Электрический указатель уровня воды в паровом котле. Указатель уровня парового котла

Приборы для измерения уровня воды в барабане котла

Широкое распространение в котельных установках получили гидроста­тические уровнемеры, основанные на принципе измерения разности давлений двух водяных столбов.

На рис. 1.21, а приведен уровнемер с жидкостным однотрубным диф­ференциальным манометром. Этот прибор присоединяется к барабану при помощи двух стальных трубок 1 и 12 и имеет уравнительный сосуд 2, соеди­нительные медные трубки 3 и 11, грязеуловители 4 и 10, широкий сосуд 9 и измерительную трубку 7 небольшого диаметра. Заполнение водой и про­дувка грязеуловителей проводятся через верхние и нижние отверстия в их корпусе. Отверстие, закрытое пробкой 8, служит для выпуска из прибора рабочей жидкости. Хорошая видимость уровня жидкости обеспечивается лампой 6 с рефлектором, отключение измерительной трубки — вентилем 5.

Для измерения уровня воды в барабане и в системах автоматического регулирования используется гидростатический уровнемер, приведенный на рис. 2.23, б. Он состоит из двухкамерного уравнительного сосуда 2, бесшкального мембранного дифференциального манометра (датчика) 13 типа ДМ. В плюсовой камере уравнительного сосуда, соединенной трубкой 11 с паровым пространством барабана котла, уровень конденсата поддерживает­ся постоянным. Минусовая камера сосуда соединяется трубкой 3 с водяным пространством котла. Уровень воды в этой камере соответствует переменно­му уровню в барабане котла. Давление столба воды плюсовой и минусовой камер уравнительного сосуда передается по соединительным трубкам 11 и 3 нижней и верхней полостям дифференциального манометра.

Под действием разности давлений в нижней и верхней камерах плунжер перемещается в индукционной катушке, индуцируя некую величину электро­движущей силы Е, зависящую от уровня воды в барабане и фиксируемую с помощью вторичного прибора.

Рис. 1.21. Гидростатические уровнемеры паровых котлов:

а — с жидкостным однотрубным дифференциальным манометром;

б — с мембранным дифференци­альным манометром;

1,3,11,12 — соединительные трубки;

2 — уравнительный сосуд;

4,10 — гря­зеуловители;

5 — вентиль;

6 — лампа с рефлектором;

7 — измерительная трубка;

8 — пробка; 9 — широкий сосуд;

13 — дифференциальный манометр

Сигнализатор уровня жидкости САУ-M6 «ОВЕН». Сигнализатор уровня жидкости трехканальный ОВЕН САУ-М6 – предназначен для автоматизации технологических процессов, связанных с контролем и регулированием уровня жидкости.

Контроль уровня осуществляется при помощи 4-х электродного кондуктометрического датчика, три сигнальных электрода которого расположены в резервуаре на заданных по условиям технологического процесса отметках: уровень 1, уровень 2, уровень 3– и подключаются ко входам прибора 1–3. Питание датчика уровня осуществляется переменным напряжением.

САУ-М6 включает в себя три независимых канала контроля, в состав каждого канала входят:

· вход для измерения сопротивления кондуктометрического датчика на переменном токе;

· регулятор чувствительности, позволяющий изменять чувствительность канала контроля уровня к электропроводности жидкости;

· пороговое устройство (ПУ), фиксирующее достижение рабочей жидкостью заданного уровня, а также формирующее сигналы управления выходным реле;

· коммутатор для переключения канала в инверсный режим работы;

· выходное реле для управления внешним оборудованием; срабатывание реле происходит при контакте соответствующего электрода с жидкостью.

Похожие статьи:

poznayka.org

Указатели уровня

Спецпредложения. Высокое качество изготовления оборудования №1

ПАРОВЫЕ КОТЛЫ СЕРИИ Е-1,0-0,9Р-3; Е-1,0-0,9Г-3; Е-1,0-0,9М-3 С ДАВЛЕНИЕМ ПАРА 0,9 МПа

Спецпредложения!!! Стоимость паровых котлов Е-1,0-0,9Р-3; Е-1,0-0,9Г-3; Е-1,0-0,9М-3 - 470 000 руб с НДС.

Электростальский Котельный Завод ООО "Котломаш" Российское предприятие, специализируется на производстве и поставке паровых котлов серии Е, котельного оборудования для потребления предприятиями промышленности в сельском хозяйстве, для технологических, хозяйственных и бытовых нужд. Оборудование широко применяется в нефтегазовом секторе России, СНГ и в других странах мира. 

Котлы Е-1,0-0,9Р-3; Е-1,0-0,9Г-3; Е-1,0-0,9М-3 (производительностью 1 т/ч, давлением 0,9 МПа) объединены общей конструктивной схемой. Котлы этой группы предназначены для работы на твердом топливе, природном газе, мазуте М100, дизельном и печном топливе, сырой нефти.

-более 18 лет на рынке России и странах СНГ

-завод использует только качественные материалы, проверенные временем и репутацией, только мы несем ответственность за качество изготовления и поставку продукции

-наши специалисты - это хорошо подготовленный персонал, который всегда готов проконсультировать о любых из интересующих Вас вопросах

-у нас фиксированные цены, Вы не заплатите лишнего 

-завод выдает всю техническую документацию для монтажа и пуска оборудования, сертификаты соответствия согласно требованиям «Технического регламента таможенного союза «О безопасности оборудования, работающего под избыточным давлением» (ТР ТС 032/2013)»

cotlomash.ru

Указатель Dy10 Py25 (455 мм. с одним стеклом)

организациями в целях рекламы по согласованию

Как специализированное предприятие, мы предлагаем иготовить и поставить в Ваш адрес стальной указателя уровня Dy10 Py25.  В случае вашей заинтересованости в приобретение нашей продукции, от Вас потребуется направить в наш адрес заявку (в произвольной форме), где обязательно указать в каком исполнение требуется указатель уровня №1, №2, №3, №4, №5  ("исполнение" - расположение запорных вентелей и обратных приварных фланцев, отнасительно фронта водоуказательной рамки со стеклом "Клинкера") с указанием реквизитов предприятия, контактного лица и телефонов для обратной связи.

