Уровень в барабане сосуд в сосуде

Уровень в барабане сосуд в сосуде thumbnail

Харитонов Н.В. филиал Нижегородская ГРЭС -«ОАО ТГК-6»,

Федоров В.Л., ОАО «ТЕПЛОПРИБОР», г. Рязань

Журнал «Новости теплоснабжения», №1, 2010 г., https://www.ntsn.ru

«Узким местом» в вопросах технологического контроля и полной автоматизации пусковых режимов энергетических барабанных котлов (а так же подогревателях высокого и низкого давления паровых турбин) остается измерение и поддержание норме уровня котловой воды в барабане котла. Это осложнение обусловлено изменением плотности воды в процессе ее нагревания до рабочих параметров.

В настоящее время технологический контроль осуществляется путем оснащения барабанов смотровыми колонками прямого действия и датчиками-перепадомерами с электрической схемой дистанционной передачи показаний на электронные приборы (регистратор уровня, регуляторы уровня (основной и резервный) и не менее двух показывающих приборов, задействованных в схеме технологической защиты котлоагрегата), расположенных на тепловых щитах управления. Уровень в барабане энергетического котла высокого давления в подавляющем большинстве случаев измеряется гидростатическим методом (измерение перепада давления в конденсационном сосуде):

S = ∆ p,

где S – показания прибора, мм; ∆p- перепад давления в преобразователе;

∆ p= ρ·(Н- h),

где ρ – плотность воды; h – высота столба питательной воды в барабане котла; Н – высота столба питательной воды в конденсационном сосуде.

Плотность воды при изменении ее термодинамического состояния по границе линии насыщения определяется уравнением формуляции,

ее изменение представлено в таблицах М.П. Вукаловича «Теплофизических свойств воды и водяного пара).

С высокой степенью точности уровень питательной воды в барабане будет определяться по формуле

S = р (Н – h)·ά,

где ά – коэффициент относительной плотности воды, ά = ρ*/ρ;

ρ – плотность воды при нормальных условиях;

ρ* – то же в переходном состоянии.

Принципиальная схема измерения уровня представлена на рис. 1.

Рис. 1. Принципиальная схема измерения уровня:

1 – уравнительный сосуд, соединенный с паровым пространством барабана;

2 – импульсная трубка;

3 – импульсная трубка, соединенная с водяным пространством барабана;

4 – преобразователь давления

Для уменьшения погрешностей измерения, вызванных охлаждением питательной воды в уравнительном сосуде 1, применяются теплоизолированные обогреваемые конденсационные сосуды, показанные на рис. 2.

Рис. 2. Теплоизолируемые обогреваемые конденсационные сосуды

В настоящее время специалисты цеха ТАИ проводят лабораторную калибровку характеристик датчиков-преобразователей перепада давления на рабочие параметры питательной воды

(для котла ТП‑230‑2 плотность питательной воды составляет 671кг/м3)

В переходных режимах в течении всего времени растопки (расхолодки) котла гидростатический метод измерения уровня не работает вследствие большой погрешности измерительного комплекта (более 30%). Предлагаемая система измерения уровня воды в барабане энергетического котла гидростатическим методом предусматривает создание измерительной схемы с применением многопараметрического преобразователя давления, оснащенного следующими электронными устройствами:

сенсором перепада давления;

сенсором абсолютного давления в одной из камер;

электронным блоком измерения электрических импульсов на выходе сенсоров, их преобразование в цифровой сигнал и дальнейшую коррекцию сигнала перепада давления в конденсационном сосуде в зависимости от плотности питательной воды по значению избыточного давления в барабане котла (по линии насыщения), с формированием стандартного токового сигнала 4 – 20 мА или дискретного на выходе.

За основу многопараметрического преобразователя был принят надежный и проверенный отечественный дифференциальный преобразователь давления типа САПФИР‑22МР‑ДД, серийно выпускаемый Рязанским приборостроительным заводом ОАО «ТЕПЛОПРИБОР» (рис. 3).

