Разное

Содержание

Установка датчиков температуры на объекте

 Варианты установки термометров сопротивления и термопар на месте эксплуатации

Проектирование и монтаж на трубопроводах компонентов систем учета и регулирования (термосопротивления или термопар) осуществляется на основании межгосударственного стандарта СНГ – ГОСТ 8.586.5 и стандарта СТТ-05-09. 

Если измеряемый параметр попадает в сферу государственного регулирования (например, коммерческий учет тепла), то следует строго следовать требованиям нормативных документов.
Для промышленных и технологических измерений допускаются удобные потребителю варианты установки.

Обычно, длину монтажной части датчика температуры выбирают, чтоб не менее 2/3 длины монтажной части были в контролируемой среде.

При ДУ трубопровода менее 50 мм гильза под термометр устанавливается под углом в 45 градусов.

Установка температурного датчика производится при использовании защитной арматуры. Ниже предложены варианты  монтажа термометров сопротивления и термопар на объекте, используя при установке бобышку, защитную гильзу (термокарман) и медную прокладку. 

Установка термометра на трубопроводе или в системе отопления при помощи гильзы под термометр (термокармана) позволяет произвести замену датчиков температуры без разгерметизации технологической системы. Такой способ монтажа термосопротивления и термопар облегчает обслуживание объекта в отличие от стандартной врезки или вварки промышленного датчика температуры.

1. Монтаж датчика температуры с подвижным штуцером с применением бобышек

2. Монтаж датчиков температуры с неподвижным штуцером с применением бобышек (соединение по ГОСТ 22526-77)

3. Монтаж датчиков температуры с подвижным штуцером с применением бобышки и защитных гильз

Такая установка позволяет зафиксировать головку преобразователя независимо от штуцера (клеммная головка не крутится вокруг оси при вкручивании). Это также облегчает подключение и позволяет установить клеммную головку в направлении присоединительного провода. 

4. Монтаж датчиков температуры с неподвижным штуцером с применением бобышки и защитных гильз

Арматура для монтажа датчиков температуры | ОВЕН. Приборы для автоматизации

Датчики температуры применяются в промышленности очень широко. И крепятся к процессу зачастую абсолютно по-разному. Сегодня мы с вами узнаем, как правильно устанавливать датчики и познакомимся со вспомогательной арматурой для этого – бобышками, гильзами и штуцерами. Откроем сундучок с полезными “фишками” и лайфхаками. Ну и на десерт – подарок. Сурово-технарский комикс 🙂

Виды креплений термодатчиков

Канальный монтаж датчиков температуры – самый распространенный

И чаще всего термопреобразователи вкручивают в небольшую стальную втулку с внутренней резьбой и немного смешным названием – бобышку. Ее приваривают к трубопроводу или емкости, где нужно измерять температуру.

Конструктивно бобышки бывают трёх видов:

Выбор высоты бобышки зависит от необходимой глубины погружения сенсора. Сенсор – чувствительный элемент – всегда находится в заглушенном конце монтажной части датчика. А длина монтажной части термопреобразователя – то есть его погружная часть – выбирается в зависимости от диаметра трубы, куда он будет установлен. При выборе длины погружной части датчика полезно ориентироваться на ГОСТ 8.586.5-2005.

Компания ОВЕН изготавливает температурные датчики длиной от 10 мм до нескольких метров.

Датчики с неподвижным штуцером

Такие датчики просто вкручиваются в бобышки, т.к. их штуцер приварен к монтажной части. В этом случае применяют угловые или прямые бобышки.

Маркировка стандартных бобышек, принятая в ОВЕН:

Датчики, имеющие подвижный штуцер

Конструктивно у такого датчика есть штуцер с наружной резьбой, который “ходит” между головкой и упорной шайбой. Для установки на объект таких датчиков применяется бобышка с внутренним упором.

Бобышка с внутренним упором бывает только прямой, и имеет порожек, до которого должна “доходить” упорная шайба такого датчика. Благодаря этому упору монтажная часть датчика не “проскочит” внутрь бобышки. Потом в бобышку закручивается подвижный штуцер, чтобы термопреобразователь не скользил туда-сюда. Пожалуй, это самый удобный вариант монтажа погружного датчика в трубопровод – крутить нужно не весь датчик целиком, а только штуцер.

Маркировки бобышек ОВЕН для датчиков с подвижным штуцером:

Датчики с гладкой погружной частью

Чтобы смонтировать такой термодатчик в бобышку, необходимо закрепить съемный подвижный штуцер ШП ОВЕН на любом месте монтажной части термопреобразователя.

