Уровнемерные колонки на сосудах

Для контроля за уровнем воды в паровом котле обязательно наличие различных водоуказательных приборов. Каждое устройство должно иметь не менее двух указателей. Если производительность котла меньше 0,7 т/ч, можно установить один водоуказатель и два пароводопробных крана.

Содержание

• Устройство уровнемерной колонки парового котла
• Использование водоуказательных колонок
• Водоуказательные стекла парового котла
• Виды и применение водомерных стекол

Устройство уровнемерной колонки парового котла

Принцип работы всех указателей основан на системе сообщающихся сосудов, когда в различных емкостях уровень воды одинаков. Вследствие этого, вы сможете постоянно контролировать количество воды в котле. Это позволяет обеспечить безопасную эксплуатацию котла. Рассмотрим подробнее виды водоуказательных приборов.

Как известно, уровнемерная колонка парового котла используется в системах автоматизации котельных. Она предназначена для регулирования уровня воды, обеспечивает защиту паровых устройств при отклонении показателей выше/ниже допустимых значений.

Колонка представляет собой цилиндрической корпус с 4-мя изолирующими вставками с электродами разной длины, выводы которых запираются колпачками.

В корпусе находится два штуцера с фланцами, с помощью которых выполняется подсоединение к отопительному оборудованию. На дне корпуса предусмотрен штуцер для выполнения повторяющейся продувки указателя и дренажа.

Электроды являются чувствительными элементами устройства, на них наворачиваются стержни различной длины. При помощи этих стержней, регулируется длина электродов.

Жидкотопливные котлы – это вид отопительных устройств, характеризующийся высокой эффективностью и производительностью.

О правильной эксплуатации водогрейных котлов читайте здесь.

Вставки с электродами уплотняются прокладками и специальными прижимными гайками. Уровень воды в колонке соответствует его значению в барабане (сосуде). Электроды соединены со схемой блока управления.

В процессе работы оборудования уровень воды постоянно колеблется вокруг среднего значения между этими электродами, которые установлены на отметках верхнего и нижнего регулируемого уровней.

Использование водоуказательных колонок

Водоуказательная колонка – это указатель уровня, который довольно часто используется в паровых котлах. Она относиться к контролирующей и к измерительной аппаратуре.

Главная задача – автоматически определять уровень воды в системе и держать его под контролем в процессе работы отопительного оборудования.

В зависимости от модели отопительного устройства применяется определенный вид колонки. Для ее изготовления применяют специальные стекла.

Это надежный и простой прибор непрерывного контроля, который не могут полностью заменить даже электронные системы.

Действие устройства основано на принципе сообщающихся сосудов. Чаще всего применяются приборы с рифленым плоским стеклом. Прибор представляет собой рамку, в которую вставлено стекло, между корпусом и крышкой.

Водоуказательные стекла парового котла

Паровой котел – сложное инженерное сооружение, в котором объединяются механика, химия и термодинамика. Каждое устройство нуждается в особых приспособлениях, позволяющих осуществлять постоянный контроль в процессе эксплуатации оборудования.

Во всех котлах установлен термометр и водомерное стекло, которое показывает уровень воды в системе и регулирует состояние отопительной системы.

В случае если воды не хватает, работа оборудования станет неравномерной и система потребует пополнения ресурса теплоносителя. При повышенном значении нагрузка на систему, особенно, на теплообменник,  значительно возрастает, что приводит к быстрому износу оборудования.

При этом, водомерное стекло парового котла должно выдерживать большие нагрузки. В случае, если воздействие пара и давления на стекло небольшое, то действие температуры заметно «невооруженным глазом».

Твердотопливные котлы предназначены для получения горячей воды, используемой в системах отопления.

Что такое газовые водогрейные котлы и места их применения, вы можете узнать тут.

Вода в стекле связана с нагреваемой жидкостью в теплообменнике, поэтому такие перепады температур для этого устройства будут значительными. Вследствие этого, водомерные стекла производят по особой технологии, так как обычные стекла не выдержат таких перепадов.

Использование передовых технологий и материалов позволяет делать долговечные стекла, срок службы которых зачастую даже больше срока эксплуатации котла.

Виды и применение водомерных стекол

Стекла для указателей уровня жидкости (воды) бывают:

• рифленые;
• гладкие.

Водоуказательные стекла предназначены для контроля уровня воды в паровых котлах. Стекла изготавливаются из термически закаленного боросиликатного стекла.