Рис. 3. Принципиальная схема многопараметрического преобразователеля давления:

1 – электронный преобразователь; 2 – гермоввод; 3 – прокладки; 4 – тензопреобразователь измерения перепада давления; 5 – тяга; 6 – центральный шток; 7 – плюсовая камера; 8 – мембраны; 9 – основание; 10 – фланцы; 11 – замкнутая полость, заполненная кремнийорганической жидкостью; 12 – минусовая камера; 13 – гермоввод; 14 – тензопреобразователь; 15 – тяга; 16 – мембрана

Дополнительный контур измерения избыточного давление р состоит из мембраны 16, соединенной тягой 15 с тензопреобразователем, который через герметичный ввод 13 связан с электронным преобразователем 1.

В контуре измерения перепада давления ∆р (см. рис. 1) разность давлений в плюсовой 7 и минусовой 8 камерах вызывает прогиб мембраны 9, который через тягу 10 и центральный шток передается на тензопреобразователь 11. Деформация тензопреобразователя 11 приводит к изменению его сопротивления, при этом меняется значение напряжения U∆р, которое передается в электронный преобразователь 12. Таким образом, выходной сигнал от тензопреобразователя 11 поступает на вход электронного преобразователя 12.

В контуре измерения избыточного давления р изменение давления в минусовой камере 8 вызывает прогиб мембраны 13, который посредством тяги 14 передается на второй тензопреобразователь 15. Деформация последнего приводит к изменению его сопротивления, при этом меняется значение напряжения Uр, которое передается в электронный преобразователь 12.

Электронный блок 1 состоит из блока индикатора и двух плат: клемной и платы микропроцессора. На клемной плате установлена клемная колодка для присоединения жил кабелей питания и нагрузки. На плате микропроцессора расположен микроконтроллер, который оцифровывает сигнал от измерительного блока, ступенчато в пределах класса точности датчика корректирует его, отображает на жидкокристаллическом индикаторе (ЖКИ) и преобразует из цифрового формата в стандартный выходной токовый сигнал.

На верхней поверхности корпуса электронного блока под откидной крышкой расположены четыре колодца, в каждый из которых может быть введен манипулятор ручного управления для контроля и программирования преобразователя.

На подсвечиваемом ЖКИ можно отобразить параметры технологических измерений:

уровня;

дифференциального и абсолютного давления;

значения выходного токового сигнала;

температуры собственно электронного блока.

Воздействием магнитного манипулятора вводятся (задаются) или корректируются данные верхних пределов диапазонов измерений, перепада давлений, абсолютного давления, время демпфирования, метрологическая информации о данном датчике. Так же предусматривается корректировка значений уровня и выходного сигнала, включение функции самотестирования преобразователя.

Читайте также:  Как лечат сосуды ног

Комбинированный преобразователь САПФИР-22МР является многопредельным (см. таблицу) и может перенастраиваться на любой тип барабанов котла (с различным избыточным давлением и расстояниями между отверстиями для импульсных отборов на сосуд постоянного уровня), также он может использоваться для измерения уровня в пароводяных теплообменниках (подогревателях высокого и низкого давления турбогенераторов).

Измеряемый параметрКодВерхний предел измеренийПредел допускаемой основной погрешности ±γ, %
кПаМПакгс/см²кгс/м²
Разность

давлений

27ХХ1,001000,25
1,601600,25
2,502500,25
4,004000,25
6,306300,20; 0,25
10,0010000,20; 0,25
37ХХ

38ХХ

4,004000,25
6,306300,25
10,0010000,25
16,0016000,20; 0,25
25,0025000,15; 0,20; 0,25
40,0040000,15; 0,20; 0,25
47ХХ

48ХХ

25,000,250,25
40,000,400,25
63,000,630,20; 0,25
100,001,000,20; 0,25
160,001,600,15; 0,20; 0,25
250,002,500,15; 0,20; 0,25
Абсолютное (избыточное) давление(YY21)1,001000,25
1,601600,25
2,502500,25
4,004000,25
6,306300,20; 0,25
10,0010000,20; 0,25
YY30

(YY31)

4,004000,25
6,306300,25
10,0010000,25
16,0016000,20; 0,25
25,0025000,15; 0,20; 0,25
40,0040000,15; 0,20; 0,25
YY40

(YY41)

25,000,250,25
40,000,400,25
63,000,630,20; 0,25
100,001,000,20; 0,25
160,001,600,15; 0,20; 0,25
250,002,500,15; 0,20; 0,25
YY50