Конструктив подвижного штуцера прост: две металлические детали, вкручиваемые по резьбе одна в другую, сжимая находящееся между ними кольцо из фторопласта. Чем сильнее вкручивают одну деталь в другую, тем больше кольцо сжимается и “выпирает” из своего паза, плотно обхватывая трубку монтажной части датчика. Так ШП можно зафиксировать на датчике в конкретном месте. И все – датчик можно вкручивать в бобышку!

Маркировки подвижных штуцеров, принятые в компании ОВЕН:

— диаметр монтажной части:

Для термодатчика с диаметром монтажной части 8 мм нужен ШП с внутренним отверстием 8,5 мм, чтобы он без проблем оделся на датчик (см.рисунок)

— из чего сделан:

материал штуцера (сталь) может иметь другую стойкость к измеряемой среде и рабочей температуре по сравнению с материалом монтажной части датчика. В ШП ОВЕН фиксатор изготовлен из материала Фторопласт-4 с максимальной температурой применения +260 °С. Если есть вероятность, что при эксплуатации штуцер нагреется больше, то нужно выбирать модель с фиксатором в виде стального конуса.

Защитные гильзы ОВЕН ГЗ для термопреобразователей

Используются для защиты термопреобразователей при их работе в среде с высоким давлением. Позволяют извлечь датчик, не нарушая герметичность системы и не прерывая тех. процесс. Если среда может привести к коррозии материала термодатчика, применяются гильзы из коррозионностойких материалов – например, стали AISI 316 Ti или фторопласта.

Защитные гильзы конструктивно делятся на два вида:

Резьбовые гильзы монтируют в бобышки типа Б.П.1 или Б.У.1. Важно, чтобы резьба на штуцере датчика и на гильзе совпадали. Иначе датчик не получится вкрутить. Примечательно, что на практике случаи подбора не подходящих друг к другу элементов случаются довольно часто.

Фланцевые гильзы монтируются при помощи ответного фланца. Резьба и диаметр погружной части преобразователя и гильзы также важны.

Для чего нужны жидкое масло и термопаста?

Невозможно достигнуть идеально плотного контакта “металл к металлу”, когда термодатчик вкручен в гильзу. Между ними всегда будет зазор, заполненный воздухом. Это плохо, т.к. воздух увеличивает время реакции датчика на изменение температуры. Чтобы уменьшить негативный эффект, этот зазор заполняют теплопроводными веществами – термопастой или маслом, чаще всего трансформаторным.

При установке датчика и гильзы в стенку резервуара используют приваренную угловую бобышку ( ее “скос” создает угол 45° к поверхности), а гильзу заполняют жидким маслом или термопастой. И можно не опасаться, что масло выльется. А при необходимости установить термодатчик в дно резервуара мы советуем использовать только термопасту.

Как крепить накладные температурные датчики

Этот тип крепления датчиков примечателен тем, что чувствительный элемент не погружен в измеряемую среду. Применяется там, где по каким-либо причинам нельзя “врезаться” в трубу.

Накладные датчики обязательно нужно устанавливать на участке трубы без теплоизоляции. Рекомендуется для лучшего контакта сенсора с трубой зачистить ее поверхность. Но часто этого недостаточно – для улучшения теплопередачи советуем использовать термопасту. Сенсор обязательно нужно плотно прижать к поверхности. Такой датчик удобно фиксировать хомутом – нейлоновым или металлическим. Кстати, некоторые накладные датчики ОВЕН поставляются уже с хомутами в комплекте.

Этот метод измерения температуры – косвенный; тепловая инерция и точность измерения здесь зависит от толщины стенки трубы, ее теплопроводящих свойств и правильности монтажа термопреобразователя.

Этот метод измерения неприменим там, где требуется высокая точность измерения – например, в связке с теплосчетчиками для коммерческого учета тепла. Там применяются только датчики канального монтажа.

Где посмотреть правила монтажа датчиков температуры?

Регламентирует правильность установки датчиков температуры ГОСТ 8.586.5-2005. Монтирование средств контроля температуры рассмотрено в пункте 6. 3.

А вот и обещанный комикс: советы по установке термодатчиков от Сурового технаря! Распечатывайте на цветном принтере как памятку!

Автор статьи: Сергей Филимонов.