Рифленые стекла называют стеклами «Клингера». Это обозначение пошло от имени австрийского инженера-изобретателя Рихарда Клингера (Richard Klinger), основавшего в 1886 году компанию «Klinger, которая сейчас является одним из самых известных производителей запорной арматуры и смотровых стекол.

Рифленые стекла имеют плоскую полированную смотровую плоскость и призматические (угол 90?C) выемки с обратной стороны (со стороны указателя уровня). 

Жидкость выглядит через стекло темной областью, а пар – светлой. Рифленое стекло применяется при давлении до 3,5 МПа. При монтаже стекол в указатели используются прокладки из уплотнительных материалов.

Эффективность работы автономной отопительной системы зависит от мощности котла. Поэтому, необходимо уметь рассчитывать её, до покупки водогрейного котла, во избежании лишних затрат.

Как обслуживать водогрейный котёл читайте здесь.

Гладкие стекла или стекла Дюренса имеют гладкую смотровую и противоположную ей поверхности. Применяются: в паровых котлах без слюды при давлении до 3,5 МПа и температуре до 243° Св; в паровых устройствах со слюдой, которая предохраняет стекла от воздействия воды и пара, при давлении до 12 МПа.

Колонка уровнемерная УК-4 предназначена для работы в схемах автоматического двухпозиционного регулирования уровня воды, а также автоматической защиты при достижении уровнем воды аварийных пределов в паровых котлах малой мощности или других теплотехнических объектах в качестве первичного прибора, осуществляющего благодаря электропроводности воды коммутацию исполнительных электрических цепей напряжением 220 В.
В уровнемерных колонках УК-4 в качестве чувствительных элементов применяются кондуктометрические датчики-реле (сигнализаторы) уровня.
см. также Блок управления, розжига и сигнализации БУРС-1В.

Технические данные уровнемерной колонки УК-4

— Диапазоны регулирования зоны возврата — от 40 до 120 мм.
— Чувствительные элементы — 4 (четыре) кондуктометрических электрода.
— Рабочее давление Рраб — 1,0 МПа (10 Бар, 10кгс/см2).
— Температура воды (контролируемой среды Ткс) — 250 °С.
— Габаритные размеры, не более 130(диаметр) x 220(ширина с фланцем) x 540(высота) мм.
— Межосевое расстояние (монтажная длина) — 340+-2мм.
— Масса УК4 — не более 12 кг.
— Исполнение: общепромышленное.
— Обозначение — Са2.769.003

Техническое описание и инструкция по эксплуатации уровнемерной колонки УК-4

1. ВВЕДЕНИЕ
Настоящее техническое описание предназначено для ознакомления с техническими данными, принципом действия, правилами монтажа и эксплуатации уровнемерной колонки УК-4 ( в дальнейшем — колонки).

2. НАЗНАЧЕНИЕ

Колонка уровнемерная УК-4 предназначена для работы в схемах автоматического двухпозиционного регулирования уровня воды, а также автоматической защиты при достижении уровнем воды аварийных пределов в паровых котлах малой мощности или других теплотехнических объектах в качестве первичного прибора, осуществляющего благодаря электропроводности воды коммутацию исполнительных электрических цепей напряжением 220 В. Колонка предназначена для работы в автоматике АМКО.

3. ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ КОЛОНКИ УК-4

3.1  Диапазоны регулирования зоны возврата (расстояние между верхним и нижним регулируемым электродами) 40… 120 мм.
3.2  Рабочее давление 1,0 МПа (10,0 кгс/см2).
3.3  Температура воды 250°С
3.4  Температура окружающего воздуха при относительной влажности до 80% от 5 до 50°С.
3.5  Габаритные размеры, не более 130(диаметр) x 220(ширина с фланцем) x 540(высота) мм.
3.6  Масса УК4, не более 12,0 кг.

4. УСТРОЙСТВО И РАБОТА КОЛОНКИ УК-4

Уровнемерная колонка УК-4, конструкция которой представлена на рис. 1, состоит из цилиндрического корпуса, четырех изолирующих вставок с электродами, выводы которых закрываются колпачками.
В корпусе имеются два штуцера с фланцами, с помощью которых осуществляется подсоединение к паровому и водяному объектам котла.
Чувствительными элементами колонки являются четыре кондуктометрических электрода, которые запрессованы во фторопластовые вставки. На электроды наворачиваются стержни различной длины, соответствующие нижнему аварийному уровню НАУ, нижнему регулируемому уровню ИРУ, верхнему регулируемому уровню ВРУ и верхнему аварийному уровню ВАУ. С помощью набора стержней различной длины, а также за счет перемещения стержней по резьбе можно регулировать длину электродов. Вставки с электродами уплотняются прокладками и поджимаются специальными прижимными гайками. Выводные концы электродов имеют маркировку НАУ, ИРУ, ВРУ, ВАУ. В дне корпуса имеется штуцер для периодической продувки колонки.

