инсти­туте метрологии им. Д. И. Менделеева (ВНИИМ). Вторич­ные (в том числе рабочие) эталоны могут использоваться в отдельных институтах и других крупных органах Гос­стандарта СССР. По разрешению последнего допускается хранение и применение рабочих эталонов в органах ведомственной метрологической службы.

Показывающие приборы дают мгновенное значение измеряемой величины, отсчитываемое по шкале, а регистрирующие — записывают изменение это­го значения во времени на диаграммной бумаге (самопи­шущие приборы) или печатают эти показания в цифровой форме (печатающие приборы).

Самопишущие приборы выполняются для записи одной (одноточечные или одноканальные приборы) или нескольких (многоточечные или многоканальные при­боры) измеряемых величин.

Интегрирующие приборы (счетчики или интеграторы) позволяют определять суммарное значение измеряемой величины за любой промежуток времени. Для этого показания прибора отсчитываются в начале и конце измерения и суммарное значение измеряемой величины определяется как разность между конечным и начальным отсчетами.

Измерительные приборы бывают также совмещенными, т. е. показывающими и самопишущими, показывающими и интегрирующими и т. п.

Аналоговые приборы дают показания в виде непрерывной функции измеряемой величины. К ним отно­сятся, например, стрелочные показывающие и большинство самопишущих приборов.

Цифровые приборы имеют показания в виде отдельных дискретных сигналов измерительной информа­ции в цифровой форме. В число этих приборов входят показывающие с цифровым отсчетом, печатающие и многие интегрирующие.

Оперативные приборы являются промыш­ленными средствами измерений. По показаниям их производится управление работой производственных установок. Эти приборы, имеющие большое значение для обеспечения нормальной эксплуатации технологического оборудова­ния, выполняются показывающими и самопишущими.

Учетные и расчетные приборы, слу­жащие соответственно для технического учета работы установок и взаимных расчетов, бывают самопишущими и интегрирующими.

Местные приборы устанавливаются непосред­ственно в местах измерений. В большинстве случаев они предназначаются для менее ответственных наблюдений, а также для периодических измерений при пуске и оста­новке агрегатов.

Приборы с дистанционной переда­чей показаний на щиты управления являются основным видом промышленных приборов, обеспечиваю­щих централизацию контроля за работой установок. Дальность передачи у этих приборов достигает 300 — 500 м.

Промышленные измерительные приборы обычно яв­ляются стационарными, т. е. предназначенными для установки (монтажа) на щитах, стенах, колоннах, кронштейнах и пр. Большинство остальных приборов (лабораторные, образцовые и др.) выполняются пере­носными, устанавливаемыми при измерениях на сто­лах, стендах и т. п.

Современные устройства измерения, применяемые на ТЭС

Знакомство с измеряемыми параметрами в теплоэнергетике и способами их измерения, применяемых на современных станциях. Контроль над установками пылеприготовления. Применение дифференциальных манометров в технологических процессах, их виды и принцип работы.

Измерительные приборы в теплоэнергетике

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДРАСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра: Систем сбора и обработки данных

Современные устройства измерения, применяемые на ТЭС

Преподаватель: Береснев В.К.

Энергоустановки и технологические параметры

Для безопасной и экономичной работы тепловой электрической станции нужны измерения технологических параметров.

Теплотехнические измерения служат для определения многих физических величин, связанных с процессами генерации пара, преобразования и потребления энергии.

В основе любых измерений лежат различные физические явления, определяющие принцип измерения, например: измерение температуры с использованием термоэлектрического эффекта, измерение расхода газа или жидкости по перепаду давлений на сужающем устройстве.

Целью этой работы является ознакомиться с измеряемыми параметрами в теплоэнергетике и способами их измерения, применяемых на современных станциях.

Энергоустановки и технологические параметры

В теплоэнергетике номинальные значения технологических параметров достаточно высокие, и приближаются к предельно допустимым. Таким образом, температура перегретого пара достигает 545-560 °С, а предельная температура металлических труб пароперегревателя, превышение которой ведет к их разрушению, — 570 °С. При увеличение давления пара выше расчетного и скопление больших паровых объемов возможен разрыв труб, повреждение основного оборудования и утечка пара с высокими параметрами в помещение котлотурбинного цеха, при понижение давления — образование влажного пара в последних ступенях турбины, что вызывает эрозию и разрушение турбины.

