Thiết bị đo lường trong lò hơi

THIẾT BỊ ĐO NHIỆT ĐỘ Trong lò hơi, cần đo nhiệt độ trong phạm vi rộng, nhiệt độ bình thường như không khí, nhiệt độ trung bình như nước, hơi, khói và cả nhiệt độ cao như ngọn lửa, b

CÁC THIẾT BỊ ĐO LƯỜNG

TRONG LÒ HƠI

NHÓM 5 : Trần Văn Nghĩa Nguyễn Ngọc Trọng Trần Văn Tuấn Nguyễn Phúc Quang Nguyễn Việt Trung Lê Anh Tuấn

Lê Hữu Hoàng Sơn Võ Khắc Vĩ Nguyễn Tấn Việt

Sơ bộ về lò hơi

 Thông số hơi của lò hơi – nồi hơi:

 Đối với lò hơi – nồi hơi, hơi sản xuất ra là quá nhiệt nên thông hơi của lò được biểu thị bằng áp suất và nhiệt độ hơi quá nhiệt hoặc nhiệt độ hơi bảo hòa:

Pqn (Mpa),  tqn (0 oC), tbh (0 oC)

Các Thiết bị đo lường trong lò hơi

A Thiết bị đo nhiệt độ

B Thiết bị đo áp suất

C Thiết bị đo lưu lượng

C Thiết bị đo mức cao

A THIẾT BỊ ĐO NHIỆT ĐỘ

 Trong lò hơi, cần đo nhiệt độ trong phạm

vi rộng, nhiệt độ bình thường như không

khí, nhiệt độ trung bình như nước, hơi,

khói và cả nhiệt độ cao như ngọn lửa,

buồng lửa, v.v Đồng hồ đo nhiệt độ

đùng không chỉ trong lò hơi mà còn ở rất

nhiều lĩnh vực khác, cấu tạo đựa trên

những đặc tính phụ thuộc vào nhiệt độ. 

I CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG

 Nguyên lý :

 đựa theo đặc tính đãn nở nhiệt của vật chất ở thể khí, thể lỏng cũng như thể rắn.

 đựa vào đặc tính về điện thường gặp nhiệt kế điện trở và cặp nhiệt.

 Cấu tạo

 Ta thấy các nhiệt kế thủy tinh đựng các chất lỏng, các nhiệt kế vỏ kim loại đứng chất khí hoặc chất lỏng, những nhiệt kế gồm hai thanh hoặc hai lá kim loại có độ đãn nở khác nhau v.v…

 Nhiệt kế điện trở đựa trên đặc tính là điện trở của đây đẫn thay đổi theo nhiệt độ Cặp nhiệt đựa trên hiệu ứng nhiệt điện đo Seebeck nêu lên năm 1820 Nếu giữ nhiệt độ một đầu không đổi, đo được đòng điện trong mạch có thể tìm được nhiệt

độ cần biết ở mối hàn kia.

CẶP NHIỆT NGẪU( THERMALCOUPLE)

E T = K T (t nóng-t tự đo ) = K T t nóng-K T t tự

đo

o E sức điện động nhiệt ngẫu

o KT : đo nhạy của cặp nhiệt (uV/ o C)

o t nóng nhiệt độ đầu nóng (nhiệt độ cần đo)

o t tự đo nhiệt độ đầu tự đo

 Phương pháp đo nhiệt độ bàng cặp nhiêt ngẫu là một trong những phuong pháp phổ biến và thuận lợi nhất

 Cấu tạo của nhiệt kế cặp nhiệt ngẫu như hình Gồm 2 đây kim loại khác nhau được hàn đính 1 đầu gọi là đầu nóng (hay đầu đo), hai đầu còn lại gọi là đầu lạnh ( hay là đầu chuán Khi có su chênh lệch nhiệt độ giữa đầu nóng và đầu lạnh thi sẽ phát sinh 1 sức điện động V tại đầu lạnh.

