.. г. Москва, Варшавское ш. д.17 стр.2
+7 (499) 110-39-60
ДИСТРИБУЦИЯ КОМПОНЕНТОВ АСУ
КОМПЛЕКСНЫЕ РЕШЕНИЯ, НКУ и КТУ
БУРОВОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
ГЛАВНАЯ
СТАТЬИ
WIKA: ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТОЧЕК ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ С ПОМОЩЬЮ ТЕРМОГИЛЬЗ


КАТАЛОГИ
Контакты
г.Москва, Варшавское ш.
д.17 стр.2
+7 (499) 110-39-60

Wika: проектирование точек измерения температуры с помощью термогильз

Точные измерения температуры процесса при помощи датчиков Wika жизненно необходимы для эффективной работы предприятия. На первый взгляд, разработка точки измерения для этой цели представляется относительно простой: вы выбираете термометр, определяете необходимый тип термогильзы, проверяете соответствие предписанным стандартам и, наконец, устанавливаете точку измерения – задача выполнена! Это может быть легко в теории, но, как это часто бывает, на практике возникают определённые сложности.

Wika точка измерения температуры фото

Типичная точка измерения температуры с термогильзой

 

Датчики Wika для точек измерения температуры в настоящее время можно заказать быстро и удобно через Интернет. Детальная проработка требований для датчиков занимает гораздо больше времени. Необходимо найти ответы на следующие вопросы:

  • Будет ли механический датчик Wika для измерения температуры выполнять работу лучше, чем электрический?

  • Какова ведущая длина в измерительной сборке, длина вставляемой гильзы в процессе или стандартизированная длина датчика термометра?

  • Совместимы ли размеры трубы и сопла с этими стандартными длинами?

  • Предусмотрен ли расчет частоты следа для термогильзы и, если да, какое влияние он оказывает на конструкцию точки измерения?

И помимо всего этого, существует широко распространенный конфликт интересов: инженер, ответственный за разработку, хочет, чтобы термометр был погружен как можно глубже в процесс, чтобы получить значимые результаты. В то же время специалист по безопасности установки настаивает на том, что чем меньше глубина ввода, тем меньше вероятность выхода из строя гильзы.

Проектирование точек измерения температуры с помощью термогильзы явно подразумевает принятие сложных решений. Следующие наблюдения, основанные на пяти основных аспектах, могут дать общее руководство.

 

Размещение точки измерения
 

На вопрос, где должна быть установлена точка измерения, легко ответить: там, где нет опасности для термометра или из-за него, и процесс не прерывается измерением. Это, несомненно, относится к прямому участку трубы, достаточному расстоянию от колен, клапанов или других измерительных приборов. Например, после колена следует придерживаться расстояния, примерно в восемь или десять раз превышающего внутренний диаметр трубы.

Датчик Wika и термогильза фото

Рекомендуемая минимальная длина погружения термометра сопротивления

 

Многие пользователи размещают точку измерения прямо в колене. Тем не менее, это приводит к следующему вопросу, а именно, следует ли устанавливать термогильзу лицевой стороной вверх или вниз по потоку - и на этот раз ответ будет не так прост. Все зависит от того, в какой стране вы живете. В то время как немецкая директива VDI 3511–5 рекомендует устанавливать его лицом вверх по течению, в российском ГОСТе 8.586.5 описывается установка лицом вниз по течению. Американский стандарт ASME PTC 19.3 TW-2016, с другой стороны, упоминает оба варианта, не отдавая предпочтения ни одному из них.

Есть много процессов, где температура должна контролироваться избыточно, другими словами, с использованием нескольких термометров, из соображений безопасности. Во избежание взаимных помех точки измерения должны соответствовать определенным минимальным расстояниям. Эти требования подробно описаны в VDI 3511–5. Например, расстояние между двумя точками измерения с изготовленной термогильзой (защитной трубкой) диаметром 11 мм (форма F2 согласно DIN 43772) в трубе с внутренним диаметром 150 мм согласно стандарту принимается равным 3 м. Только в таком случае гарантируется бесперебойное течение. Рекомендуется расположение с радиальным смещением, если пространство, доступное для точек измерения, ограничено.

 

Размещение датчика Wika
 

Датчик Wika измерительного прибора всегда должен быть расположен в середине или в средней трети трубы. Во многих стандартах дополнительно указывают минимальную длину вставки. Например, API RP 551-2016 устанавливает базовый минимум 50 мм или 75 мм для термометров сопротивления и биметаллических термометров.

