Типы топочных устройств 6 глава

3.7 Абразивный износ поверхности нагрева.

При сжигании твердого топлива присутствие в продуктах горе­ния золы и несгоревших частиц приводит к абразивному износу труб, стенок газоходов, стоек, опорных балок и подвесок поверх­ностей нагрева.

Абразивный износ происходит по причине того, что при ударе и трении твердых частиц о поверхность стенки труб истираются, и толщина их становится меньше. При сильном износе труб появля­ются свищи или разрывы, что вызывает необходимость останова котла. Абразивный износ определяется выходом золы и несгорев­ших частиц топлива, скоростью движения газового потока, исти­рающими свойствами уноса, формой и размерами золовых час­тиц, износоустойчивостью металла труб, конструктивными харак­теристиками поверхности нагрева, равномерностью распределе­ния золы и скорости газового потока по сечению газоходов и др.

Наибольшее влияние на износ оказывает скорость газового по­тока. При сжигании топливе высокоабразивной золой (например, экибастузский и подмосковный угли) скорость газов в поверхно­стях нагрева ограничивают величиной 6...8 м/с, в то время как для топлив с низкой абразивностью она составляет 10... 12 м/с.

Абразивные свойства золы и несгоревших частиц топлива в зна­чительной степени определяются формой частиц. Например, легко­плавкие зольные частицы оплавляются и меньше истирают трубы, в то время как частицы тугоплавкой золы и несгоревшего топлива имеют шероховатую поверхность с острыми кромками, что повы­шает их абразивные свойства. Поэтому в качестве одного из мето­дов борьбы с износом рассматривается переход на жидкое шлакоудаление, при котором золовые частицы при оплавлении преобретают сферическую форму. При этом также повышается доля золы, удаляемой из топки в виде шлака, и уменьшается концентрация золы в газовом потоке, что приводит к снижению износа труб.

Увеличенный износ труб обычно наблюдается в области пово­ротов газового потока, так как при этом происходит перераспре­деление масс золы и газов по сечению газоходов, возрастает не­равномерность их скоростей и концентраций, в зоне их повышен­ных значений резко возрастает износ труб. Поэтому целесообразно трубы в зоне поворотов потока защитить от износа. Для этого в местах наиболее интенсивного износа на трубах устанавливают угол­ки и накладки на сгибах змеевиков и приваривают прутки на пря­мых участках труб. В трубчатых воздухонагревателях во входных уча­стках, где имеет место наибольший износ, устанавливают вставки длиной 150...200 мм.

Износ в определенной степени зависит также от работы пы-лесистем и метода сжигания топлива - например, при увеличе­нии крупности частиц (при открытии створок сепараторов, уве­личении доли сушильного агента в гравитационных сепараторах) или ухудшении процесса горения, при котором возрастают недо­жог, размер золовых частиц и, как следствие, износ.

3.8 Коррозия поверхности нагрева.

Коррозия - разрушение металла труб в результате химиче­ского или электрохимического воздействия омывающей среды. Раз­личают высокотемпературную и низкотемпературную коррозию по­верхности нагрева. В результате воздействия раскаленных продук­тов горения на поверхности металла образуется оксидная пленка. В некотором диапазоне температур эта пленка прочно скреплена с металлом и является плотной. Однако при определенной для каж­дого металла температуре плотность оксидной пленки резко пада­ет и кислород среды беспрепятственно проникает к чистому ме­таллу, окисляя его. Этот процесс носит название - окалино-образование.

Наиболее интенсивно коррозионные процессы протекают при наличии сернистых соединений в продуктах горения. В области высоких температур при соприкосновении газов с горячими по­верхностями нагрева, при наличии локальных зон с избытком кислорода имеет место образование SO3 из SO2, так как оксидная пленка окалины Fe2O3, а также зола являются катализаторами этого процесса. При наличии оксидов серы в газах происходит их соединение со щелочными компонентами золы с образованием сульфатных соединений типа K3Fe(SO4)2 или Na3Fe(SO4)2, разру­шающе воздействующих на защитную пленку окалины. Наиболее подвержены высокотемпературной газовой коррозии труб­ки выходных ступеней пароперегревателя, имеющих наибольшую температуру металлических стенок.