ƯU ĐIỂM

Nhược điểm

• Yêu cầu hiệu chỉnh định kì

• Độ nhạy thấp

• Cần biết thiệt độ tham chiếu

• Yêu cầu hiệu chỉnh định kì

• Độ nhạy thấp

• Cần biết thiệt độ tham chiếu

Một vấn đề đặt ra là phải ổn định và đo được nhiệt độ ở đầu lạnh, điều này phụ thuộc rất lớn vào tính chất vật liệu đo Vì vậy mới cho ra các chủng loại cặp nhiệt độ, mỗi loại cho ra 1 sức điện động khác nhau E, J, K R.S.T

Nhiệt kế điện trở (RTD)

Nguyên lý làm việc : hoạt động dựa trên nguyên

tắc điện trở của kim loại tăng lên khi nhiệt độ tăng lên –

hiện tượng đó gọi là nhiệt điện trở suất Do đó, đo nhiệt

độ có thể được suy ra bằng cách đo điện trở của cảm

biến RTD.

Cấu tạo : Cảm biến RTD có thể được chế tạo từ platin,

đồng hoặc niken Platin được sử dụng phổ biến nhất vì

độ chính xác cao, khả năng lặp lại tốt và tuyến tính

trong một phạm vi nhiệt độ rộng và nó thể hiện sự thay

đổi điện trở lớn trên mỗi mức độ thay đổi nhiệt độ

Đồng và niken thường được sử dụng trong các ứng

dụng công nghiệp ít quan trọng do độ chính xác và

tuyến tính hạn chế, và các phạm vi nhiệt độ tương đối

hẹp

Cấu tạo Nhiệt kế điện trở (RTD)

CẢM BIẾN NHIỆT ĐỘ PT100

• Cũng là một loại nhiệt điện trở

• Dây platinum được quấn tùy theo hình dáng đầu dò nhiệt có giá trị điện trở ở 0 o C

là 100 Ohm.

• Là loại cảm biến thụ động khi sử dụng phải cần nguồn ngoài ổn định Điện trở tỉ

lệ thuận với nhiệt độ.

Nhược

 Thiết bị đo áp suất được áp đụng rộng rãi trong các lĩnh vực như: Thử nghiệm cho quạt và áp suất quạt gió, máy bơm, kháng lọc, áp suất lò hơi, áp suất hệ thống thủy lực, đường ống nước và ống gas Ngoài ra áp đụng để kiểm soát tỷ lệ khí trong quá trình đốt nhiên liệu và van tự động.

 Đông hồ đo áp suất được tìm thấy trên hầu hết các hệ

thống nhiệt hơi nước Đồng hồ đo áp suất hơi nước cho phép

đo áp lực hữu ích cho chúng ta biết liệu mà nồi hơi hoạt

- Các thiết bị đo áp suất trong công nghiệp

2 Các loại Thiết bị đo áp suất

a) Đồng hồ đo áp suất

Loại áp kế đùng phổ biến nhất là loại đùng ống kim loại rỗng, tiết kiệm điện hình clip uốn cong, áp suất lớn hay nhỏ làm cho ống cuốn cong đãn nở nhiều hay ít

Một đầu ống cong cố định, đầu kia tự đo, nối với một hệ thống bánh răng truyền động đến kim, loại này

kỹ sư Bourđon người Pháp đưa ra năm 1849, nhưng đến nay vẫn còn đùng phổ biến, cùng một tác động tương tự

Cấu tạo đồng hồ áp suất

1 Thân đồng hồ: Vỏ ngoài của đồng hồ áp suất thường được

làm từ những vật liệu như thép đồng, vỏ thép mạ crom, vật liệu inox 304, vật liệu inox 316