Монтаж датчиков для измерения температуры


из “Монтаж наладка и эксплуатация автоматических устройств химических производств”

Чувствительные элементы датчиков устанавливают так, чтобы они воспринимали действительную температуру измеряемой среды. При этом должен быть исключен лучистый теплообмен между по- верхностью чувствительного элемента и поверхностью, нагреваемой раскаленными газами, а также сведен к минимуму отвод тепла через арматуру датчика в окружающую среду. [c.81]
На технологическом оборудовании датчики устанавливают в местах, предусмотренных заводом-изготовителем. На оборудовании, находящемся в ведении Госгортехнадзора, установка любых датчиков, связанная со сверлением отверстий в стенках, допускается только по согласованию с инспекцией Госгортехнадзора и заводом-изготовителем. [c.81]
Рекомендуется устанавливать датчики на расстоянии не менее 2—3 диаметров трубопровода от различных сопротивлений — вентилей, задвижек и сужаюших устройств. Датчики не должны подвергаться действию посторонних источников тепла, в противном случае их защищают экранами или теплоизоляцией. Не следует устанавливать датчики в нишах дымоходов, газоходов и в различных углублениях, где нарушена циркуляция потоков, вследствие чего местное значение температуры отличается от температуры в потоке. [c.81]
Стеклянные термометры устанавливают в местах, удобных для наблюдений за их показаниями и не представляющих опасность в отношении механического повреждения. Лучше всего устанавливать их на высоте 1,5—1,8 м от пола. [c.81]
Если возможна установка датчиков перпендикулярно оси трубопровода или стенке аппарата, применяют прямые бобышки. Когда диаметр трубопровода или свободное пространство в аппарате таковы, что невозможно погрузить чувствительный элемент датчика на требуемую глубину, используют скошенные бобышки.
Датчик, устанавливаемый под углом, должен быть направлен навстречу потоку. [c.82]
Требование достаточного погружения чувствительного элемента в измеряемую среду обусловлено его размерами (это относится, в частности, к термометрам сопротивления и термобаллонам манометрических термометров), а также стремлением к уменьшению разности между температурами чувствительного элемента и измеряемой среды. [c.82]
Прямую бобышку устанавливают в отверстие, в трех местах электросваркой прихватывают к трубопроводу, проверяют правильность ее положения и приваривают. Скошенную бобышку центрируют по отверстию вставленной в нее оправкой и приваривают. Вварку бобышек должен вести опытный сварщик. В отверстия приваренных бобышек ввертывают пробки на резьбе. Температурные датчики устанавливают после монтажа и продувки трубопровода перед его испытанием. [c.83]
На вертикальном трубопроводе при восходящем потоке термопары устанавливают на косой бобышке 1 (рис. 68), поджимая прокладку 2 гаечным ключом при повороте штуцера 3. Головку 4 термопары располагают крышкой вверх. [c.83]
Фиксирующие ребра 7 обеспечивают неподвижность закладной трубы. На внутреннем конце трубы нриварнвают опору б, на которую опирается защитная оболочка, в результате уменьшается напряжение изгиба оболочки при высоких температурах. Сальниковой гайкой 3 крепят датчик 4 и уплотняют набивку 5. [c.84]
При установке термобаллонов манометрических термометров (рис. 70) на аппаратах и трубопроводах с условным давлением до 64 кгс/см герметичность обеспечивают сальниковым уплотнением. [c.84]
Место для установки термобаллона должно быть выбрано так, чтобы обеспечить погружение его в измеряемую среду с припуском 50—60 мм. Требуемая длина погружения (в мм) указана на плоскости грани штуцера 4 или на втулке хвостовика. [c.84]
Зашитный чехол 8 с отверстиями для улучшения теплообмена устанавливают при значительных скоростях движения среды в трубопроводе при малой скорости движения среды его не ставят. Если условное давление в измеряемом объекте больше 64 кгс1см , чехол выполняют цельным. [c.84]
При прокладке капилляра до места установки измерительного прибора капилляр защищают от механических повреждений стальным уголком или укладкой в общем коробе. Если весь капилляр ие укладывается на трассе, избыточную часть его следует оставлять у измерительного прибора. [c.85]
Перед установкой датчиков температуры необходимо проверить соответствие условного давления, на которое рассчитана защитная арматура, действительному рабочему давлению измеряемой среды. [c.85]
Перед установкой датчиков проверяют целостность арматуры, сопротивление изоляции между электрическими частями и корпусом, соответствие материала защитной оболочки измеряемой среде. [c.86]
Телескопы радиационных пирометров устанавливают на визирных трубках, замурованных в кирпичных стенках печи, если излучение непрозрачного светящегося пламени в отверстии трубки близко к излучению абсолютно черного тела. [c.86]
При измерении температуры газовой среды применяют калильные трубки из карборунда (рис. 71). Калильную трубку 5 устанавливают в закладной трубе 10, набивая в пространство между ними асбестовый шнур 9. Закладную трубу приваривают к металлической облицовке закрытый конец калильной трубки должен выступать в рабочее пространство на 20—50 мм. Через штуцер 7 по шлангу 8 для охлаждения вводят очищенный воздух под напором 100 мм вод. ст. при температуре до 30° С. Такую установку применяют для измерения температуры до 1200° С при температуре окружающей среды до 100° С при больших значениях температуры окружающей среды телескоп 1 помещают в кожух, через который непрерывно пропускают охлаждающую воду. [c.86]