Наличие в золе топлива оксида ванадия V2O5 (пентаоксида диванадия) также усиливает высокотемпературную газовую корро­зию, в результате растворяющего его действия на защитные плен­ки окалины.

Ванадиевая и сульфатная коррозия может быть уменьшена путем снижения содержания свободного кислорода что достигается, например, сжиганием мазута в условиях с малым коэффициентом избытка воздуха.

Низкотемпературная коррозия вызвана конденсацией водяных паров продуктов горения на стенках труб. Температура, при которой на трубах отмечается появление конденсированной жидкой пленки, называется температурой точки росы ды­мовых газов. Температура точки росы чистых водяных паров неве­лика и не превышает 60 °С даже для таких влажных топлив, как торф. Повреждения в этом случае имеют характер кислородной коррозии. Благодаря легкому доступу кислорода через тонкую пленку воды, скорость коррозии становится достаточно большой.

При наличии в продуктах горения сернистых соединений SO2, и SO3 температура точки росы существенно повышается и может до­стигать 140...160°С и даже выше. Серный ангидрид SO3 обладает способностью соединяться с парами воды и образовывать пары сер­ной кислоты. Далее при омывании продуктами горения низкотемпе­ратурных поверхностей нагрева происходит конденсация серной кислоты на более холодной, чем газы, металлической стенке, т.е. в результате создаются условия для интенсивного разрушения ме­талла и образования коррозии под действием серной кислоты. Кор­розионный процесс в данном случае является электро­химическим, причем жидкая пленка играет роль электролита.

При сжигании топлива содержащаяся в нем сера преимущест­венно окисляется в сернистый ангидрид SO2. Образование серного ангидрида SO3, происходит за счет доокисления SO2 по реакции

2SO2 + О2 → 2SO3.

Для протекания данной реакции важное значение имеют ката­лизаторы, в роли которых выступают оксиды железа, ванадия и т.д. Окисление SO2 до SO3 происходит лишь при наличии в про­дуктах горения свободного кислорода. Следовательно, снижением избытка воздуха можно уменьшить выход серного ангидрида. Как установлено, при коэффициенте избытка воздуха α = 1,02... 1,03 серный ангидрид вообще не образуется.

Наиболее активно низкотемпературная коррозия происходит в воздушных подогревателях, в которых наблюдаются наиболее низ­кие температуры греющего и нагреваемого теплоносителя. Для предотвращения коррозии воздухонагревателя широко использу­ется метод повышения температуры поступающего в него воздуха путем рециркуляции горячего воздуха или предварительного подогрева воздуха в паровых калориферах.

На рис 11.1, а и б показаны возможные схемы повышения тем­пературы поступающего холодного воздуха ХВ путем рециркуля­ции горячего воздуха ГВ. Рециркуляция воздуха снижает темпера­турный напор в воздухоподогревателе, повышает температуру ухо­дящих газов УГ и расход электроэнергии на дутье.

На рис. 11.1, в приведена схема подогрева поступающего в воз­духонагреватель воздуха в паровом калорифере, установленном меж­ду напорной стороной дутьевого вентилятора и входной ступенью воздухоподогревателя. Калорифер представляет собой трубчатый теплообменник, внутри которого проходит пар при температуре около 120°С. Снаружи трубы омываются воздухом.

Типы топочных устройств 6 глава - №1 - открытая онлайн библиотека

Рис. 11.1. Схемы повышения температуры воздуха, поступающего в воздухоподогреватель:

а - с применением рециркуляции воздуха и регулированием шибером на отводе горячего воздуха: б - с применением рециркуляции горячего воздуха специаль­ным вентилятором; в - с паровым калорифером; 1 - короб рециркуляции; 2 - шибер; 3 - дутьевой вентилятор: 4 - вентилятор подачи горячего воздуха; 5 - паровой калорифер; ПГ - продукты горения; УГ - уходящие газы; ГВ - горячий воздух: ХВ - холодный воздух

В последние годы большое внимание уделяется разработке по­крытий и изготовлению поверхностей нагрева из коррозионно-стойких материалов. Одним из способов защиты от коррозии явля­ется покрытие кислотостойкой эмалью металлических поверхно­стей нагрева. С целью защиты от низкотемпературной сернокис­лотной коррозии и для низкотемпературных поверхностей нагрева котла применяют воздухонагреватели со стеклянными трубами.