Уровень воды в закрепленной на котле уровнемерной колонке УК4 соответствует уровню в барабане. Электроды электрически связаны со схемой блока управления БУРС-1.
Электроды, установленные на отметках верхнего и нижнего регулируемых уровней, служат чувствительными элементами двухпозиционного регулятора уровня котла. Расстояние между ними определяет зону возврата этого регулятора. Оно может регулироваться в пределах 40-120 мм. Таким образом, колебания уровня от среднего значения составят от ±20 до ±60 мм.
Электрическая схема узла питания блока управления БУРС-1 собрана так, что при достижении уровня воды электрода ВРУ цепь ЭЛЕКТРОД—КОРПУС колонки благодаря электропроводности воды замыкается и исполнительное реле, связанное с этим электродом, срабатывает, отключая своими контактами устройство, подающее и пропускающее воду в котел.
Таким образом, уровень воды в процессе работы будет все время совершать колебания вокруг среднего значения между электродами, установленными на отметках нижнего и верхнего регулируемого уровня.
Электроды колонки УК4, установленные на отметках нижнего и верхнего аварийных уровней, служат датчиками защиты при упуске уровня, перепитке котла. При достижении уровнем воды электрода ВАУ цепь ЭЛЕКТРОД—КОРПУС КОЛОНКИ замыкается и срабатывает связанное с этим электродом реле. При достижении уровня воды и обесточивается связанное с этим электродом реле. И в том и другом случае контакты реле обеспечивают выключение топливоподающего устройства котла и коммутацию цепей сигнализации.

5. РАЗМЕЩЕНИЕ И МОНТАЖ УК-4

При установке уровнемерной колонки УК-4 на объект необходимо выполнение следующих условий, обеспечивающих надежность работ колонки и связанного с ней оборудования:
— обслуживающий персонал должен иметь свободный доступ к колонке УК4;
— колонка УК4 должна монтироваться с помощью фланцевых соединений недалеко от водомерного стекла и согласована с ним относительно среднего положения уровня воды.
В месте установки колонки не должно быть значительных вибраций (частота не выше 25 Гц при амплитуде до 0,1 мм);
— прокладка и разделка кабеля, соединяющего колонку УК4 с блоком управления БУРС-1 должна производиться по нормам, отвечающим рабочему напряжению 250 В. Жилы кабеля должны быть сечением не менее 1,5 мм2.
— места соединений жил кабеля с клеммами электродов колонки УК4 должны быть закрыты колпачками;
— сопротивление изоляции между жилами и между каждой жилой и корпусом колонки УК4, измеренное мегомметром, должно быть не менее 20 МОм (Иисп=500 В).

6. МАРКИРОВАНИЕ КОЛОНКИ УК-4

Колонка уровнемерная УК4 имеет маркирование, выполненное на табличке по ГОСТ 12971-67 и содержащее следующие данные:
— товарный знак предприятия-изготовителя;
— обозначение изделия — «Уровнемерная колонка УК-4»;
— заводской номер (Са2.769.003);
— год выпуска.

7. УКАЗАНИЕ МЕР БЕЗОПАСНОСТИ

Эксплуатация колонки УК4 (Са2.769.003) должна осуществляться в соответствии с требованиями «Правил устройств электроустановок» (ПУЭ).
К обслуживанию колонки допускаются лица, прошедшие специальный инструктаж, и имеющие удостоверение на право обслуживания электрических установок.
При осмотре и профилактическом ремонте колонка должна быть отключена от блока БУРС-1.

