Зонд трубчатый
Размеры для справок
1 - труба 10×2 мм; 2 - втулка
Черт. 1
Зонд устьевой
Размеры для справок
1 - штуцер; 2 - полоса 2×20; 3 - втулка; 4 -
наконечник; 5 - труба 10×2 мм; 6 - труба 10×2 мм, L
= 88 мм
Черт. 2
Зонд устьевой
Размеры для справок
1 - корпус; 2 - полоса 2х20 мм; 3 - втулка; 4 -
наконечник; 5 - труба 10×2 мм; 6 - труба 10×2 мм, L
= 88 мм
Черт. 3
Щелевой зонд со смесителем
|
Размеры зонда |
Определение размера |
Размеры зонда |
Определение размера |
|
Dн |
Задается |
l1 |
0,25Dвн |
|
d |
Рассчитывается (см. приложение) |
l2 |
0,25Dвн |
|
d1 |
|
l3 |
0,5Dвн |
|
l4 |
10 - 20 |
||
|
d2 |
2 ÷ 5 (см. приложение) |
l5 |
10 |
|
d3 |
(0,1 ÷ 0,15)d1 |
l6 |
(0,5 ÷ 0,75)d3 |
|
l |
1,5Dвн |
l7 |
1,1d2 |
1 - труба; 2 - втулка
Черт. 4
Зонд однососковый
|
мм |
||
|
S |
l |
L |
|
10 - 16 |
146 |
175 |
|
20 - 25 |
155 |
184 |
|
28 - 36 |
166 |
195 |
|
40 - 50 |
180 |
209 |
|
60 - 65 |
191 |
220 |
|
75 - 85 |
215 |
244 |
Размеры для справок
1 - втулка; 1 - труба; 3 - наконечник; 4 - пробка
Черт. 5
1.2. Типы устройств для отбора проб экспериментального контроля рекомендуется устанавливать на трубопроводах в местах, указанных в табл. 2. Конструкции устройств для экспериментального химического контроля приведены на черт. 6 - 7.
|
Наименование устройства |
Отбираемая проба |
Место установки |
Требования к установке |
Примечание |
||
|
Котлы НД и СД |
Котлы ВД и СКД |
Котлы НД и СД |
Котлы ВД и СКД |
|||
|
Зонд трубчатый (черт. 1) |
Котловая вода II ступени испарения при трехступенчатом испарении |
Опускная труба II ступени испарения |
Наличие прямого участка на нижней части опускной трубы с учетом размещения оборудования на пробоотборной линии и уклона ее по ходу пробы. Длина прямого участка 10dвн до места установки |
При отсутствии линии перекрещивания на котлах со ступенчатым испарением отбор производится с двух сторон котла |
||
|
Насыщенный пар из торцов барабана при одноступенчатом испарении |
В устье крайних пароотводящих труб |
Входное сечение наконечника располагается по касательной к внутренней поверхности барабана |
- |
|||
|
Зонд со смесителем - трубой Вентури (черт. 6) |
Насыщенный пар из внутрибарабанного солевого отсека при трехступенчатом испарении |
- |
Пароотводящие трубы |
- |
Должна быть обеспечена соосность наконечника зонда и трубы и наконечник должен быть повернут навстречу потоку |
- |
|
Зонд однососковый (черт. 5) |
Пар до промперегрева |
- |
На линии возврата пара на промперегреватель в непосредственной близости к котлу |
- |
При наличии двух и более линий допускается отбор пробы из любой линии |
|
|
Зонд щелевой (черт. 7) |
Насыщенный пар из выносных циклонов II и III ступени испарения |
Пароотводящая труба циклона или над пароприемным потолком циклона |
Над пароприемным потолком циклона |
Наличие прямого участка трубопровода длиной не менее 10 до места установки и не менее 5 после него. |
||
|
В циклоне зонд устанавливается щелью навстречу потоку пара. Рабочая длина зонда равна диаметру циклона. Свободный конец зонда заглубляется в специальное отверстие в корпусе циклона. |
||||||
Зонд со смесителем - трубой Вентури
|
мм |
|||||
|
Dн |
d |
L |
l |
Присоединяемая труба |
|
|
Dн |
S |
||||
|
159 |
Рассчитывается |
188,5 |
290 |
159 |
15 |
|
133 |
175,5 |
275 |
133 |
13 |
|
|
175,5 |
10 |
||||
|
108 |
163 |
215 |
108 |
9 |
|
Размеры для справок
1 - смесительное устройство; 2 - пробоотборное устройство
Wтр -
скорость пара в трубе; W˝с - скорость потока в суженном сечении
Черт. 6
Зонд щелевой для отбора проб насыщенного пара из выносных циклонов
Размеры для справок
1 - труба 22×3 мм; 2 - штуцер; 3 - щелевая насадка; 4 - донышко; 5 -
заглушка
Черт. 7
1.3. Вопрос об установке устройств для экспериментального контроля водного режима на головных образцах котлов ВД и СКД решает проектная и наладочная организации совместно с заказчиком на стадии проектирования.
