НАЛАДКА ПРИБОРОВ И СИСТЕМ АВТОМАТИЗАЦИИ

Поплавковые механические дифманометры

К качеству наладки систем контроля расходов предъявляются жест­кие требования, так как по показаниям расходомеров учитывают ис­ходные продукты и полученную продукцию и ведутся расчеты за сырье и отпущенную готовую продукцию. Расходомеры-дифманометры чаще всего работают в комплекте с диафрагмами, перепад давления на которых однозначно связан с расходом измеряемых жидкостей и газов.

При автоматизации технологических процессов применяют само­пишущие поплавковые дифманометры ДП-710 с ртутным заполне­нием. При рассмотрении технической документации проверяют пре­дельно возможную точность измерения выбранной системы, соответ­ствие выбранной аппаратуры параметрам измеряемых сред, наличие в спецификации необходимого защитного и вспомогательного обору­дования.

После проведения внешнего осмотра собирают проверочную схе­му рис. 170.

В зависимости от класса точности проверяемого расходомера и диапазона изменения перепада на сужающем устройстве в качестве образцового выбирают микроманометр, прибор ППР-2М, однотруб­ный, (J-образный или образцовый (модели 1226) манометры. Перед подсоединением к проверочной схеме в прибор наливают ртуть в коли­честве, указанном в инструкции, и пространство над ртутью залива­ют водой.

Все операции по заполнению ртутью приборов и проверку основ­ной их погрешности следует проводить в специальных ртутных поме-

Рис. 170. Проверочная схема дифманометра ДП-710: I — образный нанометр, 2 — соединительная трубка. 3 — дифманометр. 4 — имитатор

тениях с соблюдением правил техники безопасности и проведением мероприятий по охране труда.

Порядок проверки основной погрешности и вариации дифманомет - ров-расходомеров имеет особенности в связи с квадратичной зависи­мостью между измеряемым расходом и перепадом. По этой причине для систем, в которых используют диафрагмы, при значениях изме­ряемого расхода ниже 30% от величины диапазона измерений основ­ную погрешность не определяют.

Поплавковые дифманометры могут иметь неравномерную (квад­ратичную) шкалу, когда одному и тому же углу перемещения стрелки будут соответствовать в разных частях шкалы различные приращения измеряемого расхода. Выпускают также дифманометры, у которых передача перемещения на стрелку осуществляется через профильный кулачок, обеспечивающий извлечение квадратного корня из величины перемещения стрелки. У таких расходомеров шкала равномерная или, как говорят, линейная.

При проверке расходомеров с нелинейной шкалой стрелку уста­навливают на точки 30, 40, 60, 80, 100% шкалы прибора при прямом и обратном ходе. Основную погрешность и вариацию определяют по формулам

•у — 100%; . 100%,

1 Р Ргиах

где у и В — соответственно основная погрешность и вариация, %; р — расчетное значение перепада, МПа; р0 — показание образцового прибора, МПа; ртах — максимальный перепад, МПа; рп и р0б — по­казания образцового прибора при прямом и обратном ходе.

Для поплавковых дифманометров максимальные значения основ­ной погрешности и вариации должны быть не более 1 %.

Для расходомеров с линейной зависимостью (шкалой) перемеще­ния стрелки при изменении расхода в соответствии со стандартом (ГОСТ 8.146—75) при определении основной погрешности в качестве нормирующего значения принимают не предельный номинальный перепад, а максимальный расход измерительного прибора, т. е. будет иметь место соотношение

где Qp — расчетное значение расхода; Q — действительный расход непроверяемой точки шкалы; Qraax — нормирующее значение.

• 100%

Для исправного расходомера основная погрешность не должна превышать предела, численно равного классу точности прибора к. Поскольку при проверке образцовыми приборами измеряется пере­пад, необходимо найти предельное допустимое отклонение перепада давления Ah от расчетного значения hv. Заменяя в предыдущей фор­муле у на ку получим

Если из-за местных условий (например, стесненность помещений, отсутствие прямых участков необходимой длины) монтаж выполнен с отклонениями от правил, наладчик, прежде чем сделать предложе­ния по его переделке, должен произвести расчет влияния отклонений от правил на точность работы системы и обосновать необходимость переделки. При проверке монтажа необходимо убедиться в том, что номер диафрагмы соответствует номеру дифманомегра и она установ­лена острой кромкой навстречу. потоку жидкости.

Диафрагму устанавливают на прямом участке, длину которого измеряют числом диаметров трубопровода D (например, 10D). Эта длина зависит от модуля диафрагмы га и вида сопротивлений, уста­новленных на трубопроводе (изгибов, клапанов, фланцеЕ). Зная мо­дуль диафрагмы (га — d2'D2, где d — диаметр отверстия диафрагмы) и перечень сопротивлений, установленных на трубопроводе, наладчик по таблицам и графикам к Правилам 28—64 определяет точную длину прямого участка до диафрагмы. Величина прямого участка задиафраг-

Рис. 171. Типовые схемы обвязки расходомеров для измерения агрес­сивных жидкостей легче (о) и тяжелее (б) разделительной:

1 — дифманометр расположен ниже точки отбора, // — то же, выше; 1—сужающее устройство (диафрагма). 2 — разделительный сосуд. 3 — контрольная пробка, 4 — про­дувочный вентиль, tf— дифманометр, 6 — газосборник

мой должна быть во всех случаях не менее 5D. Уменьшение длин пря­мых участков приводит к появлению дополнительных погрешностей.

Отборы для измерения расхода газов и паров монтируют в верхней части трубопровода, чтобы имеющийся в потоках газов и паров кон­денсат не попадал в импульсные линии. Отборы для измерения расхо­дов жидкостей монтируют сбоку трубопровода, так как в верхней части могут образоваться воздушные подушки или будет неполностью заполнено сечение трубопровода жидкостью.