Также мы предлогаем изготовить указатель уровня Dy10 Py25 с внисением изменений в конструкцию по индеведуальноиу заказу (после согласования с Заказчиком, была изготовлена партия водоуказателей с межфланцевым растоянием - 1160 мм)!

Доставка; возможный вид доставки, транспортной компанией ("Деловые линии", "Ротек", "Энергия","КиТ", "DPD", ПЭК").

Консультация (инженер конструктор): 8-903-947-01-92

Тел. многоканальный: 8 (3854) 30-69-90

 Телефон/факс: 8 (3854) 44-86-49

e-mail:[email protected]

• Схема применения Dy10Py25 и УК-2-630 (исп. №1 и №3):

Вы можете увеличить изображение!!!

Выбрать исполнение Dy10 Py25 - размещение присоединительных фланцев, запорных кранов и дренажного крана относительно водоуказательной рамки. В рамку устанавлевается стекло "Клинкера" №7!

• Поставляются под заказ (стоимость уточнять)!

Стекло Клингера с одной стороны имеет гладкую смотровую поверхность, а с другой стороны стекло клингера рельефное (имеет сферическое углубление с тремя треугольными вытянутыми выступами), стекло клингера имеют вид вытянутого параллелепипеда с закругленными торцами. Стекло рифленое водоуказательное  Клингера №7 предназначено для использования в стальных указателях уровня Dy10 Py25 (применяемые с котлами указатели уровня Dy10Py25 в пяти предлагаемых исполнениях (№1, №2, №3, №4, №5), с стеклом клингера №7 для контроля уровня воды в верхнем барабане паровых котлов серии; Е, ДЕ, ДКВр, КЕ. Также указатели уровня Dy10Py25 с стеклом клингера №7 могут применятся для контроля уровня жидкости в емкостях имеющие конструктивные решения для применения указатели уровня Dy10Py25 с стеклом клингера №7).

• Общий вид и размеры Dy10Py25

• Описание:Указатели уровня Dy10 Py25 предназначены для наблюдения за уровнем воды и других неагрессивных сред при рабочей температуре до t - 225 оС в котлах, сосудах, аппаратах и резервуарах.

• Материал основных деталей:

Корпус и крышка рамки  - сталь 20Л      ГОСТ 977-88;корпус вентилей             - сталь 20        ГОСТ 1050-88;шпиндель, седло             - сталь 20Х13  ГОСТ 5949-75;прокладки                       - паронит        ГОСТ 481-80;сальниковая набивка      - набивка сквозного плетения марки АС ГОСТ 5152-84;стекло рифленое             - ГОСТ 1663-81;Допускается изготовление из других материалов, по свойствам не уступающих вышеуказанным.

• Показатели надежности клапанов:

Указанные показатели надежности на стекло рифленое "Клинкера" №7 не распространяются.

• Комплектность поставки:

в комплект поставки входят:     - указатель уровня Ду10 Ру25;     - паспорт изделия.

Указатель уровня Ду10 Ру25 состоит из верхнего, нижнего, продувочного вентилей и рамки указателя уровня, в которую вставлено рифленое стекло "Клинкера" №7.Вода при рассмотрени через это стекло приобретает темный оттенок, что позволяет четко определять уровень жидкости. 

Перед установкой указателя уровня Ду10 Ру25 на место и вводом в эксплуатацию необходимо:

  -внимательно осмотреть изделие на наличие каких-либо повреждений (согнуты шпиндели, лопнуло стекло и т.д.). Все повреждения подлежат устранению;

  - проверить вентили указателя уровня на герметичность затвора и сальникового уплотнения пробным давлением Pпр=2,75+0,15 МПа (27,5+1,5 кгс/см2)Последовательность действий по вводу указателя уровня в эксплуатацию:

  - Все вентили находятся в закрытом положении;

  - открыть продувочный вентиль;

  - медленно приоткрыть верхний отключающий вентиль и прогреть паром корпус указателя втечение 3-5 минут;

  - закрыть продувочный вентиль и полностью открыть нижний вентиль.Указатель уровня введен в эксплуатацию.

Резьбовую часть шпинделя периодически, не реже одного раза в месяц, смазать консистентной смазкой (рекомендуемая ЦИАТИМ-201 ГОСТ 6267-74)В процессе эксплуатации указатель уровня Ду10 Ру25 должен периодически подвергаться наружному осмотру в сроки, определеные графиком, но не менее трех раз в неделю!

• Обратить внимание при осмотре Dy10Py25 на:   -общее состояние;   -видимость уровня;   -исправность всех запорных устройств (вентилей).

Для обеспечения надежности работы указателя уровня Dy10 Py25 номер чертежа компановки 00.9662.090 необходимо производить своевременный ремонт и содержать указатель уровня в чистоте. С целью предупреждения появления коррозии на наружных поверхностях корпуска необходимо производить своевременную окраску указателя уровня.При смене стекла и прокладки место для них должно быть тщательно очищено от следов паронита и зачищено.Паронитовые прокладки, устанавливаемые под стекло, должны иметь толщину 1,5 мм.Вмятин и перегибов прокладки не допускается.Перед установкой паронитовых прокладок протереть их сухим графитом.