Вернуться к основной статье

Особенности монтажа и эксплуатации приборов для измерения давления сред с использованием измерительных трубных проводок, страница 6

Ш. Схемы установки показывающих приборов

Схема установки на вертикальном трубопроводе

1-показывающий манометр, 2-запорный вентиль, 3 – трубная проводка

Схема установки на горизонтальном трубопроводе

1-показывающий манометр, 2-запорный вентиль, 3 – трубная проводка

Ш. Схемы установки расходомеров “по месту”

Схема установки на горизонтальном трубопроводе

Схема установки на вертикальном трубопроводе

Основные требования, предъявляемые к расположению  расходомера на трубопроводе

Примеры схем установки расходомеров

1. Монтаж расходомеров допускается в горизонтальном, наклонном, и вертикальном положениях.

2. Расходомеры должны быть постоянно заполнены измеряемой жидкостью, в случае неполного заполнения (завоздушивания) канала появляются ошибки измерения.

3. При монтаже следует придерживаться следующих рекомендаций: 

– Не устанавливать расходомер в самой высокой точке канала системы, т.к. скопление воздуха в верхней точке  приводит к ошибкам измерения.

– Не устанавливать расходомер  в трубопроводе с открытым концом, чтобы избежать сифонного эффекта.

Основные требования, предъявляемые к расположению  расходомера на трубопроводе

4. В случае невозможности установки расходомера в рекомендуемых местах допускается его монтаж в верхней точке системы. При этом необходимо предусмотреть установку воздушного клапана (воздухоотводчика) для выпуска воздуха в атмосферу. Клапан должен располагаться выше верхней точки проточной части расходомера, например, в изогнутом трубопроводе, расширении трубопровода, как показано на рисунке  а.

5. При измерении расхода в частично заполненных трубопроводах или в трубопроводах с открытыми концами для гарантированного заполнения жидкостью, расходомеры следует устанавливать в наклонном или U-образном трубопроводах, как показано на рисунках

б и  в.

Требования к месту установки

1 – струевыпрямитель – вариант трубчатого типа: однородная концентрическая связка из 19 трубок

2 – антивихревое устройство – вариант лопастного типа.

6. Установку расходомера следует производить в местах, где трубопровод не подвержен вибрации. При возможной вибрации трубопровода в диапазоне частот и амплитуд, превышающих допустимые для расходомера значения, трубопровод до и после расходомера должен опираться на неподвижное основание.

7. Расходомер необходимо располагать в той части трубопровода, где пульсации и завихрения минимальны. При установке расходомера необходимо обеспечить прямолинейные участки трубопровода до и после расходомера (длины прямых участков указываются в эксплуатационной документации на приборы).

8. В случае невозможности соблюсти требования к длине прямолинейного участка трубопровода устанавливаются струевыпрямители. Устанавливаются они непосредственно перед расходомерами и служат для выпрямления струй газа, жидкости, пара.

9. В случае несоответствия диаметра (Ду) трубопровода и диаметра  расходомера необходимо устанавливать конические переходы по ГОСТ 1737В на входе и выходе прямых участков.

Особенности монтажа и эксплуатации приборов для измерения температуры

1. Схемы установки термометров сопротивления и термопар

Общие положения

1. Датчики температуры необходимо устанавливать таким образом, чтобы ими воспринималась (фиксировалась) наиболее характерная температура процесса. Для этого датчики устанавливаются в местах наилучшего контакта с измеряемой средой (обычно в восходящих и встречных потоках).

2. Как правило, места и условия установки датчиков определяет проектная организация и они должны строго соблюдаться при монтаже. Кроме требований, излагаемых в типовых рекомендациях и руководящих материалах проектных организаций  и т.п. должны соблюдаться требования инструкций по эксплуатации конкретных датчиков температуры.