В таблице приведены возможные длины вставки термогильз фланцевого типа для различных типовых размеров сопел и труб в соответствии с ASME B36.10 / B36.19 (стандартное номинальное давление, наконечник термокармана в центре трубы). Значения в скобках - это стандартные длины вставки в имперских единицах, приведенные в ASME B40.9. Они также используются в международном стандарте ICE 61520.

 

Длина вставки термогильз фланцевого типа

Длина сопла

6"

6"

6"

6"

4"

7,3" (7")

7,3" (7")

7,3" (7")

7,3" (7")

6"

9,3" (10")

9,3" (10")

9,3" (10")

9,3" (10")

8"

11,3" (10")

11,3" (10")

11,3" (10")

11,3" (10")

 

Минимальная длина вставляемого термометра одновременно зависит от того, выбран ли электрический или механический инструмент. Рекомендуется в шесть-десять раз превышать диаметр измерительной вставки «d» в качестве минимальной глубины погружения в процесс для электрических инструментов - термометров сопротивления или термопар, - чтобы свести к минимуму погрешность измерения из-за рассеяния тепла. К сожалению, с механическими термометрами все не так просто. Длина биметаллического датчика или датчика давления газа зависит от ряда факторов. Датчик Wika может иметь длину от 30 до 200 мм и должен быть полностью погружен в поток в трубе. Помимо наиболее подходящего метода измерения, также необходимо обратить внимание на некоторые детали конструкции термогильзы. Длина вставки 75 мм достаточна, например, для электрического термометра во ввинчиваемой термогильзе. С другой стороны, эта длина будет недостаточной для механически обработанной термогильзы с фланцем, и необходимо учитывать значительные погрешности измерений.

 

Расчёт параметров термогильзы
 

Операторы все больше заботятся о безопасности, поэтому для многих применений необходимы расчеты параметров защитных гильз для предотвращения сбоев, вызванных скоростью потока. Тест обычно проводится в соответствии с американским стандартом ASME PTC 19.3 TW-2016. Заданные размеры термогильзы отличаются от максимальных параметров процесса, как правило, заданных расчетных значений. Если термогильза проходит это испытание, то таким образом заверщается проектирование точки измерения на стороне процесса. Если нет, то пользователь сталкивается с дилеммой, для которой нет действительно удовлетворительного решения.

 

Модифицированные размеры термогильзы
 

Самый простой способ повторить расчет термогильзы и получить положительный результат - уменьшить длину вставки. Само собой разумеется, что датчик все еще должен находиться в потоке измеряемой среды. Если термогильза настолько короткая, что она исчезает во фланцевом сопле, ошибки измерения будут неизбежным результатом. В тех случаях, когда уменьшение длины не представляется возможным, термогильза может быть усилена путем её увеличения в корне и на конце. Однако, если гильза модифицирована таким образом, время реагирования термометра значительно увеличится. В худшем случае термогильза будет настолько большой и громоздкой, что больше не будет вставляться в сопло фланца или в резьбовые/приварные гнезда.

 

Альтернативные решения
 

Если не удается найти решение описанной выше проблемы, то необходимо рассмотреть альтернативные варианты, которые, однако, часто выходят за рамки ASME PTC 19.3 TW-2016. Одним из таких решений может быть использование термогильзы с конструкцией ScrutonWell. Спиральный стержень уменьшает возбуждение, вызывающее вибрацию более чем на 90%. Поэтому термогильзы ScrutonWell подходят там, где обычные конструкции не соответствуют расчету частоты следа.

Wika ScrutonWell термогильза фото

Термогильза в исполнении ScrutonWell

 

Другая возможность - перейти от инвазивных к неинвазивным измерениям и использовать термометр поверхностного сопротивления (смонтированный на трубном хомуте). Если этот метод измерения также невозможен, вам, вероятно, придется уменьшить высокую скорость потока, установив так называемое расширение трубы. Это конструктивное решение также рекомендуется на многих заводах, где трубы имеют небольшой номинальный диаметр. В качестве альтернативы термогильзу можно установить под углом, чтобы увеличить доступную длину вставки и оптимизировать поток. Эти два подхода также могут быть объединены.

Ознакомиться с полным спектром продукции WIKA вы можете здесь.
Теги:
wika
«Форте 21» - торгово-инжиниринговая компания. С 1998 года обрела репутацию делового партнера, который поставляет высококачественные изделия от мировых лидеров рынка электротехники и промышленной автоматизации и обеспечивает высокий уровень сервиса для своих Заказчиков.
КОНТАКТЫ
г.Москва, Варшавское ш.
д.17 стр.2
+7 (499) 110-39-60
sales@forte21.ru
forte21.ru
COPYRIGHT © 1998-2017 Форте 21 ВСЕ ПРАВА ЗАЩИЩЕНЫ