热控专业简介(基础系统介绍).pdf
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1、热控专业简介(基础系统介绍)精品资料热控专业简介精品资料什么是热工?热工就是热力参数的测量和控制。热工仪表就是用来进行热力参数测量和控 制的仪表。精品资料火电厂的热工具体工作热工人就是负责这些设备的管理,包括巡 检、维护、消缺、检修、改造。日常的工作还包括测量和显示设备的校验、控制软件和逻辑的组态、联锁保护的解投、传动、实验,自动控制参数的调整、设备 防雨、防冻设施的检查和整改、配合机务 专业拆装设备的工作等等。精品资料火电厂的热工具体工作热工是一个粗活细活都有的专业,要求热 工人粗活细活都要干、都会干,做一个优 秀的热工人不容易啊,还要不停地学习再 学习,热工工作因为热力过程高温高压属性,有
2、 一定危险性。精品资料热工专业的作用使发电厂热力系统这么一个庞杂的系统,设备各司其职有序工作。精品资料热控专业概述如果把火力发电厂比作一个人的话,机务 专业相当于人的躯干,电气专业相当于人 的动静脉与气管,热控则相当于人的大脑 和神经系统。它将现场的数据时时传递到各个微处理单 元(电子设备间各系统机柜处理器),数 据经过处理再传至CRT画面,待运行人员 实施监控设备的运行工况,发出控制指令。精品资料热工专业介绍精品资料热控测量仪表精品资料温度仪表1、双金属温度计由于两种金属的热膨胀系 数不同,双金属片在温度 改变时,两面的热胀冷缩 程度不同,因此在不同的 温度下,其弯曲程度发生 改变。利用这一
3、原理,制 成温度计叫双金属温度计。精品资沁r温度仪表2、压力式温度计原理:压力表式温度计是根据在封闭容器中的液体、气体或低沸点液体和饱和蒸汽,受热后体积膨胀或压力变化这一原理而制作的,并用压力来测量这种变化,从而测 得温度。压力表式温度计主要由以下三部分组成:1.温包一一温包是直接与被测介质相接触来感受温度变化的元件,因 此要求它具有高的强度,小的膨胀系数,高的导热率以及抗腐蚀等性质,根据所充 工作介质和被迎介质的不同,温包可用铜 合金,钢或不锈钢来制造。2.毛细管一 它是用铜或钢等材料冷拉成的无缝圆管,用来传递压力的变化。3.弹簧管它就日一般压力表用的弹性元件。7t头fdfiWI:行行,反方
4、式濯里计工伊题理精品资料温度仪表3、热电阻热电阻测温原理:它是基本导体或半导体材料的电阻值,随温度的 变化而变化,电阻值与温度成一定函数关系。再用显示仪表测出热 电阻的电阻值,从而得出与电阻值相对应的温度值。金属热电阻的 电阻值与温度在某一范围内基本呈线性关系。(例Ptioo元件,100Q对应0度,约0.4Q不到上升1度)。热电阻元件测温一般都采用三线制接法,主要是为了减少线路电阻 随环境温度变化带来的测量误差,目前有单位采用四线制。在我国,标准化的热电阻现有伯的和铜的两种。目前伯热电阻的测量 上限用到650。常用的伯热电阻有Pt50和PtIOO两种分度,标称电 阻值分别为R0=50Q和R0=
5、100Q。钢热里阻的价格便宜,线隹度好,怛潮湿易被腐蚀。常用的铜热 封阻有cu50和culOO两种分度,标称电阻值分别为R0=50Q和 R0=100Qo伯电阻(PT100)-200-850铜电阻(Cu50 Cu100)-50-150镇电阻(Ni100)-60-180精品资料温度仪表采用三线制是为了消除连接导线电阻引起的测量误差。这是因为测量热电阻的电路一般是不 平衡电桥。热电阻作为电桥的一个桥臂电阻,其连接导线(从热电阻到中控室)也成为桥臂 电阻的一部分,这一部分电阻是未知的且随环境温度变化,造成测量误差。采用三线制,将 导线一根接到电桥的电源端,其余两根分别接到热电阻所在的桥臂及与其相邻的桥