3. В местах установки датчиков поток измеряемой среды не должен нарушаться открытием расположенной вблизи запорной и регулирующей арматуры, подсосом наружного воздуха и т. д.

4. На датчики температуры не должны оказывать влияние посторонние источники тепла.

  5. Монтаж датчиков на трубопроводах как правило осуществляется с помощью привариваемых бобышек, имеющих резьбы для ввертывания в них термометров.

6. При измерениях температуры рабочих сред с высоким рабочим давлением и большой скоростью потока, в бобышки сначала должны устанавливаться защитные гильзы, в которые затем помещаются датчики температуры (для лучшего теплообмена гильзы должны очищаться до металлического блеска).

7. Глубина погружения датчиков температуры обычно выбирается равной (0,3-0,7)*D, где D – наружный диаметр трубопровода.
  На трубопроводах с наружным диаметром 80-150 мм глубина погружения датчиков температуры составляет 0,7*D (в том числе и при установке датчиков наклонно), а на трубопроводах с наружным диаметром от 400 мм и выше глубина погружения может сокращаться до 0,3*D.

 На «тонких» трубопроводах (с наружным диаметром 50-65 мм) датчики температуры лучше всего ставить в коленах. Если «подходящих» колен нет, то осуществляется установка датчиков с наклоном (под углом 45 град. Навстречу потоку) или в расширительных камерах.

8. Чувствительные элементы термометров сопротивления и термопар помещают в защитные арматуры из соответствующих материалов. С учетом условий измерения, значений температуры и свойств измеряемой среды защитные арматуры могут быть: а) газонепроницаемыми; б) стальными; в) металлокерамическими;   г) керамическими;  д) с поддувом азота и др.

Установка терморегулятора и датчика температуры пола

От того, как и где установлен терморегулятор, будет зависит то, насколько правильно он будет работать. Его необходимо защитить от воздействия излишнего тепла или холода (солнце и сквозняки). Именно поэтому для начала требуется определить место установки терморегулятора, следуя простым правилам:

  • термостат должен находиться вдали от источников тепла (радиаторов, солнечных лучей и т.д)
  • на расстоянии от сквозняков
  • на высоте приблизительно 1,5 м от пола.

В место подключения терморегулятора необходимо подвести питающий кабель и обеспечить канал для прокладки датчика температуры, а также обеспечить соединение с сервоприводом, нагревательным матом/пленкой или кабелем.

Установка датчика температуры теплого пола обязательна при использовании любого электрического теплого пола (мат, кабель или пленка). Именно благодаря ему терморегулятор не «перегреет» пол и оборудование будет работать так, как и запланировано. Также датчик необходим если планируется использовать различные деревянные покрытия пола (ламинат, паркет или паркетная доска).

Большинство деревянных покрытий, из тех что производители гарантируют работу с источником тепла в полу, рекомендуют использовать максимальную температуру в пределах 26-28 °C. Такая продукция, как правило, маркируется соответствующим знаками на упаковке.

                вот некоторые из них

Что касается самого монтажа датчика температуры тёплого пола, то его необходимо монтировать в полу внутри заранее проложенной гофры или трубе на расстоянии 50 см от стены. Важно также монтировать его вдали от источников тепла (солнце, радиаторы и т.д.). Обязательно загерметизировать конец гофры или трубы, который будет в полу. Необходимо избегать слишком больших углов, иначе будет очень сложно просовывать датчик температуры пола. В случае, если монтаж произвели без гофры или трубы, то замена датчика окажется весьма трудоёмким и затратным процессом.

 

Установка датчика температуры

для лучшего отклика и точности

Этот пост был написан Грегом Макмилланом, отраслевым консультантом, автором множества книг по управлению технологическими процессами, лауреатом премии ISA Life Achievement Award 2010 и бывшим старшим научным сотрудником Solutia Inc. (ныне Eastman Chemical).

Установка датчика может привести к ошибкам, шумам и динамике, что приведет к ухудшению работы контура измерения и управления. Здесь мы рассмотрим передовой опыт, чтобы максимально использовать возможности датчика.В другом посте я планирую предоставить руководство по передаче сигнала датчика в диспетчерскую, чтобы обеспечить наилучшую общую установку.