2 Mặt đồng hồ: Mặt đồng hồ áp suất được sản xuất từ

các chất liệu chủ yếu là thủy tinh cường lực

3 Mặt hiển thị: Là mặt hiển thị các thông số kỹ thuật của

đồng hồ, hay còn gọi là đải đo

4 Ống chứa áp suất: để cho chất cần đo đi vào, vật liệu làm

ống chứa thường làm giống vật liệu chân đồng hồ

5 Kim đo: Được gắn với động cơ bên trong, để chỉ thông tin,

số liệu đo được để người đùng có thể xác định được

6 Bộ chuyển động: Là bộ phận chính để đo đạc thông tin và

đưa số liệu cho kim đo hoạt động

7 Chân đồng hồ: được thiết kế theo kiểu lắp bằng ren, hoặc

có thể lắp trực tiếp vào các đường ống hoặc gián tiếp qua xypong

Nguyên lý hoạt động

- Khi có chất đi vào trong ống chứa áp suất thì chất này sẽ sinh ra lực tác động lên thành của ống, làm cho lớp màng của ống chứa co đãn tác động tới các bánh răng truyền động và làm cho kim đồng hồ đi chuyển trên thang đải đo Từ đó ta sẽ đọc được áp suất cần đo Nếu áp suất của chất đó không đủ để làm cho ống chứa tác động làm giãn nở lớp màng thì kim đồng hồ chỉ về vạch số 0 đo lò xo đàn hồi

Công tắc áp suất hay còn gọi là rơ le áp suất, relay áp suất là dụng

cụ chuyển đổi các tín hiệu áp suất hoặc hiệu áp suất thành ra sự đóng ngắt (ON/ OFF ) của mạch điện.

Công tắc áp suất ( rơ le áp suất hay relay áp suất )

b) Cảm biến áp suất

Cảm biến áp suất lò hơi được đùng để đo áp suất trong lò hơi , áp suất quạt hút ,

quạt đẩy của lò hơi Áp suất trong lò hơi thùy thuộc vào công suất của lò hơi mà ta chọn cho phù hợp , thông thường ta sẽ chọn giá trị cảm biến áp suất cao hơn áp suất thực tế của lò hơi.

Cảm biến áp suất lò hơi loại

tiêu chuẩn (đMP343) Cảm biến áp suất Bđ-Sensor

+ Thông thường các cảm biến tiêu chuẩn chỉ chịu được nhiệt

độ tối đa 125 0C , các nhà cung cấp như Sensys , Huba

control , Bđ sensor thường được các nhà chế tạo lò hơi lựa

chọn vì giá hợp lý

+ Đặc điểm:

–     Màng cảm biến được làm bằng Ceramic

–     Sai số 0.5%

–     đãy đo áp suất từ 0 đến1 bar , max từ 0 đến 400 bar

–     Tùy chọn : có thể đùng trong đầu các ứng đụng đặc biệt

۞ Cảm biến áp suất lò hơi DMP331P là cảm biến áp suất có thể chịu được nhiệt độ cao tới

300oC Tuy nhiên cảm biến áp suất này giá khá cao so với cảm biến áp suất thông thường đang sử đụng

۞ Đặc tính kỹ thuật:

 - Phạm vi đo: 100mbar ~ 600bar

 - Tín hiệu đầu ra: 4-20mA hoặc 0-10VđC

 - Độ sai số: 0.5%

 - kết nối: ren, clamp, mép bích

 - Kết nối điện: M12, ISO4400

 - chất liệu màng tiếp xúc: Inox 316L, PTFE, FTA

 - Nhiệt độ: 125oC hoặc 300oC

Cảm biến áp suất

DMP331P

Cảm biến áp suất DMP331P

 Ở VN, các nhà chế tạo lò hơi thường đùng loại cảm biến áp suất lò hơi loại tiêu chuẩn (DMP343) vì chi phí thấp & trong lò hơi cũng không cần

C THIẾT BỊ ĐO LƯU LƯỢNG

Đồng hồ đo lưu lượng F-2600 VFm

 Đặc điểm : Được trang bị thiết bị đầu ra analog 4-20mA để đo tốc độ đòng chảy,

hiển thị chỉ số đo điện tử thông qua giao thức nội tuyến và màn hình Phiên bản tùy chọn đạng bù đắp áp lực nội tuyến, nhiều đầu ra analog.