• Характерные неисправности и способы их устранения:

Запрещается эксплуатация указателя уровня при отсутствии эксплуатационной документации.К эксплуатации указателей уровня допускается персонал, изучивший правила эксплуатации и техники безопасности.Обслуживающий персонал, производящий работы по расконсервации и консервации указателя уровня, должен иметь индивидуальные средства защиты и соблюдать требования пожарной безопасности.Запрещается производить ремонтные работы на указателе уровня, находящимся под давлением.Замена стекла производится только при отключенном указателе уровня путем закрытия вентилей верхнего и нижнего и обязательном сбросе оставшегося давления среды в корпусе с помошью продувочного вентиля.Замену сальниковой набивки, донабивку и подтяжку сальника выполнять только в период отсутствия давления в контролируемом барабане или сосуде.Не разрешается применять для управления арматурой рычаги, удлиняющие плечо маховика.На период транспортирования и хранения на наружные поверхности указателя уровня нанесено лакокрасочное покрытие в соответствии с требованиями РД 24.982.101-88. Срок защиты 1 год. Консервации подвергнуты обработанные поверхности указателя уровня по варианту защиты ВЗ-1 ГОСТ 9.014-78.

Указатель уровня Dy10 Py25 номер чертежа компановки 00.9662.090 (стекло "Клинкера" №7) стальная конструкция с запорными механизмами из нержавеющей стали, предназначена для визуального наблюдения за уровнем воды в верхнем барабане паровых котлов (указатель уровня Dy10 Py25 номер чертежа компановки 00.9662.090 на котел устанавливается по два). Указатель уровня Dy10 Py25 устанавливается на котлах серии ДЕ, ДКВр, КЕ. Указатель уровня Ду10 Ру25 с герметичностью затвора класс «С» по ГОСТ 9544-93. Указатель уровня Dy10 Py25 работает в температурном режими не более 225 °С. Eказателе уровня Dy10 Py25 при максимальной рабочей температуре и допустимом давлении Рр = 2,4 (24) МПа (кгс/см2).

• Технические характеристики:

• Мы работаем с транспортными компаниями:

• Подбор оборудования:

• Автоматика  •  Котлы серии ДЕ, ДКВр, КЕ  • Барабаны ДЕ, ДКВр, КЕ •

• Трубная система ДЕ, ДКВр, КЕ  •  Деаэраторы ДА  • Фильтра ФИПа  •

• Горелки Weishaupt  •  Запчасти к ГМ,ГМП, ГМГ • Экономайзеры ЭБ, БВЭС •

biek.ru

Устройство регулирования уровня воды парового котла

Изобретение может быть использовано при изготовлении устройств контроля уровня воды в барабане котла. Устройство регулирования уровня воды парового котла содержит указатель уровня среды в виде водоуказательной колонки 1 с уровнемерным стеклом 2, которое при помощи импульсных трубок 3 и 4 жестко соединено с паровым котлом 5. В верхней части водоуказательной колонки 1 на кронштейне 17 установлен корпус 18, в котором размещена видеокамера 6, при этом видеокамера 6 вынесена из зоны прямого наблюдения. Это не мешает наблюдателю провести прямое визуальное наблюдение уровня воды по уровнемерному стеклу 2. Водоуказательная колонка 1 снабжена рамкой 19 с метками 20. Выход с видеокамеры 6 соединен с входом преобразователя 7 сигнала. В преобразователе 7 сигнала выход с блока выделения 8 области с изображением уровнемерного стекла соединен с входом блока распознавания 9 меток 20, выход которого соединен с входом блока построения шкалы измерений и минимизации перспективных изображений 10, выход с которого соединен с входом блока детектора границы двух сред 11, выход с которого соединен с входом блока вычислителя значений положения границы сред 12, выход с которого соединен с входом интерфейсного блока 13. Выходной сигнал с преобразователя 7 сигнала через последовательно соединенные блок управления 14 и блок усиления 15 управляющего сигнала подается на электрифицированную задвижку 16, установленную на трубопроводе 21 для подачи воды в паровой котел 5. Метки 20 выполнены в виде графических изображений, преимущественно в виде прямоугольников. Технический результат - повышение точности регулирования уровня воды в паровом котле при визуальном и аппаратном его контроле. 5 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к паровым котлам и может быть использовано при изготовлении устройств контроля уровня воды в барабане котла.

Эффективная работа парового котла может осуществляться только при условии строгого поддержания уровня воды в его барабане. Стабильность уровня обеспечивается системой автоматического регулирования, в общем случае состоящей из датчика уровня, элемента сравнения (с заданием), усилителя и исполнительного механизма (электрифицированная задвижка). В настоящее время в качестве датчика уровня повсеместно применяется гидростатический метод измерения уровня. Этот метод является косвенным, поскольку измеряются и оцениваются физические величины, косвенно связанные с уровнем. А, именно, величина уровня вычисляется по разности давления в уравнительном сосуде, соединенном с паровым пространством барабана, и давления воды в водяном пространстве барабана котла. Одним из существенных недостатков косвенного (гидростатического) метода является то, что в переходных режимах в течение всего времени растопки (расхолодки) ему присуща высокая погрешность (более 30%). Для уменьшения погрешности требуется коррекция сигнала разности давлений в зависимости от плотности питательной воды по значению избыточного давления в барабане котла (по линии насыщения). Также для уменьшения погрешностей измерения, вызванных охлаждением питательной воды в уравнительном сосуде, применяются дорогостоящие теплоизолированные обогреваемые конденсационные сосуды. Кроме того, для реализации гидростатического метода используются импульсные трубки, соединяющие уровнемерную колонку с дифманометром, которые необходимо периодически продувать, чтобы очищать от грязи и накипи. В качестве недостатков реализации гидростатического метода можно привести высокую стоимость дифманометров и отсекающих клапанов из нержавеющей стали.