(YY51)

0,252,500,25
0,404,000,25
0,636,300,25
1,0010,000,25
1,6016,000,25
2,5025,000,25
(YY61)1,6016,000,25
2,5025,000,25
4,0040,000,20; 0,25
6,3063,000,20; 0,25
10,00100,000,15; 0,20; 0,25
16,00160,000,15; 0,20; 0,25
(YY71)10,00100,000,25
16,00160,000,25
25,00250,000,20; 0,25
40,00400,000,20; 0,25

В период 2006 – 2008 гг. на ОАО «ТЕПЛОПРИБОР», г. Рязань, были проведены работы по созданию и изготовлению опытно промышленных образцов многопараметрического преобразователя САПФИР-22МР. В 2008 г. данное устройство успешно прошло опытно-промышленные испытания на котлах, станционные № 6 и 8, Игумновской ТЭЦ Дзержинского филиала ТГК-6.

К положительным результатам применения схемы измерения уровня в барабане энергетического котла гидростатическим методом с использованием многопараметрического преобразователя давления САПФИР-22 МР-К нужно отнести следующее:

исключение человеческого фактора в контроле за уровнем в барабане котлоагрегата в переходных режимах (растопка);

Обеспечение точного измерения уровня в переходных режимах (растопка), т.е выполнение требований п. 4.3.13. ПТЭ;

возможность использования сигнала преобразователя для полной автоматизации растопки котла;

простота лабораторной калибровки и применения, надежность и меньшая стоимость по сравнению с другими электронными вычислителями уровня.

Для модернизации существующих систем контроля, защиты и регулирования в барабане котлов достаточно просто реализовать замену существующих перепадомеров на датчик САПФИР-22МР -К

соответствующей модификации без существенных изменений измерительной схемы.

Ряд энергетических организаций (ОАО «Инженерный центр ЕЭС» Филиал «Нижегородский Теплоэлектропроект», Департамент генеральной инспекции по эксплуатации электростанций) дали положительную оценку датчику САПФИР -22 МР-К с рекомендациями о возможности применения датчика на электростанциях.

Источник

Предварительным охлаждением деталей в холодных парах азота можно получить экономию жидкого азота до 30- 35%. В этом случае сосуды делают двухкамерными. Первую камеру используют для жидкого азота, через вторую – пропускают выходящие в атмосферу его холодные пары.  [c.397]

Схема устройства сатуратора показана на рис. 5.2. Этот аппарат представляет собой двухкамерный вертикально расположенный цилиндрический сосуд. В верхний конус загружается известь, которая затем переводится в нижний конус. Отделяемая для получения известкового раствора часть воды (в зависимости от состава обрабатываемой воды от 10 до 20%) направляется в нижний конус, где она выщелачивает последние остатки активного СаО из загруженного в этот конус материала. Затем получившийся слабый известковый раствор попадает в верхний конус, где происходит окончательное насыщение воды известью. Полученный известковый раствор практически постоянной концентрации смешивается с остальным количеством обрабатываемой воды. Как только концентрация известкового раствора начинает снижаться, сатуратор останавливают для перегрузки.  [c.78]

Схема установки уровнемеров для резервуаров под давлением приведена на рис. 3-43. При измерении уровня кипящих жидкостей (например, в парогенераторах) вместо простых уравнительных сосудов по ГОСТ 14319-73 применяют двухкамерные (рис. 3-44) или им подобные.  [c.240]

Рис. 0-44. Двухкамерный уравнительный сосуд-
Рис. S.6. Схемы уровнемеров с однокамерным (а) н двухкамерным (ff) уравнительными сосудами

