Контрольно-вимірювальні прилади і пристрої насосних станцій

Контрольно-вимірювальні прилади і пристрої насосних станцій

Для забезпечення нормальної роботи насосних станцій необхідно контролювати такі технологічні параметри: витрата рідини, що подається, тиск на напірних колекторах (або водоводах) і кожного насоса рівні в прийомних резервуарах, вакуум у всмоктуючих лініях і вакуум-котлі, температуру підшипників (у великих насосів) . Для цих цілей застосовують прилади технологічного контролю: витратоміри, манометри, рівнеміри, вакуумметри і т. П. Крім цих приладів, на насосних станціях застосовують електровимірювальні прилади: амперметри, вольтметри, ватметри, фазометри, лічильники електроенергії. Опис приладів наводиться в курсі електротехніки.

Основними показниками роботи насосної станції є подача і тиск, тому основними вимірювальними приладами є витратоміри і манометри.

Пружинні манометри (рис. 8.8, а) застосовують для вимірювання розвивається насосами тиску. Їх встановлюють на напірних патрубках насосів, а також на напірних трубопроводах, що відходять від станції. На великих насосних станціях застосовують самописні манометри, (див. Рис. 8.8, б), які безперервно реєструють тиск на кругових або стрічкових діаграмах. На автоматизованих станціях застосовують також електроконтактні манометри, які включають ланцюга управління або сигналізації при досягненні встановлених меж тиску (максимального чи мінімального).

Мал. 8.8. манометри

а - пружинні: тип / і // - для монтажу відповідно вільного н щітового- б - самописний

Мал. 8.9. турбінний водолічильник

/ - турбінка- 2 - корпус-3 - регулятор- 4 - струевипрямітель- 5 - стрілка-покажчик

Мал. 8.10. Схема витратоміра змінного перепаду

/ - діафрагма- 2 - камера діафрагми- 3 - дифманометр

Верхня межа вимірювання манометрів вибирають таким, щоб при нормальній роботі станції їх показання знаходилися в межах верхньої чверті шкали. Наприклад, на станції, розвиваючої тиск 0,75 МПа (7,5 кгс / см2), необхідно встановлювати манометри з верхньою межею вимірювання 1 МПа (10 кгс / см2). При цьому слід мати на увазі, що верхня межа вимірювання манометра завжди повинен бути більше максимального тиску, що розвивається насосом або насосною станцією.

Розрідження у всмоктуючих трубопроводах вимірюють за допомогою вакуумметрів, встановлених на всмоктуючих патрубках насосів. Якщо у всмоктуючих патрубках може виникнути надмірний тиск, наприклад, коли насоси деякий час працюють під затокою, то на цих патрубках слід встановлювати Манова-куумметри - прилади, які можуть вимірювати і вакуум і надлишковий тиск. У цих випадках можна застосовувати також манометри абсолютного тиску.

Для вимірювання витрати подається насосами рідини використовуються витратоміри, а для вимірювання кількості води, поданої за якийсь період часу, - водолічильники. Водосчетчікн по конструкції можуть бути крильчасті і турбінними. На насосних станціях застосовують, як правило, турбінні водолічильники. Принцип дії такого приладу (рис. 8.9) заснований на тому, що число оборотів вертушки (турбіни), вміщеній в трубі, пропорційно кількості пройшла через трубу води. Обертання турбіни через редуктор передається счетному механізму, який вказує кількість, м3, яка пропливла через нього води. Лічильники застосовують для обліку кількості поданої води на водопровідних насосних станціях з подачею до 3400 м3 / добу або при рівномірній подачі до 140 м3 / год. Турбінні водолічильники вибирають, користуючись дод. 11. Перевагою турбінних водосчет-ків є простота їх конструкції і обслуговування, а також невелика вартість. Для установки турбінних водолічильників потрібно пряма ділянка трубопроводу довжиною, рівній п`яти-восьми діаметрам труби перед лічильником і двом-трьом діаметрам після нього.

Витрата і кількість води в трубопроводах великих діаметрів вимірюють витратомірами змінного перепаду (рис. 8.10). Прин- »цип дії таких витратомірів заснований на вимірюванні перепаду тиску, що утворюється в результаті стиснення потоку рідини звужує пристроєм. Відповідно до рівняння Бернуллі, перепад тиску пропорційний квадрату витрати, тому основне рівняння витрати для цих вимірювальних пристроїв має вигляд:

де С - множник, що враховує прийняті одиниці ізмеренія- a - коефіцієнт витрати, що залежить від типу пристрою звуження і відносного розміру його отверстія- d - діаметр отвору звужено пристрої-? р - перепад тиску-р - щільність рідини.

де С - множник, що враховує прийняті одиниці ізмеренія- a - коефіцієнт витрати, що залежить від типу пристрою звуження і відносного розміру його отверстія- d - діаметр отвору звужено пристрої-Ар - перепад тиску-р - щільність рідини.

На рис. 8.10 і 8.11 приведені відповідно діафрагма, труба і сопло Вентурі. Діафрагми викликають відносно великі втрати напору (30-60% перепаду), тому їх встановлюють на трубах невеликого діаметра або в тих випадках, коли ці додаткові втрати не відіграють істотної ролі в загальному балансі енергетичних витрат.

Сопла Вентурі не створюють великих втрат і, крім того, вони надійніші діафрагм, так як в них не затримуються забруднення. Але вони дорожче діафрагм і серійно в комплекті з витратомірами поки не поставляються. Труби Вентурі створюють мінімальні втрати напору (10-12% перепаду). Їх виготовляють згідно ГОСТ 23720-79. Вони громіздкі, тому, як правило, їх встановлюють на водоводах поза будівлею насосної станції і застосовують для вимірювання великих витрат води або витрат сильно забруднених рідин, наприклад стічних вод.

Точність вимірювання витрати за допомогою пристроїв звуження потоку залежить від того, наскільки правильно вони встановлені, і, зокрема, від наявності прямих ділянок трубопроводу довжиною, рівною не менше 10-30 діаметрів труби перед ними і трьом - п`яти діаметрам після них. Тому що звужують пристрої часто встановлюють в спеціальних колодязях (камерах) поза будівлею насосної станції.

Для вимірювання та реєстрації перепаду тисків застосовують діфманометри-витратоміри. Розрізняють показують і самописні дифманометри. Ті та інші виготовляють як з інтеграторами, підсумовують витрата за певний проміжок часу, так і без них. Випускаються також діфманометри-датчики, які не мають шкали або діаграми, а призначені тільки для формування сигналів, пропорційних перепаду тиску. Ці сигнали сприймають і реєструють вторинні прилади - витратоміри. У таких випадках між датчиком і вторинним приладом може бути значну відстань.