8. ПРОВЕРКА ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ УК-4

Перед установкой на объект (котел) колонка УК4 должна пройти лабораторную проверку.
В лаборатории проверяется нормальная работа колонки, а также сопротивлением изоляции электрических цепей. Для лабораторной проверки необходимо иметь следующие приборы: мегомметр М1-101 ГОСТ 23706 с номинальным испытательным напряжением 500 В, реле РПУ-2 (220 В), переключатель, пьезометрическая трубка, разделительный трансформатор, кран, источник питания водой.
Проверку колонки УК4 (Са2.769.003) следует производить в следующем порядке:
а)  соединить вместе клеммы всех электродов; с помощью мегомметра с номинальным испытательным напряжением 500 В замерить сопротивление изоляции, которое должно быть не менее 20 МОм. При этом испытательное напряжение подводится между соединенными вместе клеммами всех электродов и корпусом колонки;
б)  собрать схему согласно рис. 2;
в)  ключ 4 поставить в положение 1, подключив электрод НАУ, подать напряжение 220 В;
г)  через нижний штуцер подавать воду от водопроводной сети в колонку до момента срабатывания реле КУ4;
д)  перекрыть подачу воды и по пьезометрической трубке зафиксировать положение уровня;
е)  ключ 4 поставить в положение 2, подключив электрод ПРУ, и повторить п.п. г) и д);
ж)  ключ 4 поставить в положение 3, подключив электрод ВРУ и повторить п.п. г) и д);
з)  ключ 4 поставить в положение 4, подключив электрод ВАУ и повторить п.п. г) и д);
и)  проверить нормальную работу колонки при обратной последовательности операций (при у пускай и и уровня воды от электрода верхнего аварийного уровня до электрода нижнего аварийного уровня);
к)  расстояние между электродами, зафиксированное по положению уровня в пьезометрической трубке в момент срабатывания реле КУ4, должно соответствовать паспортным данным (см. рис. 1);
л)  отключить напряжение, разобрать схему.

9. ВОЗМОЖНЫЕ НИСПРАВНОСТИ И СПОСОБЫ ИХ УСТРАНЕНИЯ

В таблице 1 приведены основные дефекты в работе уровнемерной колонки УК4, причины вызывающие их, и способы устранения.
Таблица 1.

10. ПРАВИЛА ХРАНЕНИЯ
Колонка уровнемерная УК4(Са2.769.003) должна храниться по группе 2 ГОСТ 15150.

11. ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ
Транспортирование уровнемерной колонки УК4 (Са2.769.003) производится любым видом транспорта по группе 5 согласно ГОСТ-15150.

Колонка уровнемерная УК-4 (Са2.769.003) обычно применяется совместно с блоками управления, розжига и сигнализации БУРС-1

Блоки управления, розжига и сигнализации БУРС-1В и БУРС-1П разработаны для автоматизации и управления работой водогрейных (1В) или паровых котлов (1П), работающих на газе или жидком топливе, регулирования основных теплотехнических процессов и обеспечения безопасности работы котельной. Использование блока управления, розжига и сигнализации котла БУРС-1П/1В в соответствии с инструкцией гарантирует полную безопасность эксплуатации котла.
Также выпускаются модификации блоков БУРС-2ВМ,-2ПМ предназначенные для управления работой двухгорелочных котлов, оборудованных газовыми горелками общей производительностью до 2 МВ.

Также см. другие модификации блок управления, розжига и сигнализации БУРС-ВМ,-ПМ:
см. БУРС-1ВМ — предназначен для управления работой одногорелочных водогрейных котлов и других теплоагрегатов оборудованных газовыми горелками общей производительностью до 1 МВт.
см. БУРС-1ПМ — предназначен для управления работой паровых котлов с паросборниками, оборудованных газовыми горелками общей производительностью до 1 МВт.
см. БУРС-2ВМ — предназначен для управления работой двухгорелочных котлов, оборудованных газовыми горелками общей производительностью до 2 МВт.
см. БУРС-2ПМ — предназначен для управления работой двухгорелочных паровых котлов с паросборниками, оборудованных газовыми горелками суммарной мощностью до 2 МВт.

Преимущества блоков управления, розжига и сигнализации БУРС-1В/1П

— Максимально надежное оборудование за счет простоты конструкции,
— Оптимальные режимы работы теплоагрегата при минимальных затратах на обучение персонала,
— Устройство, полностью заменяющее по выполняемым функциям выпускаемых ранее блоков БУРС-1, БУРС-1М, обеспечивает:
— увеличение набора выполняемых функций;
— контроль дополнительного параметра «Давление газа высокое»;
— повышение надежности благодаря переходу на новую полупроводниковую схему контроля пламени взамен устаревшей ламповой;
— обеспечение времени розжига в соответствии с ГОСТ 21204;
— управление контрольным клапаном-отсекателем;
— коммутацию аварийных и регулирующих датчиков на низкое напряжение;
— возможность временных задержек по контролю давления газа при установке датчиков после газовых клапанов;
— повышение удобства работы путем замены колодок на штепсельные разъемы.
— возможность самостоятельного выбора необходимых приборов управления, регулирования, защиты.

Модификации блоков управления, розжига и сигнализации БУРС-1В/1П