3.9 Коррозия металла внутренних поверхностей нагрева.

Под воздействием пара, воды, пароводяной смеси на внутрен­нюю поверхность труб металл труб корродирует. По виду коррози­онные разрушения весьма разнообразны. Принято разделять кор­розию на сплошную (общую) и местную.

Сплошная коррозия (рис. 11.2, а, б, в) распространяется на всей поверхности, и металл разрушается в глубину более или менее равномерно. Неравномерность ее развития проявляется либо в не­которых колебаниях глубины сплошного повреждения, либо в из­бирательном удалении из сплава какого-либо компонента.

Местная коррозия охватывает лишь отдельные участки по­верхности, по сравнению с которыми остальная поверхность ме­талла не затрагивается повреждением этого вида. Выделяют следу­ющие основные виды местной коррозии:

- коррозия пятнами (рис. 11.2, г) - местная коррозия в виде отдельных пятен относительно больших размеров по площади, но небольшой глубины;

- язвенная коррозия (рис. 11.2, д) - коррозия островными участками меньших размеров, чем при коррозии пятнами, но значительно большей глубины;

- точечная коррозия (рис. 11.2, ё) - местная коррозия в виде точечных поражений;

- межкристаллитная коррозия (рис. 11.2, ж) - местная коррозия, распространяющаяся по границам кристаллитов (зерен) металла;

- транскристаллитная коррозия (рис. 11.2. з) - коррозия, при которой трещина может распространяться не только по границам зерен, но и перерезать тело кристаллита.

Типы топочных устройств 6 глава - №2 - открытая онлайн библиотека

Рис. 11.2. Типы коррозионных разрушений:

а - сплошная равномерная коррозия; 6- сплошная неравномерная коррозия;

в - сплошная избирательная коррозия: г- д - местная коррозия (г - пятнами: д -

язвенная: е - точечная; ж - межкристаллитная; з - транскристаллитная)

При местной коррозии масса разрушившегося металла, как пра­ пра­вило, меньше, чем при сплошной, т.е. общей, коррозии. Вместе с тем местная коррозия раньше выводит из строя элементы обору­дования, работающего под давлением.

По механизму процесса выделяют два типа коррозии: химиче­скую и электрохимическую. Последняя наряду с химическим пре вращением сопровождается возникновением электрического тока. По отношению к воде наибольшее значение имеет химическая коррозия металлов с образованием кислородных соединений. При окислении чистого железа в зависимости от условий могут образо­ваться оксид железа (II) FeO, оксид железа (III) Fe2O3 и оксид железа (II) и (III) Fe3O4 (магнетит) в виде защитной оксидной пленки по следующим реакциям:

2Fe + О2 <=> 2FeO; 4Fe + ЗО2 <=> 2Fe2O3; 3Fe + 2О2 <=> Fe3O4.

Химическую коррозию, протекающую в газовых средах при высоких температурах, называют обычно газовой коррозией. В пароводяном цикле ТЭС газовой средой, не содержащей жид­кой фазы, является перегретый пар. В теплоэнергетике процесс газовой коррозии сталей в среде перегретого водяного пара назы­вают также пароводяной коррозией.

Для описания газовой коррозии сталей в перегретом паре ис­пользуют реакцию:

3Fe + 4Н2О → Fe3O4 + 4Н2.

На скорость протекания этой реакции существенное влияние оказывают температура и состав металла. При температурах до 450 °С скорость окисления паром углеродистых сталей невелика, при даль­нейшем повышении температуры скорость окисления, т.е. скорость коррозии, существенно возрастает. Это необходимо учитывать при выборе сталей для пароперегревателей и паропроводов перегрето­го пара. При рабочих температурах 450...585"С для паропроводов рекомендуется применять жаростойкие и жаропрочные стали, хромомолибденовые стали 12X1МФ, 12Х2МФСР, 12Х2МФБ и др., а для изготовления пароперегревателей - стали аустенитного класса марок Х18Н10Т, Х18Н12Т.