В настоящее время известны оптические средства контроля уровня воды. В частности, известно устройство контроля уровня воды в барабане котла, содержащее водоуказательную колонку, установленную на барабане котла и гидравлически соединенную с полостью барабана, которое содержит последовательно соединенные видеокамеру с цифровым выходом, цифровую линию связи и показывающий прибор, причем видеокамера установлена на барабане котла и ориентирована полем зрения на водоуказательную колонку, а показывающий прибор выполнен в виде монитора, установленного на рабочем месте диспетчера котельной (патент на полезную модель РФ №74207, опубл. 20.06.2008).

Также известны технические решения в данной области техники, например JPH 07281701 (A) - 1995-10-27. CN 204128545 (U) - 2015-01-28. JPH 07982238 (A) - 1995-04-11.

К недостаткам вышеуказанных устройств следует отнести нахождение видеокамеры строго в поле зрения водоуказательной колонки, что делает затруднительным прямой визуальный контроль уровня воды. Отсутствие возможности достоверного визуального контроля недопустимо, т.к. при работе котла в нештатном режиме, когда автоматические системы контроля и регулирования не работают, а все управление котлоагрегатом осуществляется вручную, возможна потеря контроля уровня воды оптическими средствами, изображения которых выводятся на электроприбор (компьютер с монитором). В отсутствие возможности достоверного прямого визуального контроля создается высокий риск аварийной ситуации работы парового котла. Кроме того, известные устройства требуют специальных дорогостоящих приспособлений для снижения погрешности измерения уровня воды и позволяют контролировать только уровень воды, тогда как отсутствует возможность регулирования уровня воды в автоматическом режиме.

Наиболее близким техническим решением, выбранным заявителем в качестве прототипа, является устройство регулирования уровня среды в резервуаре, который для обеспечения визуализации имеет указатель уровня среды, выполненный в боковой стенке резервуара в виде стеклянного окна. Резервуар снабжен трубами для заполнения средой и выпуска среды, в частности смолы. На трубах расположены задвижки в виде электромагнитных клапанов. В устройстве предусмотрена видеокамера, расположенная напротив стеклянного окна, выход которой соединен с входом преобразователя выходного сигнала, который преобразует видеосигнал в сигналы управления клапанами для поддержания постоянной высоты слоя среды в резервуаре (FR 2502358 A1, 24.09.1982).

При использовании известного устройства реализуется возможность регулирования уровня воды в резервуаре в автоматическом режиме, при этом невозможно обеспечить безопасность работы резервуара, поскольку расположение видеокамеры строго напротив стеклянного окна делает затруднительным прямой визуальный контроль уровня. Для паровых котлов, работающих под давлением, прямой визуальный контроль является обязательным. Отсутствие возможности визуального контроля может привести к тому, что в случае сбоя или отказа в системе автоматизации котлов может произойти сбой в регулировании уровня воды в паровом котле, что приведет к созданию аварийной ситуации.

Техническая задача изобретения - повышение безопасности работы парового котла с автоматическим регулированием уровня воды.

Технический результат - повышение точности регулирования уровня воды в паровом котле при визуальном и аппаратном его контроле.

Техническая задача достигается тем, что устройство регулирования уровня воды парового котла содержит резервуар с указателем уровня среды и видеокамерой, трубопровод с электрифицированной задвижкой, выход с видеокамеры соединен с входом преобразователя выходного сигнала, причем видеокамера вынесена из зоны прямого наблюдения указателя уровня среды и размещена в корпусе, который посредством кронштейна закреплен на указателе уровня среды, на указателе уровня среды дополнительно размещена рамка с метками, а преобразователь сигнала размещен в указанном корпусе и выполняет функции выделения области с изображением указателя уровня среды, распознавания меток, построения шкалы измерения и минимизации перспективных искажений, определения границы двух сред и вычисления значения положения границы сред, выход преобразователя сигнала снабжен интерфейсным блоком и соединен с блоком управления, который формирует управляющий сигнал, выход блока управления соединен с входом блока усиления управляющего сигнала, последний соединен с электрифицированной задвижкой трубопровода.

Кронштейн для крепления корпуса с видеокамерой и преобразователем сигнала закреплен предпочтительно в верхней части указателя уровня среды. Крепление друг с другом корпуса с видеокамерой и преобразователем сигналов, кронштейна и указателя уровня среды выполнено жестким.

Крепление указателя уровня среды к корпусу парового котла выполнено жестким.

Указатель уровня среды представляет собой водоуказательную колонку с уровнемерным стеклом, дополнительно снабженную рамкой с метками.

Рамка с метками выполнена предпочтительно прямоугольной формы. В качестве меток на рамку могут быть нанесены любые знаки, которые определяются оптическими средствами. Преимущественно в качестве меток используют графические знаки, выполненные в виде прямоугольников.

Преобразователь сигнала может быть выполнен в виде процессора или микропроцессора, контроллера или микроконтроллера, электронной платы. Преобразователь сигнала формирует выходной сигнал, пропорциональный значению положения границы сред и видеосигнал с изображением уровнемерного стекла.

В качестве блока управления может быть использован компьютер или контроллер с монитором. Блок управления сравнивает выходной сигнал с заданным значением и формирует управляющий сигнал, который является разностью входного и заданного сигналов. В качестве блока усиления управляющего сигнала может быть использован любой известный усилитель электрических сигналов.

Сравнение заявляемого технического решения с прототипом показывает, что оно отличается следующими признаками:

- видеокамера вынесена из зоны прямого наблюдения указателя уровня среды и размещена в корпусе;

- корпус с видеокамерой установлен на кронштейне;

- на указателе уровня среды дополнительно размещена рамка с метками;

- преобразователь сигнала снабжен функциями выделения области с изображением уровнемерного стекла, распознавания меток, построения шкалы измерения и минимизации перспективных искажений, определения границы двух сред и вычисления значения положения границы сред;

- выход преобразователя сигнала снабжен интерфейсным блоком.