Длина защитной гильзы

Чтобы свести к минимуму погрешность проводимости (погрешность из-за потерь тепла вдоль оболочки сенсора или стенки защитной гильзы от наконечника до фланца или муфты), длина погружения должна быть как минимум в 10 раз больше диаметра защитной гильзы или оболочки сенсора для неизолированного элемента. Таким образом, для термогильзы с внешним диаметром 1 дюйм (2,54 см) длина погружения должна составлять 10 дюймов (25.4 см).

Для неизолированного элемента с наружным диаметром оболочки сенсора дюйма (6,35 мм) глубина погружения должна быть не менее 2,5 дюймов (63,5 мм). Это просто практическое правило. Компьютерные программы могут вычислять погрешность и выполнять анализ усталости для различных значений длины погружения и условий процесса. Для установок с высокоскоростным потоком и неизолированными элементами важно провести анализ усталости, поскольку вероятность отказа из-за вибрации увеличивается с увеличением длины погружения.

Расположение защитной гильзы

Температура процесса будет варьироваться в зависимости от расположения технологической жидкости в резервуаре или трубе из-за несовершенного перемешивания и влияния стенок. Для высоковязких жидкостей, таких как полимеры и расплавы, текущих в трубах и экструдерах, температура жидкости у стенки может значительно отличаться от температуры на средней линии (например, от 10 до 30 ° C; от 50 до 86 ° F). Часто трубопроводы для специальных полимеров имеют диаметр менее 4 дюймов (101,6 мм), что создает проблему, если не учитывать достаточную длину погружения и измерение средней температуры.Лучший способ получить репрезентативное измерение осевой линии – вставить защитную гильзу в колено, обращенное к потоку (позиция 1 на рисунке ниже).

Если защитная гильза обращена в сторону от потока, завихрение и отделение от колена могут создать более шумное и менее репрезентативное измерение (позиция 2 на рисунке). Установка под углом (позиция 3 на рисунке) может увеличить длину погружения по сравнению с перпендикулярной вставкой (позиция 4 на рисунке), но длины вставки, показанные для обоих, слишком короткие, если наконечник не выходит за центральную линию. Обжатая или ступенчатая защитная гильза может снизить требования к длине погружения за счет уменьшения диаметра около наконечника. Расстояние между защитной гильзой в трубопроводе от теплообменника, статического смесителя или выхода пароохладителя следует оптимизировать, чтобы уменьшить задержку транспортировки, но минимизировать шум от плохого перемешивания или двухфазного потока. Обычно 25 диаметров трубы достаточно для обеспечения адекватного перемешивания из-за турбулентности, если имеется однофазный турбулентный поток и нет больших различий в вязкости объединяемых потоков.

Существуют две фазы для пароохладителей: разделенные по диапазону переходы от охлаждающей воды к пару в рубашках, использование аммиака извести в качестве реагента для контроля pH за счет мгновенного испарения и всякий раз, когда речь идет о суспензиях. Задержка транспортировки будет увеличиваться с увеличением расстояния, увеличивая мертвое время петли. Следовательно, существует компромисс между получением достаточного количества микширования для получения репрезентативного измерения с низким уровнем шума и созданием слишком большого дополнительного мертвого времени. Как правило, задержка транспортировки не должна превышать 10% от настройки времени сброса ПИД-регулятора.

Insight : Обычно расстояние в 25 диаметров трубы между выпускным отверстием оборудования и датчиком температуры достаточно для обеспечения относительно однородного температурного профиля однофазной жидкости. Присутствие различных фаз (например, пузырьков или твердых частиц в жидкостях и капель в паре) и жидкостей с высокой вязкостью потребует больших расстояний.

Для пароохладителей расстояние от выхода до защитной гильзы зависит от производительности пароохладителя, условий процесса и скорости пара.Чтобы понять ситуацию, есть несколько простых практических правил для длины трубопровода от пароохладителя до первого колена, известной как длина прямого трубопровода (SPL), и общей длины трубопровода от выхода пароохладителя до датчика, известной как общая длина датчика. длина (TSL).

Выбор длины, расположения и конструкции защитной гильзы определяет, является ли измерение температуры репрезентативным для процесса, сколько шума процесса наблюдается, сколько задержки и ошибки вносятся, а также потенциальную интенсивность отказов. Этот пост содержит общие рекомендации. Дополнительные сведения, включая уравнения для прогнозирования восьми источников ошибок измерения, см. В книге ISA Advanced Temperature Measurement and Control, Second Edition .

Для неизолированного элемента с наружным диаметром оболочки сенсора дюйма (6,35 мм) глубина погружения должна быть не менее 2,5 дюймов (63,5 мм). Это просто практическое правило. Компьютерные программы могут вычислять погрешность и выполнять анализ усталости для различных значений длины погружения и условий процесса.Для установок с высокоскоростным потоком и неизолированными элементами важно провести анализ усталости, поскольку вероятность отказа из-за вибрации увеличивается с увеличением длины погружения.