Электрохимическая коррозия металла отличается от хи­мической механизмом протекания. При электрохимической кор­розии можно выделить два самостоятельных процесса - анодный и катодный. Анодный процесс - это переход металла в раствор в виде гидратированных ионов. Катодный процесс - это уда­ление из металла электронов, появившихся в избытке в результате анодного процесса.

На скорость электрохимической коррозии оказывают влияние многие факторы. К внутренним факторам относятся свойства ме­талла, обусловленные структурой сплава, внутренними напряже­ниями, термической и механической обработкой. К внешним фак­торам относятся природа и состав электролита, температура ра­створа, значение рН, скорость движения среды и ее механическое воздействие на металл.

Повреждения и разрушения защитной оксидной пленки созда­ют условия для протекания местной коррозии котельного металла.

К распространенному виду такой коррозии относятся подшламовая коррозия под действием окислителей, межкристаллитная кор­розия, а также коррозионное растрескивание.

Понятие подшламовая коррозия объединяет несколько раз­новидностей коррозии, которые связаны с накоплением на теплопередающей поверхности слоя рыхлых и пористых отложений. В ме­стах скопления отложений в связи с затруднением подвода воды и отвода пузырьков газа концентрация примесей в растворе, на­ходящемся в толще отложений, становится существенно более высокой, чем в хорошо перемешиваемой котловой воде. Под­шламовая коррозия, связанная с образованием концентриро­ванных растворов NaOH, получила наименование щелочной коррозии. Концентрированные растворы NaOH при высоких тем­пературах вызывают растворение защитной пленки оксидов же­леза. Оголившийся металл окисляется, однако в присутствии концентрированного раствора щелочи защитная пленка не обра­зуется и незащищенный металл под слоем отложений продолжает корродировать. Этот процесс протекает до тех пор, пока утонче­ние стенки не приведет к образованию сквозного отверстия - свища.

Щелочная коррозия развивается обычно на огневой стороне эк­ранных труб барабанных котлов в местах скопления отложений. Уязвимыми в отношении щелочной коррозии являются также свар­ные швы, на неровностях которых часто скапливаются частицы шлама.

К другому виду подшламовой коррозии относится ракушеч­ная коррозия. Такое название связано со своеобразной формой наростов, образующихся в местах повреждения металла.

Коррозия под действием окислителей имеет вид от­дельных язвин различных размеров. К числу окислителей, которые поступают с питательной водой, относятся растворенный кисло­род, нитрит натрия NaNO2 и нитрат натрия NaNO3.

Межкристаллитная коррозия внешне проявляется раз­витием на поверхности металла трещин. Этот вид коррозии встре­чается в элементах котлов, имеющих зазоры, например, в клепа­ных барабанах, в вальцовочных соединениях. Образование тре­щин по границам зерен является результатом совместного дей­ствия высоких внутренних механических напряжений в металле и щелочного концентрата котловой воды. Концентрированная ще­лочь растворяет скапливающиеся по границам зерен примеси, нарушая тем самым связь между отдельными кристаллитами и уменьшая прочность металла. Высокие растягивающие напряже­ния в металле способствуют проникновению агрессивного ще­лочного раствора к границам зерен. Разновидностью щелочной коррозии является межкристаллитная коррозия - каустическая хрупкость металла.

Лекция №12 (2 часа)

Тема: «Контрольно-измерительные приборы»

1 Вопросы лекции:

1.1 Теплотехнические измерения.

1.2 Измерение температуры.

1.3 Измерение давления и разрежения.

1.4 Измерение расхода твердых, жидких и газообразных веществ.

1.5 Измерение уровня жидкости и твердых сыпучих тел.

1.6 Анализ дымовых газов.

2 Литература.

2.1 Основная

2.1.1 Амерханов Р.А., Бессараб А.С., Драгонов Б.Х., Рудобашта С.П., Шмшко Г.Г. Теплоэнергетические установки и системы сельского хозяйства/ Под ред. Б.Х. Драганова. – М.: Колос-Пресс, 2002. – 424 с.: ил. – (Учебники и учебные пособия для студентов высш. учеб. заведений).