- преобразователь сигналов размещен в корпусе с видеокамерой;

- выход преобразователя сигналов соединен с входом блока управления, который формирует управляющий сигнал;

- выход блока управления соединен с входом блока усиления управляющего сигнала;

- блок усиления управляющего сигнала соединен с электрифицированной задвижкой трубопровода.

Сравнение с известным устройством позволяет сделать вывод, что заявляемое техническое решение соответствует критерию «новизна».

Изобретение может быть реализовано при помощи известных технических средств, поэтому оно соответствует критерию «промышленная применимость».

Повышение точности регулировки уровня воды в паровом котле достигается за счет исключения влияния вибрации уровнемерного стекла и смещения видеокамеры, приводящих к значительным погрешностям измерения уровня воды в барабане парового котла. Исключение вибраций обусловлено жестким креплением указателя уровня среды к барабану котла, а также жестким креплением к указателю уровня среды корпуса с размещенной в нем видеокамерой. Кроме того, точность регулирования уровня воды достигается устранением перспективных искажений, возникающих вследствие непрямой установки камеры за счет наличия рамки с метками, а также за счет снабжения преобразователя сигнала дополнительными функциями.

Для минимизации перспективных искажений преобразователь сигнала снабжен блоком, в котором реализуется алгоритм, основанный на “формуле перспективного преобразования”.

Перспективная трансформация на плоскости задается матрицей преобразования однородных координат.

Эта матрица состоит из восьми значащих элементов (масштабы-повороты (aij), смещения (dx, dy), перспектива (p1, p2) и одного масштабного коэффициента. Таким образом, чтобы однозначно задать преобразование, нужно иметь 8 уравнений, связывающих эти значения. Четыре точки, каждая с двумя координатами, зададут эти уравнения при условии, что любые три из них не лежат в одной плоскости.

Пусть имеются четыре точки (x1, y1)…(x4, y4) в координатах исходного изображения. Выразим четвертую точку через линейную комбинацию первых трех:

Решение системы даст матрицу преобразования, которая будет переводить (1,0,0) d кратное (x1,y1,1), (0,1,0) в кратное (x2,y2,1), (0,0,1) в (x3,y3,1) и (1,1,1) в (x4,y4,1)

Теперь повторим эти шаги для координат точек в конечном пространстве и получим матрицу B в штрихованных координатах.

Тогда искомая матрица преобразования будет иметь вид

C=B⋅A-1

Матрица A-1 будет преобразовывать исходные координаты точек в промежуточные фиктивные точки (1,0,0), (0,1,0), (0,0,1) и (1,1,1), а матрица B, в свою очередь, преобразует их к желаемым значениям.

Таким образом, C=B⋅A-1 искомая матрица, где

Следует отметить, что заявляемое устройство позволяет осуществить измерение уровня воды в резервуаре котла прямым способом, т.е. без преобразований уровней в водяном и паровом пространствах в давления, а затем в разность давлений, как это осуществляется при традиционном гидростатическом способе.

В заявляемом устройстве исключается ошибка измерения, связанная с изменением плотности воды, которая в основном проявляется во время переходных процессов, например в процессе растопки и расхолодки парового котла. Значение ошибки, связанной с изменением плотности воды, при традиционном гидростатическом методе может достигать от 30 до 60% рабочего диапазона (Математическая модель системы мониторинга уровня жидкости в барабане котла. С.В. Авраменко, В.П. Тарасюк, ДВНЗ «ДОННТУ», Донецк, 2012 год).

Экспериментальные данные показывают, что ошибка измерения показаний уровня воды в заявляемом устройстве не превышает ±3% от величины значения рабочего диапазона, это позволяет повысить точность регулирования подачи воды в паровой котел.

Также следует отметить, что вынос видеокамеры из зоны прямого наблюдения позволяет вести прямое визуальное наблюдение за уровнем воды по уравнемерному стеклу, например, в случае нештатной ситуации, вызванной, например, сбоями или отказом автоматики или для обеспечения дополнительного контроля за работой котла.

При проведении патентно-информационных исследований заявляемая совокупность признаков выявлена не была. Поэтому заявляемое техническое решение соответствует критерию «изобретательский уровень».

Заявляемое изобретение поясняется следующими чертежами.

На Фиг. 1 схематично изображено заявляемое устройство;

На Фиг. 2 показана установленная на водоуказательной колонке прямоугольная рамка с метками;

На Фиг. 3 показано крепление корпуса с видеокамерой к водоуказательной колонке.

Устройство содержит водоуказательную колонку 1 с уровнемерным стеклом 2, которое при помощи импульсных трубок 3 и 4 жестко соединено с паровым котлом 5. В верхней части водоуказательной колонки 1 на кронштейне 17 установлен корпус 18, в котором размещена видеокамера 6, при этом видеокамера 6 вынесена из зоны прямого наблюдения. Это не мешает наблюдателю провести прямое визуальное наблюдение уровня воды по уровнемерному стеклу 2. Водоуказательная колонка 1 снабжена рамкой 19 с метками 20. Выход с видеокамеры 6 соединен с входом преобразователя 7 сигнала. В преобразователе 7 сигнала выход с блока выделения 8 области с изображением уровнемерного стекла соединен с входом блока распознавания 9 меток 20, выход которого соединен с входом блока построения шкалы измерений и минимизации перспективных изображений 10, выход с которого соединен с входом блока детектора границы двух сред 11, выход с которого соединен с входом блока вычислителя значений положения границы сред 12, выход с которого соединен с входом интерфейсного блока 13. Выходной сигнал с преобразователя 7 сигнала через последовательно соединенные блок управления 14 и блок усиления 15 управляющего сигнала подается на электрифицированную задвижку 16, установленную на трубопроводе 21 для подачи воды в паровой котел 5.