Фактические значения SPL и TSL зависят от количества воды, необходимого с учетом расхода пара, разницы температур между водой и паром, температуры воды, диаметра трубы, скорости пара, модели, типа и т. Д. И рассчитываются с помощью программного обеспечения. программы. SPL (футы) = скорость пара на входе (фут / с) x 0.1 (время пребывания в секундах) SPL (м) = скорость пара на входе (м / с) x 0,1 (время пребывания в секундах) TSL (футы) = скорость пара на входе (фут / с) x 0,2 (время пребывания в секундах) TSL (м) = Скорость пара на входе (м / с) x 0,2 (время пребывания в секундах). Типичные значения скорости пара на входе перед пароохладителем находятся в диапазоне от 25 до 350 футов / с (от 7,6 до 107 м / с).

Ниже 25 футов / с движущей силы недостаточно, чтобы удерживать воду во взвешенном состоянии в потоке пара. Вода имеет свойство выпадать и стечь по трубе в канализацию.Когда это происходит, вода больше не охлаждает пар, и система считает, что ей нужно добавить больше воды, что усугубляет проблему. Проблемы также могут включать эрозию стенки трубы и высокие градиенты термических напряжений в стенке трубы (то есть горячий верх и холодный низ, что может привести к растрескиванию сварных швов или деформации трубы до овального поперечного сечения). Текущая технология имеет ограничение скорости на входе 350 футов / с (107 м / с). Скорости выше 350 футов / с вызывают вибрацию пароохладителя и повреждение агрегата до точки, где он разваливается.

Конструкция защитной гильзы

Шток защитной гильзы – это деталь, которая вставляется в технологический поток. Стебли могут быть коническими, прямыми или ступенчатыми. Характеристики защитной гильзы зависят от конструкции штока. В общем, конический или ступенчатый шток обеспечивает более быстрый отклик, создает меньший перепад давления и менее подвержен ошибкам проводимости и отказу от вибрации. Если толщина стенок защитной гильзы и посадка чувствительного элемента идентичны, защитные гильзы с прямыми штоками имеют самый медленный отклик по времени, поскольку они содержат больше всего материала на конце (наибольший диаметр).

Защитные гильзы со ступенчатыми стержнями имеют самое быстрое время отклика, поскольку они содержат наименьшее количество материала на конце (наименьший диаметр). Небольшой диаметр также приводит к наименьшей силе сопротивления. Защитные гильзы со ступенчатыми стержнями также обеспечивают максимальное разделение между частотой следа (образование вихрей) и собственной частотой (скорость колебаний, определяемая свойствами самой защитной гильзы). Если частота следа составляет 80% или более от собственной частоты защитной гильзы, может возникнуть резонанс и, вероятно, повреждение.Как правило, защитные гильзы с коническим стержнем немного дороже из-за более сложного производственного процесса.

Insight : Обжимные, ступенчатые и конические защитные гильзы обеспечивают более быстрый отклик, меньший перепад давления и меньшую вероятность вибрационного повреждения из-за резонанса с частотами следа.

Наконечник датчика должен касаться дна защитной гильзы. Подпружиненные конструкции датчиков помогают в этом, несмотря на разные методы установки и ориентацию.Посадка датчика должна быть как можно более плотной, чтобы уменьшить кольцевой зазор, поскольку воздух действует как изолятор. Задержка датчика может увеличиться на порядок при неаккуратной установке. Для жидкостных систем дополнительная задержка фактически становится дополнительным эквивалентным мертвым временем измерения.

Insight : Наконечник датчика температуры должен касаться дна защитной гильзы, а посадка должна быть плотной, чтобы предотвратить появление большого запаздывания датчика из-за низкой теплопроводности воздуха.

Воспользуйтесь общими рекомендациями по длине, расположению, конструкции и установке защитной гильзы, чтобы убедиться, что датчик определяет фактическую температуру процесса с низкой вероятностью отказа из-за вибрации и минимальным шумом, задержкой и задержкой.