6、臂上,这 样消除了导线线路电阻带来的测量误差。精品资料温度仪表钳电阻构造铜电阻丝结构紧固螺栓 测温元件 保护套管引出线密封套管 热电阻外形热电阻的结构东方仿真COPYRIGHT热电阻常见故障原因及处理故障现象一可能原因,处理方法温度示值偏低或不 稳保护管内有金属屑、积灰,接线 柱处脏污或短路除去金属屑,清扫灰尘、水滴等,找到短路点,加强绝缘温度示值无穷大热电阻或引线断路更换热电阻,找到断点 重新接好温度显示负值热电阻接线有错或有短路现象改正接线,找出短路处,加强绝缘温度显示误差大热电阻丝材料受腐蚀变质更换热电阻精品资料温度仪表4、热电偶两种不同材料的导体或半导体A和B焊接起来,构成一个闭合回路
7、。当导体A和B的两个执着点1和2之间存在温差时,两者之间便产生 电动势,因而在回路中形成一个大小的电流,这种现象称为热电效 应。/-处-、如图所示,两种不同材料的导体或半导体A和B焊接起来,构成一个闭合回路。置于被、/测温度为t的介质中,称为工作段,另一B 端为自由端,放在温度为tO的恒定温度下,当工作段的被测介质温度发生变化时,热电 势也随温度发生一定规律的变化。热电偶产生的热电动势,其大小只与电极材料与两端的温差有关,而与热 电极的长度和直径的粗细无关。采用热电偶为测量元件的变送器称之为热电偶温度变送器。从外观上看,热电阻和热电偶温度变送器没有太大的区别。精品资料序号计量器具名称准确度等级
8、测量范围R-001-304标准组粕铐10-粕热电偶标准组(分度号s)标准组300-1300R-002-305标准柏铐10-柏热电偶分度号s一等300-1300二等3001300工作粕铐10-粕热电偶。级0-1600。级0-1600R=003=306标准箱铐30.粕错6热电偶分度号B一等12001600二等12001600工作用粕铐30=粕铐6热电偶。级12001600R=004=307工作用银铭-银硅热电偶分度号K0级0-1300R=005=308标准铜-康铜热电偶分度号T。级0 200银铭康铜 蚌口精品资料分度号E0级-200 900温度仪表补偿导线介绍考虑到热电偶材料是贵金属不能做得很长,
9、节约材料费用 城需米用补偿导线;补偿导线实际上是一对在规定温度范围内0-100C使用的热电偶丝;用与热电偶电极材料相同的金属材料或在一定温度范围 热电特任与所配接的热电偶相同,且价格低廉的金属 材料作成;补偿导线可延长参考端温度,可在测温中作为热电偶与二 次仪表的连接导线使用。补偿导线使用注意几点补偿导线必须与相应的热电偶配用;补偿导线有正负极性,不能接错;补偿导线与热电偶连接点温度不能超过所规定的使用范围。精品资料温度仪表热电偶的定律1热电偶均质导体导体定律:两种均质金属组成的热电偶,其电势大小与热电极直 径、长度及沿热电极长度上的温度分布无关,只与热电极 材料和两端温度有关;热电势大小是两
10、端温度的函数之差,如果两端温度相等,则热电势为零。如果材质不均匀,则 当热电极上各处温度不同时,将产生附加热电势,造成无 法估计的测温误差。2热电偶的中间导体定律:在热电偶回路中插入第三、四种导体,只要使插入导 体的两端温度相等,且插入导体是匀质的,则无论插入导 体的温度分布如何,都不会影响原来热电偶的热电势的大 小。3热电偶的中间温度定律:热电偶在接点温度为t、t。时的热电势等于该热电偶 在接点温度为t、tn知tn、t时湘应曲热电势的代数知。热电偶常见故障原因及处理故障现象可能原因处理方法温度示值偏低或不稳电极短路找出短路原因,如潮湿或绝缘 损坏接线柱处积灰清扫补偿导线与热偶极性接反纠正接线