1.4. Скорость среды для зонда трубчатого и однососкового (черт. 1, 5) строго не регламентируется, т.к. они предназначены для отбора проб из однородной среды.
1.5. Скорость среды во входном отверстии зонда устьевого и щелевого со смесителем (черт. 2, 3, 4), рекомендуемых для отбора пробы насыщенного пара при 100 % нагрузке котла должна быть такой же, как и в трубопроводе или штуцере на выходе из барабана.
Методика расчета щелевого зонда (черт. 4) и экспериментального зонда с трубой Вентури (черт. 6) приведена в приложении.
1.6. Зонды всех видов должны быть направлены строго навстречу потоку. Положение зонда в собранном устройстве для отбора проб фиксируется риской на штуцере. Также насечкой фиксируется диаметр зонда.
1.7. Устройства для отбора проб пара и воды изготавливают из материалов, предусмотренных "Правилами устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов", утвержденными Госгортехнадзором СССР, "Правилами устройства и безопасной эксплуатации трубопроводов пара и горячей воды", утвержденными Госгортехнадзором СССР:
труба 10×2 мм (черт. 1 - 6) - из стали марки 12Х18Н12Т по ТУ 14-3-460-75 или ТУ 14-3-796-79;
втулка (черт. 1 - 4, 7), заглушка (черт. 7) - из стали марки 20 по ОСТ 108.030.113-77;
втулка (черт. 5, 6) - из стали марки 12Х1МФ по ОСТ 108.030.113-77;
наконечник (черт. 2, 3, 5), пробка (черт. 5), донышко (черт. 7), труба 22×3 мм (черт. 7) - из стали марки 12Х18H10T по ГОСТ 5632-72;
штуцер (черт. 2) - из стали марки 20 по ТУ 14-3-460-25 или стали 12X18H10T по ГОСТ 5632-72;
полоса (черт. 2) - из стали марки 20 по ГОСТ 1050-88 или 12X18H10T по ГОСТ 5632-72;
корпус (черт. 3) - из стали марки 20 по ТУ 14-3-460-75;
щелевая насадка (черт. 7) - из стали марки 12Х18Н9Т по ГОСТ 5632-72.
2. ОБОРУДОВАНИЕ ПРОБООТБОРНЫХ ЛИНИЙ
2.1. Пробоотборные линии выполняются из труб размером 10×2 мм. Допускается для котловой воды применение труб размером 16×2,5 мм.
2.2. На пробоотборной линии после устройства для отбора пробы последовательно располагаются:
два запорных вентиля Ду6;
холодильник;
дроссельный игольчатый вентиль Ду6 для котлов низкого и среднего давлений и Ду3 для котлов с давлением более 10 МПa. Допускается применение вентилей Ду10.