2.1.2 Фокин В.М. Теплогенерирующие установки систем теплоснабжения. М.: «Издательство Машиностроение-1», 2006. 240 с.

2.2 Дополнительная

2.2.1 Соколов Б.А. Котельные установки и их эксплуатация. – 2-е изд., испр. М.: Издательский центр «Академия», 2007. – 423 с.

2.2.2 Белоусов В.Н., Смородин С.Н., Смирнова О.С. Топливо и теория горения. Ч.I. Топливо: учебное пособие/ СПбГТУРП. – СПб., 2011. -84 с.: ил.15.

2.2.3. Эстеркин, Р.И. Промышленные парогенерирующие установки. – Л.: Энергия. Ленингр. отд-ние, 1980. – 400 с.

3 Краткое содержание вопросов

3.1 Теплотехнические измерения.

Измерение – нахождение значения физической величины опытным путем, с помощью специальных технических средств.

Теплотехнические измерения служат для определения многих физических величин, связанных с процессами выработки и потребления тепловой энергии. Они включают определение число чисто тепловых величин (температура, тепловая энергия) и некоторые другие величины (давление, расход, количество, уровень, состав газа, концентрация). В энергетической промышленности теплотехнические измерения используются для повседневного контроля и наблюдения за работой и состоянием установленного на электростанциях оборудования. Большую роль технические измерения играют в устройствах автоматизации электрических станций (автоматическое регулирование и управление, технологическая защита, сигнализация).

Надежность и экономичная эксплуатация современных тепловых электростанций и малых котельных немыслима без применения значительного количества разнообразного по устройству, назначению и принципу действия приборов теплотехнического контроля.

Большинство современных теплотехнических приборов основано на применении электрических принципов измерения неэлектрических величин. Указанный принцип измерения, построенный на количественном соотношении между электрическими и неэлектрическими величинами, повышает точность и надежность измерений, упрощает устройство приборов и обеспечивает возможность передачи информации об измеряемом параметре на большие расстояния. Пневматические измерительные приборы применяют на взрывоопасных объектах.

Широкое применение для теплотехнических измерений получили автоматические электронные измерительные приборы, отличающиеся высокой точностью, чувствительностью и быстродействием.

Существуют следующие измерительные приборы, предназначенные для измерения теплотехнических параметров:

– температуры – термометры, пирометры;

– давления – манометры, вакуумметры, мановакуумметры, напоромеры,

тягомеры, тягонапоромеры и барометры;

– расхода и количества – расходомеры, счетчики;

– уровня жидкости и сыпучих тел – уровнемеры, указатели уровня;

– состав дымовых газов – газоанализаторы;

– качество воды и пара – кондуктометры.

Теплотехнические измерения являются составной частью такой большой науки, как метрология.

3.2 Измерение температуры.

Температура является мерой теплового состояния вещества, т.е. степенью его нагрева.

Измерить температуру любого тела непосредственно, т.е. так, как измеряют такие физические величины, как, например, дли­на, масса, объем, не представляется возможным - в природе не существует эталона или образца единицы этой величины. Опреде­ление температуры вещества проводят путем сравнения посред­ством наблюдения за изменением физических свойств другого, так называемого термометрического вещества, которое при соприкос­новении с нагретым телом вступает с ним через некоторое время в тепловое равновесие.

Такой метод не дает абсолютного значения температуры нагре­той среды, а указывает лишь разность температур относительно исходной температуры термометрического вещества, условно при­нятой за нуль.

При изменении в процессе нагревания внутренней энергии ве­щества меняются практически все его физические свойства, но для измерения температуры выбираются те из них, которые одно­значно меняются с изменением температуры, не подвержены вли­янию других факторов, сравнительно легко поддаются точному измерению. Этим требованиям наиболее полно соответствуют та­кие свойства рабочих веществ, как объемное расширение, изме­нение давления в замкнутом объеме, изменение электрического сопротивления, возникновение термоэлектродвижущей силы и ин­тенсивность излучения. Именно эти свой­ства и положены в основу устройства приборов для измерения температуры.