Схемы обвязки расходомеров представлены на рис. 171. При из­мерении расхода агрессивных сред для соединения диафрагмы 1 с диф­манометром 5 применяют разделительные сосуды и жидкости Если разделительная жидкость легче измеряемой (рис. 171, а), измеряе­мую жидкость подводят снизу разделительных сосудов 2 ив верхней части трубопровода устанавливают газосборники 6 для сброса возду­ха при заливке разделительной жидкости.

Для разделительной жидкости, которая тяжелее измеряемой (рис. 171, б), газосборники 6 устанавливают только при установке дифманометра 5 выше точки отбора.

Разделительные сосуды устанавливают на одном уровне друг с другом. Если измеряемая жидкость может загустеть при снижении температуры, то разделительные сосуды устанавливают как можно ближе к трубопроводу и теплоизолируют или монтируют устройство обогрева.

Для измерения расхода газов (рис. 172) устанавливают проду-

Рис. 172. Измерение расходов газов: вочные вентили 3 и в случае установки прибора ниже точки отбора — конденсатосборники 4.

При измерении расхода пара на импульсных линиях вблизи места отбора устанавливают конденсационные сосуды 2 (рис. 173), которые представляют собой металлические цилиндрические сосуды с двумя штуцерами для подсоединения трубок — сбоку и снизу сосуда. Вслед­ствие значительной по сравнению с импульсными линиями вмести­мостью разделительных сосудов колебания уровня конденсата при резких изменениях расхода будут незначительными и погрешность измерений уменьшится.

При отсутствии конденсацион­ных сосудов и резких изменениях расхода (например, увеличениях) уровень ртути в плюсовой трубке понизится, а в минусовой подни­мется и уровень конденсата станет различным. Разность уровней кон­денсата, умноженная на его плот­ность, будет вносить дополнитель­ную погрешность в показания

прибора.

При проверке элементов систе­мы на вход подают расчетные пе­репады и проверяют точность ра - рис. боты прибора. Эту операцию про­изводят ПО схеме, аналогичной / — диафрагма. 2— конденсационный сосуд.

^ „ 3 — импульсные линии, 4 — дифманометр

проверочной, только собранной у

на месте установки прибора.

Перед включением приборов в работу разделительные сосуды и трассы заполняют разделительной жидкостью, а конденсационные сосуды — конденсатом.

Для этого выворачивают пробку 14 (см. рис. 76) у дифманометра и средние пробки 3 (см. рис. 171, а, /) у разделительных сосудов 2. Вместо пробки выворачивают штуцер, к которому подключают руч­ной насос. Открывают все вентили, кроме расположенных у отборного устройства, и накачивают разделительную жидкость до появления течи через пробки 3. Затем закрывают вентили у прибора, выворачи­вают штуцер и вворачивают пробку 14. Вентили не должны пропу­скать жидкость, чтобы при смене штуцера на пробку она не вытекала.

Для схемы (см. рис. 171, а, II) жидкость закачивают через нижние продувочные вентили* до ее появления в газосборниках 6. Приоткры­вая пробки дифманометра 5, убеждаются, что в камерах есть жидкость. Затем закрывают вентили 4 и через средние пробки 3 сбрасывают изли­шек жидкости из сосудов. Во время заливки рекомендуется слегка постукивать по трубопроводам.

Дифманометры-расходомеры, предназначенные для измерения рас­ходов нейтральных жидкостей и газов, включают в работу в следую­щем порядке: сначала открывают коренные вентили у диафрагмы, затем открывают уравнительный вентиль на приборе, после чего откры­вают плюсовой и минусовый запорные вентили дифманометра и, на­конец, закрывают уравнительный вентиль. При выключении диф­манометра эти операции выполняют в обратной последовательности.

Если для системы расхода применены устройства непрерывной продувки или промывки отборов, то при их наладке устанавливают одинаковые расходы нейтральной среды. Расстояния от мест врезки устройств в импульсные трассы до диафрагмы должны быть для ми­нусовой и плюсовой линий одинаковыми. При включении устройств и настройке расхода нейтральной среды на дифманометре не должно возникать никакого перепада давлений при отсутствии расхода в тех­нологическом трубопроводе.

Отклонения показаний дифманометра от расчетных значений при работе на действующем оборудовании чаще всего происходят из-за негерметичности линий, соединяющих прибор с диафрагмой. Герме­тичность системы проверяют следующим образом. Если при закрытии плюсового коренного вентиля стрелка прибора движется к 0, значит негерметична плюсовая трасса; если при закрытии минусового вентиля стрелка прибора движется к максимальному значению измеряемого расхода — негерметична минусовая трасса. Отклонение показаний прибора от расчетных может быть вызвано также отклонением давле­ния или температуры среды от предусмотренных проектом. Особенно часто эти отклонения наблюдаются в пусковой период, когда агрегаты или процессы набирают нагрузку. При анализе точности работы диф­манометра эти отклонения необходимо учитывать.

При отклонении давления измеряемой среды от расчетного зна­чения действительный диапазон измерения расхода определяют по формуле

где Qn — действительный диапазон измерения; Qmax — проектный диапазон измерения; р — расчетное значение давления среды; рп — действительное значение давления среды.

Пример. Если расчетное значение давления воды 1,2 МПа, а действительно это значение составляет 9,8 МПа, то действительный диапазон измерения рас­хода воды расходомером 10 ООО м3/ч будет

Qjl = Qmax в 10°ф‘ ]/^=П000 М»/Ч.

При отклонении температуры, среды от расчетной действительный диапазон измерений определяют по формуле

где Т — расчетное значение температуры среды, — действитель­ное значение температуры.