Современный энергоблок представляет собой целый комплекс теплоэнергетических установок основного и вспомогательного оборудования.

В состав основного оборудования входят котел, турбина и электрогенератор. А вспомогательное включает в себя конденсатор, подогреватели низкого и высокого давления (ПНД и ПВД), деаэраторы, емкости с добавочной водой, питательные насосы, вентиляторы.

Работа современного оборудования ТЭС связана с изменением вырабатываемой мощности энергоблока. Условия работы энергоблока зависят от требования энергосистемы, в которой может возникать дефицит или избыток вырабатываемой мощности. При работе энергоблоков ТЭС в переменных режимах приходится учитывать тепловую инерцию важных теплотехнических параметров и способность энергоблока аккумулировать или отдавать теплоту в переходных режимах.

Для этого и нужна сеть для сбора и обработки информации о ходе теплоэнергетических процессов и состоянии оборудования ТЭС. Эта сеть создается на базе приборов, автоматически измеряющих теплотехнические параметры. Вся информация поступает к оператору, который управляет работой энергоблока, а также в системы управления.

Для контроля за работой установок пылеприготовления применяют приборы, которые измеряют: температуру сушильного воздуха перед мельницей и пылевоздушной смеси за ней; температуру пыли и ее уровня в бункере; тока электродвигателей мельниц, вентиляторов мельничного и первичного воздуха, определения положения регулирующих органов (задвижек, кланов, заслонок).

Для контроля за работой котлов производительностью до 35 т/ч пара применяют показывающие приборы — водоуказательные устройства на барабане и приборы измерения давления в нем.

При производительности более 35т/ч пара котельные установки должны быть оборудованы самопишущими приборами с показывающей шкалой для измерения:

давления пара, питательной воды, мазута или газа;

температуры пара, питательной воды, газов, мазута, металла, среды, пылевоздушной смеси;

уровня воды в барабане, угольной пыли;

расхода газообразного топлива и мазута на котел, питательной воды, воздуха на котел или сопротивления воздухоподогревателя, первичного воздуха;

содержание О2 в дымовых газах (в газоходе);

тока электродвигателей дымососов, дутьевых вентиляторов, вентиляторов первичного воздуха и питателей пыли;

Информационно-измерительная система (ИИС) — система теплотехнического контроля, все устройства для измерения, установленные на котле. (рис.1)

Рис. 1. Информационно-измерительная система

Эта система разделяет параметры по степени важности:

Параметры, характеризующие ход технологического процесса и безопасность работы агрегатов (давление, расход пара и питательной воды, уровень воды в барабане котла, температуру пара перед турбиной);

Параметры, характеризующие ход технологического процесса и его качественные показатели (температуру уходящих газов, питательной воды, содержание кислорода, расход воды на впрыск);

Параметры, которые при нахождении в допустимых границах не влияют на ход технологического процесса (температура подшипников, давление масла в системе смазки вспомогательных агрегатов);

Параметры, которые необходимы для контроля при наладке котлов после ремонта или при существенных изменениях режима работы (изменение вида топлива);

Сейчас в ИИС на станциях наиболее надежными измерителями температуры являются термоэлектрические термометры. Среди приборов измерения давления, расхода, уровня лучшими по надежности являются манометры и дифманометры с дифференциально-трансформаторными преобразователями. Для измерения расхода жидкого и газообразного топлива служат самые точные приборы — тахометрические расходомеры. Расход воды и пара может быть измерен с помощью дифманометров расходомеров.

В основном применяют термоэлектрические термометры (термоэлектрические преобразователи, ТЭП)

Работа ТЭП основана на использовании термоэлектрического эффекта (Т.Зеебек), заключающегося в генерировании термоэлектродвижущей силы (термо-ЭДС), возникающей из-за разности температур между двумя соединениями различных материалов или сплавов, образующих часть одной и той же цепи.

Простейший случай — термопара. (рис. 3)

Под ТЭП приято понимать комплект, состоящий из:

1) Термопары, осуществляющей преобразование температуры в электрическое напряжение;

Линии связи (удлиняющий провод);

Вторичного прибора для измерения термо-ЭДС.