В исходном состоянии вода в резервуаре парового котла 5 отсутствует, в водяном и паровом пространствах резервуара находится газ (воздух), поэтому в уровнемерном стекле 2 водоуказательной колонки 1, жестко соединенной с паровым котлом 5 импульсными трубками 3, 4, среда одна и границы раздела сред нет. При этом на входе блока управления 14 управляющий сигнал равен нулю. Как только уровень воды в резервуаре парового котла 5 превысит отметку импульсной трубки 3, в соответствии с законом сообщающихся сосудов в уровнемерном стекле 2 появится вода и, как следствие, граница раздела сред (вода/воздух). С выхода видеокамеры 6 изображение сосуда с водой поступает на преобразователь 7 сигнала, который посредством последовательно соединенных друг с другом блока выделения сигнала 8, который выделяет область кадра с изображением уровнемерного стекла 2, блока распознавания 9 находит и запоминает метки 20 (прямоугольники) на рамке 19, блока построения шкалы измерений 10 определяет координаты меток 20, на основании формулы перспективного преобразования производится ректификация изображения в плоскости уровнемерного стекла и относительно этих же меток 20 в ректифицированном изображении строится шкала измерений, что позволяет уменьшить до нуля составляющую погрешностей измерения, связанную с перспективными искажениями; блока 11 детектора границ выделяет границу раздела сред; блока 12 вычислителя значения положения уровня по построенной шкале измерений вычисляет значение положения границы раздела сред; посредством интерфейсного блока 13 формирует выходной сигнал, пропорциональный значению положения границы раздела сред, и видеосигнал, несущий изображение уровнемерного стекла. Далее в блоке управления 14 величина сигнала, сформированного преобразователем 7 сигнала, сравнивается с заданным значением, в результате чего формируется разностный сигнал, который проходит через блок усиления 15 и закрывает электрифицированную задвижку 16, уменьшая поступление воды в резервуар парового котла 5. Как только уровень воды в паровом котле 5 будет равен заданному значению, электрифицированная задвижка 16 полностью перекрывается. По мере расходования воды в паровом котле 5 электрифицированная задвижка 16 будет открываться, обеспечивая подачу воды в паровой котел 5, тем самым автоматически поддерживая требуемый уровень воды в паровом котле 5. В течение всего технологического процесса оператор имеет возможность контролировать уровень путем наблюдения за уровнемерным стеклом 2, а также получать данные об уровне среды с преобразователя 7 сигналов, что позволяет повысить безопасность работы парового котла 5.

Заявляемое изобретение позволяет также повысить точность определения уровня воды в паровом котле, точность регулирования поступления воды в паровой котел, обеспечивает автоматизацию процесса регулирования технологического процесса.

1. Устройство регулирования уровня воды парового котла, содержащее указатель уровня среды, который выполнен с возможностью жесткого крепления на резервуаре парового котла, видеокамеру, соединенную с преобразователем выходного сигнала, и трубопровод с электрифицированной задвижкой, отличающееся тем, что видеокамера вынесена из зоны прямого наблюдения указателя уровня среды и размещена в корпусе, который посредством кронштейна жестко закреплен на указателе уровня среды, на указателе уровня среды дополнительно размещена рамка с метками, а преобразователь сигнала размещен в указанном корпусе и выполняет функции выделения области с изображением указателя уровня среды, распознавания меток, построения шкалы измерения и минимизации перспективных искажений, определения границы двух сред и вычисления значения положения границы сред, выход преобразователя сигнала снабжен интерфейсным блоком и соединен с блоком управления, который формирует управляющий сигнал, выход блока управления соединен с входом блока усиления управляющего сигнала, последний соединен с электрифицированной задвижкой трубопровода.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что кронштейны для крепления корпуса с видеокамерой и преобразователем сигнала закреплены в верхней части указателя уровня среды.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что указатель уровня среды представляет собой водоуказательную колонку с уровнемерным стеклом.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что рамка выполнена прямоугольной формы.

5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в качестве меток на рамку могут быть нанесены знаки, которые могут быть распознаны оптическими средствами.

6. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в качестве блока управления использован компьютер или контроллер с монитором.

www.findpatent.ru

Рефлексионные указатели уровня жидкости - Мастер-Ватт. Технологии и оборудование для промышленных котельных

НАЗНАЧЕНИЕ Указатели уровня воды тип 700 в исполнении Bypass  предназначены для  прямой индикации уровня воды в паровых котла TH s.r.o и других котлопроизводителей. Указатели уровня выдерживают соответствующие температурные напряжения и устойчивы к котловой воде. | Принцип рефлексного указателя уровня основан на различии показаний преломления луча в жидкости и газе, воде и пара. 

ПРЕИМУЩЕСТВО Преимущество рельефного указателя уровня состоит в ясном и точном считывании показаний, что исключает ошибочные показания уровня воды в паровом котле. Данный тип указателей это наилучшее и экономичное решение для паровых котлов давлением до 32 бар.

Указатель уровня состоит из корпуса и самозакрывающихся шариковых вентилей. Сброс давления или слив рабочей среды , сброс воздуха могут быть выполнены при помощи штуцеров, вентилей и т.д. Подключение указателя уровня может быть фланцевым или сварным.