2.3. Запорные вентили выбираются по параметрам среды (давлению и температуре), поступающей в линии отбора пробы. Первые запорные вентили устанавливаются сразу после устройства для отбора пробы, вторые вентили группируются в удобном для обслуживания месте, которое выбирается с учетом расположения холодильников и водного щита. Допускается установка этих двух запорных вентилей у пробоотборного устройства в случае удобного подхода к нему.
2.4. Холодильники проб пара и воды применяются змеевиковые двухточечные. Конструкция холодильников приведена на черт. 8.
Холодильник двухточечный
Размеры для справок
1 - патрубок; 2 - змеевик; 3 - труба-ограничитель; 4
- донышко; 5 - труба; 6 - крышка; 7 - патрубок;
8 - змеевик; 9 - патрубок; 10 - прокладка; 11 -
болт; 12 - гайка; 13 - кольцо резиновое
Черт. 8
2.5. Холодильники обеспечивают температуру охлажденной пробы перегретого и насыщенного пара, котловой и питательной воды не более +40 °С, охлаждающей воды на сливе не более +60 °С.
По производительности холодильники рассчитаны на расход перегретого пара с параметрами р = 25 МПа (255 кгс/см2), t = 540 °С на одну нитку в количестве 25 кг/ч. При необходимости увеличения расхода пробы или более глубокого ее охлаждения отбор пробы для определения удельной электропроводности, рН и других показателей, рекомендуется установка последовательно двух холодильников.
2.6. Для охлаждения пробы используется охлаждающая вода с расчетной температурой не более +25 °С. Содержание взвешенных веществ в охлаждающей воде не более 5 мг/кг, карбонатная жесткость не более 3,0 мг-экв/кг, сухой остаток не более 1000 мг/кг.
Допускается использование воды при больших концентрациях указанных веществ, однако при этом должна быть предусмотрена возможность проведения периодической реагентной очистки поверхностей холодильника.
2.7. Монтаж пробоотборных линий разделяется на следующие этапы:
этап 1 - установка устройства для отбора проб и одного запорного вентиля;
этап 2 - присоединение трубопровода к запорным вентилям, холодильникам, водному щиту и регулирующей арматуры.
Присоединение (этап 2) производится после промывки котла и продувки устройств для отбора проб до пуска котла, за исключением трубопроводов, используемых для контроля химической очистки котла.
2.8. При монтаже пробоотборных линий следует выдерживать уклон трубопроводов в сторону движения пробы. Необходимо добиваться, чтобы горизонтальные участки в пробоотборной линии на всем ее протяжении отсутствовали. При монтаже пробоотборных линий необходимо выполнить участки компенсации их тепловых удлинений.
2.9. Холодильники монтируются вертикально. Каждая группа холодильников имеет самостоятельную линию охлаждающей воды с разводкой по отдельным холодильникам. Линия охлаждающей воды для холодильников не должна быть связана с другими объектами установки (дымососами, вентиляторами и др.). Сливная труба охлаждающей воды от группы холодильников выходит либо в общую дренажную канаву, либо в общий дренажный трубопровод без давления.
После сборки и сварки необходимо проверить плотность нижней части корпуса холодильника путем заполнения его водой до выходного патрубка.
Гидравлические испытания змеевиков следует производить после приварки их к донышку при давлении согласно табл. 3.
|
Котлы на давление пара, МПа (кгс/см2) Рраб |
Гидравлическое давление в змеевике, MПа (кгс/см2) Рпроб |
|
25,5 (255) |
32,0 (320) |
|
14,0 (140) |
17,5 (175) |
|
10,0 (100) |
12,5 (125) |
|
4,0 (40) |
5,0 (50) |
2.10. Пробоотборные линии выводятся на водный щит. Конструкция водного щита приведена на черт. 9.