Дифференциальные манометры широко применяются в технологических процессах для измерения, контроля, регистрации и регулирования перепада-разности давления, расхода, уровня.

Дифманометр-расходомер — это прибор, измеряющий расход вещества (жидкость, газ, пар) по принципу перепада давлений на сужающем устройстве (стандартные диафрагмы и сопла) или вводимых в поток гидро- или аэродинамическом сопротивлениях.

Дифманометр-перепадомер — это прибор, измеряющий перепад (разность) давления жидких и газообразных сред в двух точках измерения технологического цикла. теплоэнергетика измерение манометр

Дифманометр-уровнемер — это прибор, измеряющий уровень жидких сред по величине гидростатического столба.

Самыми надежными считаются дифманометры с дифферкнциально-трансферным преобразователем. (рис.5) Преобразовывают давление в электрический сигнал.

рис. 5. Схема дифманометра с дт-преобразователем

1 — корпус, 2 — разделительная стенка, 3 — мембранный блок, 4 — сердечник, 5 — катушка дт-преобразователя, 6 — трубка из немагнитного материала, 7,8 — вентили.

В итоге можно сделать вывод, что на ТЭС не обойтись без измерительных приборов, за оборудованием, работающем на станциях, должен быть постоянный контроль для безопасной и экономичной работы.

Данный реферат освежил мои познания в теме измерительные устройства, и дал значимые знания в применении их в данной отрасли. Выполняя эту работу, я подчеркнула новые и интересные факты для себя. А также углубилась в изучение своей специальности.

Мухин В.С., Саков И.А. Приборы контроля и средства автоматики тепловых процессов: Учеб. Пособие для СПТУ.-М.: Высш. Шк., 1988.-256 с.: ил.

Клюев А.С., Товарнов А.Г. Наладка систем автоматического регулирования котлоагрегатов, М., «Энергия», 1970.

Чистофорова Н.В., Колмогоров А.Г. Технические измерения и приборы: Учеб. Пособие. — Ангарск, АГТА, 2008. — 200с.

Подобные документы

Средства измерения температуры. Характеристики термоэлектрических преобразователей. Принцип работы пирометров спектрального отношения. Приборы измерения избыточного и абсолютного давления. Виды жидкостных, деформационных и электрических манометров.

учебное пособие [1,3 M], добавлен 18.05.2014

Понятие и типы хронографов, их функции. Принцип работы устройства для измерения начальной скорости вылета пули с заданными параметрами, применяемые детали и технология изготовления, требования и правила эксплуатации. Программирование микросхемы.

курсовая работа [2,6 M], добавлен 10.05.2013

Виды давления, классификация приборов для его измерения и особенности их назначения. Принцип действия мановакуумметров, характеристика их разновидностей. Многопредельные измерители и преобразователи давления. Датчики-реле давления, виды манометров.

презентация [1,8 M], добавлен 19.12.2012

Система топливоподачи на тепловых электрических станциях, работающих на угле. Основные схемы пылеприготовления, принципы их работы, достоинства и недостатки. Особенности и целесообразность применения системы пылеприготовления с промежуточным бункером.

реферат [3,1 M], добавлен 11.06.2010

Понятие измерения в теплотехнике. Числовое значение измеряемой величины. Прямые и косвенные измерения, их методы и средства. Виды погрешностей измерений. Принцип действия стеклянных жидкостных термометров. Измерение уровня жидкостей, типы уровнемеров.

курс лекций [1,1 M], добавлен 18.04.2013

История создания лазера. Принцип работы лазера. Некоторые уникальные свойства лазерного излучения. Применение лазеров в различных технологических процессах. Применение лазеров в ювелирной отрасли, в компьютерной технике. Мощность лазерных пучков.

реферат [610,1 K], добавлен 17.12.2014

Понятие и содержание, классификация погрешностей по форме представления, причине появления и характеру проявления и способам измерения. Погрешность измерения и принцип неопределенности Гейзенберга, методика и подходы к ее оценке в современных условиях.

реферат [18,4 K], добавлен 09.01.2015

Источник