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.
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