В этих схемах уравнительный сосуд устанавливается на максимальной отметке уровня в закрытых резервуарах, на максимальной или минимальной отметках в открытых резервуарах. Уравнительный сосуд обеспечивает постоянство уровня в одной из импульсных линий, который (при отсутствии сосуда) может изменяться из-за изменения объема камер дифманометра. В такой схеме диапазон измерения уровнемеров определяется только предельными номинальными перепадами дифманометров. При нижнем пределе измерения О верхние пределы по уровню выбираются из ряда 25 40 63 100 160 250 400 630 1000 1600 2500 4000 6300 см. Обычно уравнительные сосуды выпускаются теми же заводами, что и дифманометры. Например, МПО Манометр выпускает несколько исполнений однокамерных уравнительных сосудов типа СУМ на давления 6,3 25 и 40 МПа. В схемах с однокамерными сосудами на показаниях уровнемера сказывается изменение параметров контролируемой среды и температуры воды в уравнительном сосуде. Последний источник погрешности может быть устранен использованием двухкамерных уравнительных сосудов (рис. 5.6, б). Обычно они применяются в схемах уровнемеров с двусторонней шкалой. Пределы измерения таких уровнемеров определяются верхними пределами измерения дифманометров и размерами двухкамерного уравнительного сосуда. Выпускается несколько модификаций таких сосудов с диапазонами измерения из ряда (200 315 500 800 1250) мм.  [c.354]

В химической промышленности они применяются в основном при больших расстояниях перемещения, для порошкообразных и в том числе для абразивных материалов, способных разрыхляться и легко образовывать смесь с воздухом. Камерные насосы работают по принципу аэрации материала в закрытой камере и подачи полученной смеси из сосуда в транспортный трубопровод. По числу камер (сосудов) насосы разделяются на однокамерные, работающие периодически, и двухкамерные, работающие почти непрерывно. Кроме того, различают камер-  [c.24]

Двухкамерный насос с верхней выдачей материала состоит из двух цилиндрических сосудов (камер), двух загрузочных конических клапанов с силовыми пневмоцилиндрами, разгрузочных устройств с клапанами управления, а также из устройств для аэрации материала. Действие насоса основано на поочередной работе камер. Так, в начале разгрузки одной камеры во вторую камеру, отключенную с помощью запорной арматуры от воздушной магистрали и транспортного трубопровода, подается материал. Поочередное включение камер в работу обеспечивает  [c.25]

Изображённый на фиг. 1 двухкамерный сосуд с наружными теплонепроницаемыми стенками имеет в нижней камере газы температурой f С, вверху-воду температурой [c.92]

Рис. 88. Двухкамерный сосуд для разделения газов

Одним из возможных применений резонансного светового давления является разделение газов при облучении двухкамерного сосуда (рис. 88), наполненного смесью двух газов, один из которых в резонансе с излучением, резонансные атомы под действием светового давления перейдут в дальнюю камеру.  [c.159]

Рис. 19-2-1. Схема измерения уровня воды в барабане дифманометром с использованием двухкамерного уравнительного сосуда.

На рис. 19-2-1 показана схема измерения уровня воды в барабане парогенератора дифманометром с использованием стандартного двухкамерного уравнительного сосуда (тепловая изоляция на внешней поверхности сосуда не показана). В широкой части сосуда 1, присоединенного к паровому пространству барабана, уровень воды (конденсата) поддерживается постоянным. В трубе 2, присоединенной к водяному пространству барабана, уровень воды меняется при изменении уровня воды в барабане. При установке запорного вентиля на трубе, соединяющей паровое пространство барабана с уравнительным сосудом, необходимо, чтобы шпиндель его находился в горизонтальном положении. В противном случае возможно образование водяной пробки, которая может вызвать неустойчивую работу дифманометра.  [c.532]

Разность давлений (Па), -создаваемая двухкамерным уравнительным сосудом, которую измеряет дифманометр 3, определяется выражением  [c.533]

Пример 1. Произведем расчет шкалы вторичного прибора дифманометра-уровнемера, работающего с двухкамерным уравнительным сосудом. Абсолютное давление пара в барабане парогенератора р = 100 кгс/см (10 МПа). Шкала вторичного прибора N = 315 мм. Измеряемая высота столба воды в широком сосуде Н=2 Л 10 = 0,630 м. Заданы также значения g = 9,8155 м/с (для Москвы), р = 691,66 кг/м и р” = 54,229 кг/м [63]. Пользуясь формулой (19-2-2), находим значение Рц  [c.533]

На рис. 19-2-5 представлена схема измерения уровня дифманометром с использованием комбинированного двухкамерного уравнительного сосуда (тепловая изоляция на внешней поверхности сосуда не показана). Этот уравнительный сосуд применяют на парогенераторах с давлением пара в барабане р 250 кгс/см (25 МПа). Комбинированный уравнительный сосуд отличается от двухкамерного сосуда (см. рис. 19-2-1) тем, что нижняя часть столба воды Н высотою кх находится в холодном состоянии, так как труба 1 не  [c.536]