САМОЗАКРЫВАЮЩИЕСЯ ШАРИКОВЫЕ ВЕНТИЛЯ При работе вентиля полностью открыты. В случае опасности (аварийной ситуации) вентиля закрываются поворотом рычага быстрого действия на угол 90*С Применение специальных вентилей обусловленно повышенным требованием к безопасной эксплуатации указателей уровня. При возможном повреждении стекла и при полностью открытых вентилях, использование самозакрыающихся шариковых вентилей предотвращает утечку рабочей среды (горячая вода или пар)

Под клапанным седлом находиться шарик. Как только происходит утечка в указателе уровня, поток рабочей среды увлекает за собой шарик и вдавливает его в клапанное седло, при это происходить самозакрытие вентиля. До тех пор, пока существует разница давлений между указателем уровня и системой - вентиль закрыт. 

mega-watt.ru

Указатель уровня воды в паровых котлах

М 17247

Класс 13с, 11!

ПАТЕНТ НА ИЗОБРЕТЕНИЕ

ОПИСАНИЕ указателя уровня воды в паровых котлах.

К патенту А. А, Надеина, заявленному б августа 1929 года

" (заяв. свид. № 52469).

О выдаче патента опубликовано 30 сентября 1930 года. Действие патента распространяется на 15 лет от 30 сентября 1930 года.

В предлагаемом указателе уровня воды в паровом котле применяется поплавок, шарнирно соединенный с сектором, вращающим шестеренку со стрелкой, которая через контакты, установленные -в коробке внутри котла, замыкает отдельные цепи с электромагнитами,.передвигающими стрелку-указатель на циферблате вне котла.

На чертеже фиг. 1 изображает продольный разрез котла с установленным указателем уровня воды; фиг. 2 — циферблат со стрелкой-указателем.

Крышка люка . парового котла затягивается пустотелым болтом А с укрепленной к нему пустотелой дугообразной коробкой Х с отъемной крышкой. В крышке коробкиХвставлены изоляционные пробки,через которые выступают наружу концы проводов Л, Х, идущих через коробку A и пустотелый болт А к прибору-указателю с циферблатом М, помещенным вне котла (фиг. 2). Концы электропроводов N, E на изоляционных пробках соединяются при помощи вращающейся стрелки замыкателя С, укрепленной на шестеренке r и вместе с ней вращающейся от зубчатого сектора, S, приводимого в движение при помощи шарнирного:меланизма D от поплавка В, плавающего на поверхности воды. В зависимости от положения уровня воды в котле и поплавка В стрелка С перекрывает те или другие контакты N, N в одной иэ йробок в коробке Х и тем самым замыкает одну из электроцепей; снабженных электромагнитами, которые при замыкании стрелкой С цепи, передвигают стрелку-указатель L с якорем 0. Стрелка-указатель Х в зависимости от того, на какой пробке перекрыты контакты стрелкой С, становится на том или другом электромагните, указывая тем самым степень понижения или повышения уровня воды в котле.

Нумерация электромагнитов на циферблате N, идущая от нуля в одну сторону, показывает повышение уровня воды в котле, а идущая в другую — понижение его.

Циферблат может быть установлен не только в котельной, но и в любом месте и на любом расстоянии; в цепь прибора вводится электроисточник, а также при желании и электрозвонок, дающий звуковой сигнал при неблагополучном положении уровня воды в котле. Прибор должен иметь столько отдельных электроцепей, сколько изоляционных пробок на коробке Х или электромагнитов на циферблате.

Предмет пате нтаг

/ Указатель уровня вуды в паровых котлах, характеризующийся совокупным применением a) поплавка В, вращающего при помощи шарнирного механизма D зубчатый сектор 8 и шестеренку 4 с укреI пленной на ней стрелкой-замыкателем С и б) приспособления для ввода проводрв внутрь котла, состоящего из пустотелого болта А и укрепленной на нем коробки E с контактами, iV, каковые контакты служат для замыкания отдельных цепей .,, с электромагнитами, передвигающими, стрелку-указатель Х по циферблату М.

Типография Первой Артели Советский 11ечатиик, Моховая, 40

www.findpatent.ru

Электрический указатель уровня воды в паровом котле

Класс 13с, l1 (11ВТ6 8К08 8ВИД8Т8ЛЬ8ТВО На ИЗМ 8Т8Нй8

ОПИСАН ИЕ электрического. указателя уровня воды в паровом котле.

К авторскому свидетельству Б. Ф. Добкина, заявленному 13 августа 1930 года (заяв. свид. № 74675), О выдаче авторского свидетельства опубликовано 31 октября 1931 года.

Предлагаемый электрический указатель уровня воды в паровом котле основан на изменениях сопротивления проводника электрического тока под влиянием изменения температуры проводника; для этого на наружной поверхности водомерной трубки (стекла) помещена обмотка или спираль, внутри ее расположенные частью на паровой и частью на водяной ее половине и приключенные к одной из ветвей мостика Уитстона, имеющего в диагональной ветви гальванометр для наблюдения по отклонениям его стрелки за колебаниями уровня воды в котле.

На чертеже фиг. 1 изображает схематический вид электрического указателя уровня воды в паровом котле; фиг. 2— тоже со спиралью внутри трубки; фиг. 3— вид сбоку указателя, установленного на котле; фиг 4 — то же сверху.

В обычном водомерном стекле Л (фиг. 1) парового котла точки а, о и с соответствуют нормальному, наивысшему и наинизшему допустимым уровням воды в котле. При нормальном уровне воды в котле температура стекла в участке ао, наполненном паром, близка к температуре насыщенного пара в котле при этом, вследствие того, что давление в котле поддерживается обычно постоянным (с небольшими колебаниями), то и температуру стекла в участке ab можно считать постоянной.

Температура же стекла в участке ас, наполненном водой, будет значительно ниже, вследствие того, что в этом участке имеется сравнительно постоянный объем воды, которая охлаждается в стекле и подводящих трубках окружающим воздухом, т.-е. температура воды будет зависеть от длины подводящих воду к стеклу трубок d.