Щит водный
Размеры для справок
1 - отборник; 2 - труба 10×2×120 мм; 3 -
корыто; 4 - муфта; 5 - козырек; 6 - ручка; 7 -
завертка; 8 - лист; 9 - труба дренажная; 10 - щит
перфорированный; 11 - труба 32×4×900 мм
Черт. 9
2.11. Водный щит для котлов с давлением не более 10 МПа (100 кгс/см2) устанавливается вблизи фронта котла в удобном месте для эксплуатации и поддержания щита в чистоте.
Щит приспособлен к раздельному сбросу воды, которая может использоваться в схеме станции или котельной (конденсат, питательная вода), и загрязненной воды. Для котлов с давлением 14,0 МПа (140 кгс/см2) и прямоточных котлов СКД водные щиты размещаются в специальных изолированных помещениях-боксах.
При установке щит крепится к стене или к металлоконструкциям котла.
2.12. Трубопроводы и змеевики холодильников всех отборов проб пара и воды для котлов выполняются из стали марки 08X18H10T по ТУ 14-3-197-89 и 12Х18H12T по ТУ 14-3-460-75. Допускается применение труб из стали 12Х18Н12Т и 12X18H10T по ТУ 14-3-796-79, ГОСТ 9941-81, ГОСТ 14162-79. Трубопроводы и змеевики холодильников отборов проб котловой воды котлов с давлением до 2,4 МПа (24 кгс/см2) включительно для штатного химического контроля допускается выполнять из стали марки 20 по ТУ 14-3-460-75.
2.13. Вентили запорные и регулирующие для всех отборов проб применяются из стали марки 12Х18H12T по ГОСТ 5632-72. Допускается применение вентилей Ду6 15нж46бк из стали 14X17H2 по ГОСТ 5632-72. Вентили регулирующие и запорные могут применяться из стали марки 20 в случаях, если трубопроводы и змеевики холодильников выполнены из стали марки 20 по ТУ 14-3-460-75.
Примечание: до начала серийного выпуска вентилей Ду3 и Ду6 временно допустимо применение вентилей Ду10 из стали 12Х1МФ по ГОСТ 20072-74 и стали 20 по ГОСТ 1050-88. При этом в местах присоединения их к пробоотборной трубе устанавливаются переходники.
3. СХЕМЫ ОТБОРА ПРОБ ПАРА И ВОДЫ
3.1. Схемы отбора проб пара и воды предназначены для химического контроля водного режима при эксплуатации котлов и представлены на черт. 10 - 21. Обозначение точек отбора на них см. табл. 4.
Схема отборов проб
пара и воды барабанных котлов с давлением 10 МПа
(100 кгс/см2) и более с одноступенчатым испарением
Черт. 10
Схема отборов проб
пара и воды барабанных котлов с давлением 10 МПа
(100 кгс/см2) и более с двухступенчатым испарением
(вторая ступень испарения - внутрибарабанная)
Черт. 11
Схема отборов проб
пара и воды барабанных котлов с давлением 10 МПа
(100 кгс/см2) и более с двухступенчатым испарением
(вторая ступень испарения - выносные циклоны)
Черт. 12
Схема отборов проб
пара и воды барабанных котлов с давлением 10 МПа
(100 кгс/см2) и более с трехступенчатым испарением
(третья ступень испарения - выносные циклоны)
Черт. 13
Схема отборов проб
пара и воды барабанных котлов с давлением 10 МПа
(100 кгс/см2) и более с трехступенчатым испарением
(вторая и третья ступень испарения - выносные циклоны)
Черт. 14
Схема отборов проб пара и воды прямоточного котла
Черт. 15
Схема отборов проб пара и воды барабанных котлов низкого давления без пароперегревателя
Черт. 16
Схема отборов проб
пара и воды барабанных котлов низкого и
среднего давления с одноступенчатым испарением
Черт. 17
Схема отборов проб
пара и воды барабанных котлов низкого и среднего давлений