Рассмотрим более подробно схему измерения уровня воды в барабане парогенератора с использованием сдвоенного двухкамерного уравнительного сосуда (рис. 19-2-7). К нижней части уравнительного сосуда присоединен дифманометр ДМ-1, который измеряет уровень воды в барабане. К верхней части сосуда присоединен дифманометр ДМ-2, измеряющий разность плотностей воды и пара (р – р”)- Оба дифманометра подключают к вторичному прибору, устанавливаемому на щите парогенератора или блока.  [c.540]

Для устранения этого недостатка, приводящего к снижению точности измерения уровня воды в барабане парогенераторов, можно осуществить вместо тепловой изоляции паровой обогрев уравнительного сосуда или использовать внутрибарабанный уравнительный сосуд [81]. Схема измерения уровня с использованием внутрибарабанного сосуда показана на рис. 19-2-8. Разность давлений, создаваемая этим сосудом и измеряемая дифманометром ДМ-1, определяется выражением (19-2-12). В этом случае внешний двухкамерный сосуд, покрытый тепловой изоляцией, служит только для измерения разности плотностей воды и пара с помощью дифманометра ДМ-2. Значения Я = выбирают в зависимости от диапазона измерения уровня воды в барабане парогенераторов.  [c.540]

Рис. 14.6. Схема уровнемера с двухкамерным уравнительным сосудом
Рис. 14.7. Изменение показаний уровнемера с двухкамерным уравнительным сосудом при изменении давления в барабане

На рис. 14.7 представлены графики, характеризующие изменение показаний такого уровнемера при отклонении давления в барабане от расчетного давления 10 МПа. Погрешность уровнемера с двухкамерным уравнительным сосудом, как и с одно-  [c.145]

Этот сосуд отличается от двухкамерного сосуда тем, что импульсная трубка 2 от уравнительного сосуда 1 проходит не через весь сосуд 3, а выведена сбоку таким образом, столб воды высотой кх находится в холодном состоянии, так как трубка 2 не изолируется. Внешняя поверхность самого сосуда покрыта тепловой изоляцией. В этом случае перепад давления Ар, действующий на дифманометр, определяется выражением  [c.145]

Следует отметить, что в схемах с двухкамерными уравнительными сосудами важное значение имеет обеспечение равенства температур в барабане и сосуде. При любом изменении температуры в сосуде относительно барабана появится дополнительная погрешность, так как будет нарушено основное требование к уравнительным  [c.146]

В плюсовой камере уравнительного сосуда, соединенной трубкой 3 с паровым пространством барабана, уровень конденсата поддерживается постоянным. Минусовая камера сосуда, открытая сверху, соединяется трубкой 4 с водяным пространством. Уровень воды в этой камере соответствует уровню в барабане. Давление столбов воды плюсовой и минусовой камер уравнительного сосуда передается по соединительным трубкам 5 и 6 плюсовой и минусовой камерам дифманометра-уровнемера. Применение двухкамерного уравнительного сосуда позволяет частично выровнять температуру находящейся в пем воды, что повышает точность измерений. Для диапазона показаний дифманометра О – 315 мм высота уравнительного сосуда типа П составляет 730 мм.  [c.362]

Для этого уровнемера, имеющего нижнее присоединение плюсовой трубки к двухкамерному уравнительному сосуду, уменьшение давления пара в котлоагрегате п связанное с этим возрастание плотности котловой воды приводят к занижению показаний прибора. Если присоединение плюсовой трубки к двухкамерному сосуду произвести в средней его части, как показано на рис. 5-2, то погрешность измерения уровня воды в барабане может быть значительно уменьшена.  [c.362]

Определение высоты /г (мм) до места присоединения плюсовой трубки к двухкамерному уравнительному сосуду может быть произведено по формуле  [c.362]

Существуют две разновидности дифманомет-рических уровнемеров с одно- и двухкамерными уравнительными сосудами. Схемы с однокамерным уравнительным сосудом (рис. 5.6, а) используются в уровнемерах с односторонней шкалой.  [c.353]