В случае понижения уровня воды в котле, участок ab будет увеличиваться, а ас соответственно уменьшаться, т.-е. произойдет увеличение горячего участка стекла; в случае же повышения уровня воды, произойдет уменьшение горячего участка стекла и увеличение холодного участка.

В предлагаемом электрическом указателе уровня воды в паровом котле на водомерное стекло A навита проволока так, что часть обмотки ab помещена на половине стекла омываемой паром, а часть ас на половине, омываемой водой. Концы обмотки приключены к мостику,Уитстона В таким образом, что она представляет собой ветвь р мостика. При этом сопротивление ветви и мостику равно сопротивлению ветви й, а сопротивление ветви g подбирается таким образом, чтобы рно равнялось сопротивлению обмотки плюс сопротивление подводящих проводов при нормальном уровне воды и давлении в котле; гальванометр G, включный в диагональную ветвь мостика градуирован непосредственно на сантиметры уровня воды в котле.

При изменении уровня воды в котле изменяется сопротивление ветви р, вследствие того, что количество витков проволоки на стекле, попадающих в горячую часть стекла аЪ соответственно увеличивается или уменьшается, и стрелка гальванометра 9, включенного в диагональ мостика Уитстона, будет таким образом давать отклонения, точно соответствующие колебаниям уровня воды в котле, и показывать уровень в сантиметрах.

Но отклонения стрелки гальванометра будут точно указывать уровень воды в котле только в том случае, еслй давление в котле будет нормальным, т.-е. если температура пара в стекле будет равна тепературе насыщения, при которой градуировался прибор. Для того, чтобы прибор показывал правильно уровень воды при любом давлении в котле, в цепь ветви р мостика включены компенсирующие сопротивления Л, при чем включение осуществляется автоматически присоеди-нением клемм сопротивлений к обычному контактному манометруllI, показывающему давление пара в котле, у которого стрелка, при повышении или понижении давления в котле, автоматически включает или выклю чает эти добавочные сопротивле- ния, скользя по их клеммам.

К гальванометру 9, включенному в мостик Уитстона, могут быть присоединены сигнальные контакты, — как световые, так и звуковые для сигнализации уменьшения или увеличения уровня воды в котле сверх нормы. !

В другой форме выполнения электри- ! ческого указателя уровня воды, изоб- раженном на фиг. 2 — 4, в стеклянный стержень 1 (фиг. 2), снабженный уширен- I ной головкой 2, впаяна спираль 3, концы которой выведены к винтам 4, закрепленным на головке 2. Стержень 1 и головка 2 для придания им большой крепости могут быть выполнены из армйрованного стекла. Стержень 1 вставлен в металлическую трубку 12, расположенную наклонно вдоль котла и одним концом соединенную с водяным пространством котла при помощи отвода 13 с несколькими витками 14, для придания воде постоянной температуры, и с вентилями, †запорным 15 и продувочным 16. С другой стороны трубка 12 соединена с паровым пространством котла при посредстве хорошо изолированной трубки 17 с запорным вентилем 18 и продувочным 19.

Для фиксирования положения стержня 1 он пропущен через ряд дисков 5, снабженных отверстиями для пропуска омывающих стержень 1 пара и воды и вложенных в трубку 12 с помещенными между ними распорными трубками 6. Головка 2 опирается на ряд свинцовых шайб 7 и резиновое кольцо 8, а с другой стороны — на сальниковую набивку 11, регулируемую втулкой 9 с гайкой 10. От винтов 4 головки 2 отходят два провода в металлической предохранительной оплетке 20, приключенные к одной из ветвей мостика Уитстона, имеющего в диагональной ветви гальванометр G.

Предмет изобретения.

1, Электрический указатель уровня воды в паровом котле, отличающийся тем, что в одну из ветвей мостика Уитстона включено сопротивление или в виде обмотки по наружной поверхности водомерной трубки (стекла) А, помещенного частью йЬ на паровой, частью ас на водяной его половине (фиг. 1) или в виде спирали 3 (фиг. 2), расположенной внутри самой водомерной трубки 12.

2, Форма выполнения указателя по п. 1 для случая размещения спирали внутри трубки, отличающаяся тем, что упомянутая спираль 3 (фиг. 2), впаяна в стеклянный стержень 1, снабженный уширенной головкой 2, через которую выведены наружу концы спирали, и введенный в металлическую трубку 12, соединенную одним концом с помощью отвода 13 с водяным пространством котла и другим, при посредстве трубки 17, с паровым пространством (фиг. 3, и 4), в каковом устройстве концы спирали 3 прнключены к одной из ветвей мостика Уитстона (фиг. 1), имеющего в диагональной ветви гальванометр для наблюдения по отклонениям его стрелки за колебаниями уровня воды в котле.

3. В указателе по и. 1 применение для фиксирования положения трубки 1 (фиг. 2) ряда надетых на нее, снабженных отверстиями для пропуска пара и воды, дисков 5, вложенных в трубку 12 с помещенными между ними распорными трубками 6.

4. В указателе по п. 1 применение включенных в ветвь р (фиг. 1) мостика Уитстона сопротивений Л, управляемых стрелкой манометра .К I ииография .Соввтский Г!очагнвк, Моховая,

www.findpatent.ru

• 
  Принцип работы пеллетных котлов
• 
  Котел зота магна 20
• 
  Давление в топке котла
• 
  Котлы отопления в астане
• 
  Газовый котел для бассейна
• 
  Котел buderus logano g215
• 
  Котлы baxi в екатеринбурге
• 
  Пеллетный котел как выбрать
• 
  Котел 45 квт электрический
• 
  Планировка кухни с котлом
• 
  Котел иммергаз эоло стар