Термометры расширения. Работа тер­мометров расширения основана на свой­стве тел изменять объем, а следователь­но, и линейные размеры в результате из­менения температуры.

В жидкостных стеклянных термометрах в качестве рабочего вещества применяют ртуть и органические жидкости - этило­вый спирт, толуол, пентан и др.

Наиболее широкое распространение получили ртутные стеклянные термомет­ры. При нормальном абсолютном давле­нии ртуть находится в жидком состоянии при температурах от -39 (точка замерза­ния) до +357 °С (точка кипения). Стеклян­ные термометры с органическими запол­нителями пригодны для измерения тем­ператур в пределах -190... + 100°С.

Верхний предел измерения ртутных термометров, ограничиваемый температу­рой размягчения стеклянной оболочки тер­мометра, достигается при помоши ис­кусственного повышения точки кипения ртути. С этой целью у термометров для измерения высоких Типы топочных устройств 6 глава - №3 - открытая онлайн библиотека температур до 500 °С и выше пространство капилляра над рту­тью заполняется инертным газом (азотом) при давлении свыше 2 МПа (20 кгс/см2)

Изготовляют два типа ртутных стеклянных термометров (рис. 12.1): с вложенной шкалой и палочные. Термометр технический с вло­женной шкалой имеет заполненный ртутью резервуар 6, капил­ляр 4, шкалу 3, выполненную из стеклянной пластинки молочно­го цвета, и наружную цилиндрическую оболочку 2, в которой ук­реплены капилляр и шкала.

Лабораторный палочный термометр состоит из резервуара 6, соединенного с толстостенным капилляром 4, имеющим наруж­ный диаметр 6... 8 мм. Шкала термометра нанесена непосредствен­но на наружной поверхности капилляра в виде насечки по стеклу.

Точность показаний ртутного термометра, как и любого изме­рительного прибора, определяющего температуру, зависит от спо­соба его установки. Неправильная установка прибора, приводящая к большой утечке теплоты в окружающую среду, может привести к занижению его показаний на 10... 15 %.

Применяются два способа установки ртутных термометров: в защитных гильзах и без них, т.е. путем непосредственного погру­жения термометра в измеряемую среду.

Наиболее распространенным способом является установка тер­мометра в защитной гильзе (рис. 12.2), предохраняющей его от поломки.

Типы топочных устройств 6 глава - №4 - открытая онлайн библиотека

Рис. 12.2. Варианты установки ртутного термометра в защитной гильзе: а - вдоль оси трубопровода; б - наклонно к оси горизонтального трубопровода; в - нормально к оси горизонтального трубопровода; г - на вертикальном трубо­проводе; D - диаметр трубопровода

Рис. 12.1. Типы ртутных термометров:

а - технический с вложенной шкалой; б- лабо­раторный палочный с безнулевой шкалой; 1- пробка, залитая гипсом; 2 - оболочка; 3 - шкага; 4 - капилляр; 5 - нижняя часть термометра; 6 - резервуар; 7, 8 - расширения капилляра; 9 - до­полнительная шкала

Манометрические термометры. Действие манометрических тер­мометров основано на изменении давления жидкости, газа или пара в замкнутом объеме в зависимости от температуры. Указан­ные термометры являются техническими показывающими или са­мопишущими приборами и предназначаются для измерения тем­пературы в пределах от -150 до +600 0С. Класс точности их 1-2,5.

Схема манометрического термометра показана на рис. 12.3. Замк­нутая система прибора, заполненная рабочим веществом, состоит из термобаллона 5, погружаемого в измеряемую среду, трубчатой (манометрической) пружи­ны 2, воздействующей посред­ством тяги 1 на стрелку или пе­ро прибора, и капиллярной труб­ки 3, соединяющей пружину с термобаллоном.

Термобаллон выполняется из стальной или латунной трубки, с одного конца закрытой, а с другого соединенной с капилля­ром посредством объемного шту­цера 4 с сальниковым уплотне­нием и резьбой. Термобаллон ус­танавливается в трубопроводах, баках и т. п.