11、补偿导线与热偶极不配套更换相配套的补偿导线冷端补偿不符要求调整冷端补偿达到要求热偶安装位置不当按规定重新安装温度示值偏高补偿导线与热偶极不配套更换相配套的补偿导线有直流干扰信号进入排除直流干扰显示不稳定接线柱处接触不良将接线柱拧紧测量线路绝缘破损,引起断续短路或接地找出故障点,修复绝缘热偶安装不牢或有震动紧固电偶,消除震动热电偶电极将断未断更换热偶外界干扰查出干扰源,采取屏蔽措施显示误差大热电偶电极变质更换热偶热电偶安装位置不当改变安装位置保护管表面积灰清除积灰显示无穷大接线断路 精品资料找到断点,重新接好热电极断开或损坏更换热电偶温度仪表5、温度变送器的作用有人说是测量温度的,这是不对 的。
12、其作用是将检测的热电偶 或热电阻等温底信号转变为标 准的仪表信号加4-20mADC,或者 1-5VDC。6、温度开关传统的温度开关多为机械式,其分为:蒸气压力式温控器、液体膨胀式温控器、气体吸附 式温控器、金属膨胀式温控器。7、非接触式温度计靠红外辐射,亮度,色差等方法感 应、比较,得出被测物件温度。好处是可遥测,量程大,可测 极高温物件。如红外测温计、亮度测温计等。作为工厂辅助 测温元件是不可缺少的。,压力仪表压力测量的基本概念 J/在物理概念中,压力是垂直作用在单位面积上的力。是工业生产中的重要参 数之一,在压力测量中,常有绝对压力、表压力、负压力和真空度之分。所谓绝 对压力是指被测介质作
13、用在容器单位面积上的全部压力,用符号Pj表示。地面上 的空气柱所产生的平均压力称为大气压力,用Pq来表示。绝对压力与大气压力之 差,称为表压力,有Pb来表示。即Pb=Pj-Pq。当绝对压力值小于大气压力值时,表压力为负值(即负压力),此负压力值的绝对值,称为真空度,用Pz来表示。绝对压力、表压、(真空度)的关系返回目录精品资料压力仪表1、压力表从表盘直径看最常见的有60mm,100mm,150mm三种规格。从接口看最常见的有M20X1.5,1/2NPT,法兰连接(有法兰尺寸和耐压等级要求)W10 f精品资料压力仪表压力测点选择遵循原则与注意事项JJ取压口不能处于管道弯曲、分叉和能形成涡流的地方
14、;当管道内有突出物时,取压口应选在突出物之前;在阀门前附近取压时,则与阀门的距离应大于管道直径的2倍;在阀门后附近取压时,则与阀门的距离应大于管道直径的3倍;取压口的选择不能在有涡流的地方;测量流动介质:取压点与流动方向垂直;测液体压力:取压点在管道下部;测气体压力:取压点在管道上部;在安装取压管时,取压管内端面与管道内壁必须保持齐平,不应有突出物 或毛河;取压点与压力表安装处之间距离应尽量短,一般长度不超过50米;取压点与压力表之间应装切断阀或三通阀;测量懑动剧烈也压力时,二次闯门后应装缓冲装置,就地装压力表被测介 质温度超过70度时,二次阀门前应装U型管或环型管;测量蒸汽压力时,应加装凝液
15、管;对于有腐蚀的介质,应加装充有中性介 质的隔禺罐;压力表安装地点避免振动,在振动地点安装压力表要加装减振装置;压力表与取压管连接的丝扣应加垫片,高压表应用金属垫;安装地点应便于维护和观察指示值;所有压力表均要配装仪表阀门四股在取样点装一次阀门,仪表侧装二次 阀门。压力仪表2、压力变送器最常见的分为电容式压力变送器和单晶硅压力变送 器。其它还有扩撒硅压力变送器。目前主流压力 变送器主流几乎都采用了智能协议。电容式压力变送器:采用结构简单、坚固耐用且 极稳定的可变电容形式,可变电容由压力腔上的膜片和固定在其上的绝缘电极所组成,当感受到 压力变化时,膜片要产生微微的翘曲变形,从而 改变了两极的间距