Следует иметь в виду, что вследствие охлаждения воды в двухкамерном уравнительном сосуде, которое происходит и при наличии тепловой изоляции, на внешней поверхности его действителькая средняя плотность воды в сосуде Ре несколько  [c.533]

Как видно из (19-2-1), показания уровнемера зависят от разности плотностей воды и пара (р -р”), которая значительно изменяется с давлениемпара в барабане парогенератора. Вследствие этого дифманометры-уровнемеры с использованием двухкамерного уравнительного сосуда не могут обеспечить надежный контроль  [c.534]

Уровнемер с коррекцией по разности плотностей воды и пара позволяет с достаточной точностью измерять уровень воды в барабане при отклонении давления пара от номинального значения в широких пределах, а такнсе при пусках и остановах парогенераторов. Для такого уровнемера на Литовской ГРЭС был разработан специальный сдвоенный двухкамерный уравнительный сосуд (схема которого показана на рнс. 19-2-7), позволяющий присоединять два дифманометра один для измерения уровня воды в барабане, а второй (корректирующий) для измерения разности плотностей воды и пара р – р”. Передающие преобразователи дифманометров включаются в измерительную схему вторичного прибора, выполненного на базе прибора ДСР, у которого вместо дифференциально-трансформаторного преобразователя установлен реохорд и изменена  [c.539]

Для уменьшения влияния на показания уровнемера охлаждения воды в сдвоенном двухкамерном уравнительном сосуде его полностью покрывают тепловой изоляцией, а поддержание постоянства высот столбов воды и Яг обеспечивается конденсацией пара в дополнительной трубе-конденсаторе, не покрытой тепловой изоляцией. Однако и при наличии тепловой изоляции происходит охлаждение воды в ниишей половине уравнительного сосуда, что будет вызывать изменения показаний дифманометра ДМ-1, а следовательно, и уровнемера.  [c.540]

Бортовые батареи должны обеспечивать непроливаемость электролита. Это требование удовлетворяется созданием батареи двухкамерной конструкции в сочетании со специальными клапанами. В сосуде такой батареи над пластинами имеется камера, куда пере-  [c.80]

Для моделирования реальных условий эксплуатации промыслового оборудования в двухфазных системах испытания ингибиторов проводят на лабораторных установках с интенсивным перемешиванием среды. На рис.4 приведен типичный для таких экспериментов лабораторный прибор. В двухкамерном сосуде 9 создают с помощью мешахши 1, приводимой в движение через гидрозатвор 2, поток исследуемой среды. Камера, в которой устанавливаются образцы-свидетели 8, снабжена термометром 7 и обратным холодильником 6. Исследуемая среда насыщается сероводородом, который барботирует через трубку 4. Скорость потока жидкости, омывающей образцы-свидетели коррозии, определяют с помощью изогнутой трубки, опущенной в поток жидкости. Для этого сначала определяют скорость потока жидкости, вытекающей из сифона при неподвижной среде. Жидкосгь из сифона отбирается в течение определенного времени (10 с ) в бюкс и взвешивается на аналитических весах. Затем включается мешалка и вновь измеряется расход жидкости из сифонной трубки. Расчет скорости (ЛУ,м/с) производится по уравнению  [c.21]

Для измерения уровня воды в барабане котлоагрегатов получил применение гидростатический уровнемер, показанный на рис. 5-1. Уровнемер состоит из двухкамерного уравнительного сосуда 1 типа П, рассчитанного на условное давление 16 МПа, мембранного электрического дифма-  [c.361]

Помимо контроля высоты уровнй в конденсаторе по указательному стеклу применяется также гидростатический уровнемер, передающий показания на щит управления турбины и сигнализирующий о предельных положениях уровня. Схема этого уров1 емера приведена на рис. 5-6. Здесь двухкамерный уравнительный сосуд I соединен трубкой 2 с паровым пространством конденсатора. Внутренняя камера 3 сосуда с()общается трубкой 4 со всасывающей линией конденсатного насоса. По трубке 5  [c.366]

Теплотехнические измерения и приборы (1984) — [ c.144 ]

Источник

Читайте также:  Как налить 7 литров имея сосуды 2 и 8