При нагреве термобаллона увеличение в нем давления рабо­чего вещества передается через капилляр трубчатой пружине и вызывает ее перемещение. Со­единительный капилляр изготов­ляется из медной или стальной трубки с внутренним диаметром

0,2...0.4 мм и толщиной стенки 0,5...2 мм. Снаружи капилляр за-шишен металлической оплеткой. Длина капилляра достигает 60 м.

Газовые манометрические термометры заполняются азотом. Для заполнения жидкостных манометрических термометров применя­ют ртуть, ксилол, толуол при начальном давлении 1,5...2 МПа (15...20кгс/см2).

В парожидкостных манометрических термометрах рабочим ве­ществом служат низкокипяшие органические жидкости: хлорис­тый метил, ацетон, бензол и др.

Типы топочных устройств 6 глава - №5 - открытая онлайн библиотека

Рис. 12.3. Схема манометрического термометра:

1 - тяга: 2 - трубчатая пружина; 3 - капиллярная трубка; 4- штуцер с саль­никовым уплотнением; 5 - термобал­лон

Термометры сопротивления. Для измерения температуры широ­кое применение получили термометры сопротивления, основан­ные на изменении электрического сопротивления металлических проводников в зависимости от температуры. Электрическое сопро­тивление металлов при нагревании растет, следовательно, зная зависимость сопротивления проводника от температуры и опреде­ляя это сопротивление при помощи электроизмерительного при­бора, можно судить о величине температуры проводника.

Термометры сопротивления применяются для измерения тем­пературы в диапазоне от -260 до +750 °С (в отдельных случаях до 1000 °С).

Достоинствами термометров сопротивления являются высо­кая точность измерения, легкость осуществления автоматической записи и дистанционной передачи показателей, возможность присоединения к одному вторичному прибору при помощи переклю­чателя нескольких однотипных термометров.

Термометр сопротивления выполняется из тонкой металличе­ской проволоки, намотанной на каркас из электроизоляционного материала (слюды, кварца, пластмассы) и помешенной в метал­лический защитный чехол с головкой для подключения соедини­тельных проводов.

В качестве вторичных приборов, работающих с термометрами сопротивления, применяются уравновешенные и неуравновешен­ные измерительные мосты и логометры.

Стандартные технические термометры сопротивления имеют следующие условные обозначения: платиновые - ТСП, медные – ТСМ.

Типы топочных устройств 6 глава - №6 - открытая онлайн библиотека

Рис. 12.4. Платиновый термометр сопротивления типа ТСП-1

а_ - чувствительный элемент; б - внутренняя арматура; в - защитная арматура;

1- выводы; 2- накладки; 3 - серебряная лента: 4- платиновая проволока; 5 - каркас из слюдяной пластинки: 6 - фарфоровые бусы; 7 - оболочка: 8 - вкла­дыш;

9 - головка; 10- штуцер; 11 - защитный чехол

Устройство платинового термометра сопротивления приведено на рис. 12.4. На каркасе из слюдяной пластинки 5, имеюшей по бокам зубчатую насечку, намотана платиновая проволока 4 диа­метром 0,07 мм и длиной около 2 м. К концам платиновой об­мотки припаяны два вывода 1 из серебряной проволоки диамет­ром 1 мм, присоединенные к латунным зажимам в головке 9 тер­мометра. Слюдяная пластинка с обмоткой изолирована с двух сто­рон более широкими слюдяными накладками 2 и связана с ними в общий пакет серебряной лентой 3.

Образованный таким образом чувствительный элемент термо­метра вставлен в плоский алюминиевый вкладыш и вместе с ним заключен в трубчатую оболочку 7 из алюминия. Серебряные выво­ды изолированы фарфоровыми бусами 6. Оболочка с чувствитель­ным элементом помещена в стальной защитный чехол 11 с прива­ренным к нему штуцером 10, предназначенным для установки тер­мометра в трубопроводах и резервуарах. В верхней части защитного чехла закреплена алюминиевая головка 9, внутри которой поме­щен бакелитовый вкладыш с двумя зажимами для присоединения внешних соединительных проводов.