Об авторе
Грегори К. Макмиллан, CAP, старший научный сотрудник на пенсии из Solutia / Monsanto, где он работал в области инженерных технологий по совершенствованию управления процессами. Грег также был аффилированным профессором Вашингтонского университета в Сент-Луисе. Грег является членом ISA и получил награду ISA Kermit Fischer Environmental Award за контроль pH в 1991 году, награда журнала Control «Инженер года» для перерабатывающей промышленности в 1994 году была введена в Зал славы автоматизации процессов журнала Control в 2001 г., журнал InTech в 2003 г. назвал его одним из самых влиятельных новаторов в области автоматизации и получил награду ISA Life Achievement Award в 2010 г. Грег является автором множества книг по управлению технологическими процессами, в том числе «Достижения в области измерения и управления реакторами». и Основы современных измерений и конечных элементов в обрабатывающей промышленности .Грег ведет ежемесячный обозреватель Control Talk в журнале Control с 2002 года. В настоящее время Грег работает консультантом по моделированию и управлению в отделе технологий моделирования процессов в компании Emerson Automation Solutions, специализируясь на использовании виртуального оборудования для изучения новых возможностей. . Он тратит большую часть своего времени на написание, обучение и руководство программой наставничества ISA, которую он основал в 2011 году.

Связаться с Грегом:

Рекомендации по установке для измерения температуры

Давайте завершим нашу серию обучающих видео-сообщений в блоге Temperature Insights рассмотрением передовых методов установки измерения температуры.В этом видео на YouTube 4:42 команда Emerson, управляющая датчиками и преобразователями температуры Rosemount, объясняет, как повысить точность и надежность измерения температуры с помощью правильных методов установки.

Как проектировщик, важно понимать проектные решения, принятые при выборе и закупке устройств для измерения температуры. Четыре аспекта включают установку защитной гильзы, установку сенсора, установку преобразователя и заземление системы.Проход трубы защитной гильзы должен находиться в месте, которое точно отражает температуру процесса и является легкодоступным.

Перед тем, как разрезать трубу, требуется ли дренаж и очистка, а также получены ли все необходимые разрешения / согласования? Специалист по установке должен проверить длину вставки защитной гильзы в трубу или резервуар и убедиться, что материалы конструкции совместимы между ними. При проектировании следует также учитывать, следует ли использовать защитную гильзу с резьбой, под приварку или с фланцем.

При установке датчика важно, чтобы датчик касался дна защитной гильзы.

Оптимальный метод установки преобразователя, известный как прямой монтаж, состоит в том, чтобы преобразователь монтировался как единое целое с сенсором и защитной гильзой. Этот метод установки улучшает помехозащищенность за счет более коротких проводов датчиков и их воздействия на электромагнитные помехи (EMI) окружающей среды. Эти передатчики также могут быть установлены удаленно, но должны находиться в непосредственной близости от датчика.

При выборе места установки необходимо учитывать возможность просмотра местного дисплея интерфейса оператора и любые проблемы окружающей среды, такие как вибрация, коррозия, температура окружающей среды и технологического процесса.

И последнее, что нужно сделать – это заземление системы. На каждом предприятии действуют свои правила заземления контрольно-измерительной аппаратуры. Три наиболее распространенных правила включают в себя:

    Выносной монтаж
  1. с двумя отдельными точками заземления – заземление экрана на корпусе удаленного датчика и распределенная система управления (DCS) – отсутствие заземления на датчике
  2. Выносной монтаж со сплошным экраном
  3. Встроенное крепление

Правильная установка с первого раза может сэкономить много средств, снизить надежность и общую эффективность на протяжении всего жизненного цикла. После завершения установки последние шаги включают правильную настройку, калибровку и ввод в эксплуатацию для подключения измерительных устройств к DCS.

Вы можете узнать больше об этих передовых методах установки, получив бесплатную копию «Руководства инженера по промышленному измерению температуры». В главе 4, посвященной проектированию и проектированию, представлены более подробные сведения об этих передовых методах установки.

Вы также можете общаться и взаимодействовать с другими профессионалами в области измерения температуры в разделе «Температура» сообщества Emerson Exchange 365.

Как установить датчик температуры охлаждающей жидкости

В современных автомобилях датчик температуры охлаждающей жидкости сообщает компьютеру автомобиля текущую температуру двигателя. Он помогает завести автомобиль в холодные дни и поддерживать его бесперебойную работу, а также поддерживает регулировку температуры, чтобы он не перегревался. В старых автомобилях это называлось термостатом. Когда датчик температуры охлаждающей жидкости не работает должным образом, автомобиль будет работать медленно и может перегреться.Замена этого датчика – простая задача, которую можно выполнить в собственном гараже или на ровной подъездной дорожке.

Шаг 1. Откройте капот автомобиля