16、,采用独特的检测电路测电容 的微小变化,并进行线性处理和温度补偿。传感 器输出与被测压力成正比的直流电压或电流信号。精巧的结构、高性能的材料及先进的检测电路的 完美结合,赋予了电容式压力变送器以很高的性精品资料压力仪表单晶硅谐振式传感器:是一块单晶硅芯片上采用微电子机 械加工技术,在单晶硅芯片上制成两个完全一致的H形状的 谐振梁,并以一定的频率产生振动。其谐振频率取决于梁 的长度和张力,其梁的长度已经确定,而张力是随压力变 化而变化。从而把压力的变化转换成频率的变化,对差压 采用频率差分技术,并将频率差信号直接输出到CPU进行运 算和A/D转换。单晶硅谐振式压力变送器1、精度高2、稳定性好3、
17、静压特性好4、具有良好的单向受压特性5、具有较宽的测量范围6、方便的组态能力和自诊断功能品资料压力仪表3、差压变送器一般使用来测量阻力、液位或者与流量节流 元件配套使用测量流量仪表。该类型仪表往往与三阀组或者五阀组配套使 用。目前国内应用三阀组较为普遍。对于三阀组 类型的仪表有一个开关投用程序。投用三阀组:开正压阀,再关平衡阀,再开负压阀;关闭三阀组:关负压阀,打开平衡阀,关正压阀。精品资料压力仪表4、压力开关1、压力开关是一种简单的(压力控制 装置),当被测压力达到额定值时,压力开关可发出(警报或控制)信 号。2、压力开关的工作原理是:当被测压 力超过额定值时,弹性元件的自由 端(产生位移)
18、,直接或经过比较 后推动(开关元件),改变(开关 元件)的通断状态,达到控制被测 压力的目的。(单圈弹量管?乂膜片)乂、(波纹管)等。开关元美独:(水银开关)、(微动开 4.压力开美的开关形式有(常开式)和(常闭式)两种。5、压力开关的调节方式有(两位式)和(三位式)两种。6.压力开关的参数可调,依实际使用精品资料 压力范甬调节5、电接点压力表电接点压力表一般有双节点作为报警、或启泵的条件。压力变送器常见故障原因及处理故障现象可能原因处理方法压力无指示无电源检查电源接线,接通电源信号接线断路检找断点,重新接线压力It示跳 动被测介质压力波动大关小阀门开度安装位置震动大可安装减震器或移到震动小的
19、地 方显示不变化导压管堵透通导压管导压管切断阀未打开打开切断阀显示误差大变送器与仪表量程设置不一致重新设置量程检测元件损坏更换压力计零点量程调跑了重新调校压力计精品资料流量计1、涡轮流量计当被测流体流过涡轮流量计传感器时,在 流体作用下,叶轮受力旋转,其转速与管 道平均流速成正比,叶轮的转动周期地改 变磁电转换器的磁阻值。检测线圈中磁通 随之发生周期性变化,产生周期性的感应 电势,即电脉冲信号,经放大器放大后,送至显示仪表显示。qv=f/K(7.1)qm=qvp(7.2)式由qv,qm 分别为体积流量,m3质量流量,kg/s;,一流量计输加信号的频率,Hz;K一流量计的仪表系数,P/m3o精品
20、资料流量计2、孔板流量计:充满管道的流体,当它们流经管道 内的节流装置时,流束将在节流装 置的节流件处形成局部收缩,从而 使流速增加,静压力低,于是在节 流件前后便产生了压力降,即压差,介质流动的流量越大,在节流件前 后产生的压差就越大,所以孔板流 量计可以通过测量压差来衡量流体 流量的大小。这种测量方法是以能 量守衡定律和流动连续性定律为基 准的。D-D/2取压减 法兰取压孔板 环室取压孔板流量计仪表里标准的三种节流元件:a:孔板b:喷嘴c:文丘里管对于标准节流元件,流体的流量与其差压成(方根)关系Q=K*SQRT(AP)1、节流装置安装在垂直管道上时,取 压口的位置在取压装置的平面上可任意