с двухступенчатым испарением (вторая ступень испарения - внутрибарабанная)
Черт. 18
Схема отборов проб
пара и воды барабанных котлов низкого и среднего давлений
с двухступенчатым испарением (вторая ступень испарения - выносные циклоны)
Черт. 19
Схема отборов проб
пара и воды барабанных котлов низкого и среднего давлений
с трехступенчатым испарением (вторая ступень испарения - выносные циклоны)
Черт. 20
Схема отборов проб
пара и воды барабанных котлов низкого и среднего давлений
с трехступенчатым испарением (вторая ступень испарения - выносные циклоны)
Черт. 21
|
Номер точки отбора |
Наименование отбора |
|
1 |
Питательная вода на входе в экономайзер* |
|
2 |
Конденсат на линии впрыска |
|
3 |
Вода из барабана (или чистого отсека барабана) |
|
4 |
Вода из внутрибарабанных солевых отсеков второй ступени испарения при двухступенчатом испарении |
|
5 |
Вода из выносных солевых отсеков при двух и трехступенчатом испарении |
|
6 |
Насыщенный пар из пароперепускных труб или насыщенный пар котлов без пароперегревателя |
|
7 |
Перегретый пар |
|
8 |
Пар после промежуточного перегрева |
|
9 |
Среда перед встроенной задвижкой |
____________
* Для получения представительной пробы при определении соединений железа в питательной воде прямоточных котлов СКД отбор пробы следует производить после первого по ходу воды ПВД.
3.2. Схемы отбора проб пара и воды для химического контроля водного режима при эксплуатации барабанных котлов с давлением 10 МПа и 14 МПа представлены на черт. 10 - 14.
3.3. Расположение точек отбора проб пара и воды для химического контроля водного режима прямоточного котла в пределах котла дано на черт. 15.
3.4. Схемы отбора проб пара и воды для химического контроля водного режима при эксплуатации котлов низкого и среднего давления, а также котлов-утилизаторов и энерготехнологических котлов с давлением в барабане не более 5 МПа представлены на черт. 16 - 21.
3.5. Для проведения теплохимических испытаний на головных образцах котлов ВД и СКД схемы химического контроля разрабатываются проектной и наладочной организациями и согласовываются с заказчиком и предприятием-изготовителем.
ПРИЛОЖЕНИЕ
МЕТОДИКА РАСЧЕТА ЗОНДОВ
1. Методика расчета зонда со смесителем - трубой Вентури.
Производительность котла, принимаемая для расчета (80 % от номинальной), т.ч
Dp = 0,8Dк.ном.
Суммарное сечение труб отвода пара из барабана, м2
где dтр - внутренний диаметр трубы отвода пара, м
n - количество труб, шт.
Скорость пара в трубах, м/с
где γ˝ - удельный вес пара, кг/м3.
Скорость потока в суженном сечении корпуса W˝c должна быть не менее скорости, определенной по приведенному графику, т.е. W˝c ≥ W˝кр (W˝кр - критическая скорость срыва пленки влаги в зависимости от давления).
Диаметр суженной части трубы Вентури, м
2. Методика расчета щелевого зонда со смесителем.
Минимальный диаметр смесителя d определяется из условия W˝cм ≥ Wc (Wc определяется по графику).
Диаметр отверстий в пробоотборной трубке выбирается равным d2 = 2 ÷ 5 мм (см. черт. 4 МУ).
Количество отверстий определяется из условия W˝cм = W˝отв (W˝отв - скорость пара в отверстиях зонда; отверстия по длине зонда должны располагаться равномерно).
Проходное сечение собственно трубки-зонда d3 (см. черт. 4 МУ) выбирается из условия:
СОДЕРЖАНИЕ
|
1. ТИПЫ И КОНСТРУКЦИЯ УСТРОЙСТВ ДЛЯ
ОТБОРА ПРОБ ПАРА И ВОДЫ 2. ОБОРУДОВАНИЕ ПРОБООТБОРНЫХ ЛИНИЙ |