21、 选择;2、节流装置安装在水平管道或倾斜管 道上时,取压口的位置选择取决于被测 介质的特性。(b)止主口帕口口贝流量计节流件安装要求节流件沿流体流动方向不能反装。比如孔板安装正确时,其孔板缩口 朝向流体前进的方向。流体在节流中心处局部收缩,使流速增加静压 力降低,于是在孔板前后产生了静压差,该压差和流量呈一定的函数 关系。孔板装反后,其孔板入口端面呈锥形状,流体流经孔板时的收 缩程度较正装时小,流束缩颈与孔板距离较正装时远,流体流经孔板 后端面时速度比正装时小,使所测流量值随之减少,影响了流量的准 确性。垂直度节流件上游端面与管道轴线的垂直度不大于1。不同轴度节流件应与管道同轴。直管段长度节流
22、装置应安装在两段有恒定横截面积的圆筒形直管段之间,最短直管段长度随节流件形式、阻流件形式和直径比而异。精品资料流量计3、浮子流量计浮子流量计,又称转子流量计,是变面积 式流量计的一种,在一根由下向上扩大 的垂直锥管中,圆形横截面的浮子的重 力是由液体动力承受的,浮子可以在锥 管内自由地上升和下降。在流速和浮力 作用下上下运动,与浮子重量平衡后,通过磁耦合传到与刻度盘指示流量。一 般分为玻璃和金属转子流量计。金属转 子流量计是工业上最常用的,对于小管 径腐蚀性介质通常用玻璃材质,由于玻 璃材质的本身易碎性,关键的控制点也 有用全钛材等贵重金属为材质的转子流 量计。流量计4、涡街流量计在流体中安放
23、一个非流线型旋涡发生体,使 流体在发生体两侧交替地分离,释放出两串 规则地交错排列的旋涡,且在一定范围内旋 涡分离频率与流量成正比的流量计。管壁wwwww 流动方向1=旋涡旋涡发生体 wwwww精品资料流量计5、超声波流量计超声波流量计常见的时间差计量(传播速度差法)超声波流量计的特点1、应用范围广2、适用介质多3、原理上不受管径限制,适用于圆形、矩形管道4、可实现非接触测量,了进行移动性测量5、无压力损失,操作费用低6、测量精度不够理想7、介质温度不能太高(受换能器耐温限制),一般W200C8、技术复杂,价格较高9、传播时间法超声波流量计只能用于清洁液体和气体精品资料工作原理(时间差计量)利
24、用顺流和逆流时的传播速度之差与被测流体流速之间的关系求 取流速。上游换能器声模L声波在流体中顺流传播寸问:txD/sin OC+匕 C+V cos6声波在流体中逆流传播寸间:=-=/sin c-Vp C-VA r/sin O r/sin e D/2Vcos6、t=一t.-=-(-)C-V cos6 C+V cos6 sin e C2-V2 cos2 O“V2 cos2 6,)sin OV-c 2 tge 人=-2D2Dco s声波顺流时的传播时间:声波逆流时的传播时间:T1=t1+TT2=t2+T2D2D(7-r)-(7-r)=Q=-D2V=-DC2tgOAT(m3/5)4 8 精品资料时差法
25、基本流量方程流量计常见故障原因及处理故障现象可能原因处理方法显示偏低正压则切断阀未打开或正导压管堵或 渗漏打开切断阀,检查并疏通导压管平衡阀关不严关严平衡阀或更换三阀组业不偏同负压则切断阀未打开或负导压管堵或 渗漏打开切断阀,检查并疏通导压管导压管内隔离液被介质置换重的加注隔离液,使两导压管内充 满隔离液显示跳动被测介质压力波动大关小阀门开度安装位置震动大可安装减震器或移到震动小的地方显不不变化导压管堵检查并疏通导压管导压管切断阀未打开打开切断阀显示误差大变送器与仪表量程设置不一致重新设置量程检测元件损坏更换压力计零点量程调跑了业主口次必1重新调校压力计没有开方运算设置开方运算液位料位计1、差
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