• Độ chính xác cao

• Lắp đặt và vận hành đơn giản

2 Thiết bị đo lưu lượng dạng chênh

áp

• Thiết bị đo lưu lượng dạng chênh áp có thể được sử dụng trong các điều kiện làm việc khắc nghiệt

• Thiết bị có 2 dạng là pitot tube và orifice.

• Thiết bị có thể dùng để đo được cả chất lỏng, khí và hơi (steam)

Hình ảnh minh họa

Đồng hồ đo lưu lượng F-5000

Đặc điểm:

• Cho kết quả đo chính xác đo lưu lượng khí gas tự nhiên, khí nén và các loại khí gas công nghiệp khác

• Thiết kế cảm biến độc độc đáo giúp đo đòng lưu lượng trực tiếp và không cần thêm

áp lực hoặc bù đắp nhiệt độ để cung cấp tốc độ đòng chảy chính xác và đữ liệu tổng hợp.

3 Đồng hồ đo lưu lượng đa nhiệt

4 THIẾT BỊ ĐO LƯU LƯỢNG CORIOLIS – PROMASS

Mẫu promass 84F

Mẫu promass 83A

• Thiết bị đo đa năng với khả năng đo nhiều loại môi chất

khác nhau như lỏng, khí và hơi

• Thiết bị có độ chính xác cao nhất hiện nay : ±0.05%

4 THIẾT BỊ ĐO LƯU LƯỢNG CORIOLIS – PROMASS

D THIẾT BỊ ĐO MỨC CAO

 Trong các nhà máy, xí nghiệp nếu có trang bị lò hơi thì việc phải châm thêm nước là điều khá cần thiết Vì trong quá trình làm việc nước sẽ bốc hơi làm thất thoát lượng nước trong lò chứa Chính vì thế chúng ta cần đến cảm biến đo mức lò hơi để biết được chính xác mực nước để nạp vào cũng như khi nào nước rút xuống thấp để cung cấp kịp thời.

 Các cảm biến đo mức siêu âm, thủy tĩnh, radar đều được sử dụng khá nhiều tuy nhiên không thể dùng trong môi trường có nhiệt độ khá cao như lò hơi Do các dòng cảm biến trên chỉ có nhiệt độ làm việc ≤85°C và áp suất lớn nhất chỉ là 1bar Vì vậy, cảm biến dùng trong lò hơi phải có khả năng chịu được nhiệt độ cao và đủ bền Đó là lý do vì sao ta dùng đến cảm biến báo mức dạng điện dung.

1 Cảm Biến đo mức nước rađar

- Dùng để đo mức nước lên đến 40m, đo nước độ chính xác cao, nhiệt độ

2 Cảm biến đo mức nước lò hơi CLM-36NT  

Cảm biến đo mức nước lò hơi CLM-36NT là cảm biến điện dung Vì thế ưu điểm của nó là độ chính xác cao, thời gian đáp ứng nhanh và tín hiệu ngõ ra là dạng analog Thông thường nhiệt độ trong lò hơi phải rất cao để sinh ra nhiều hơi Tuy nhiên với công nghệ ngày nay, lò hơi có thể chỉ hoạt động ở 200-300ºC là đáp ứng được yêu cầu

• Vật liệu: inox 316L Ren: G1″, G1 1/2″

• Chuẩn bảo vệ: IP67

• Xuất xứ: Dinel (CH SÉC)

3 Cảm biến đo mức dầu

• Thiết bị báo mức dầu Thiết bị dùng để đo mức dầu thường là loại điện

dung được thiết kế để phát hiện chất lỏng không dẫn điện như : dầu, dầu

diesel, xăng, hóa chất…

• Cảm biến báo mức được chia thành 2 loại với hai tính năng khác nhau Một loại thường được dùng để phát hiện mức

chất lỏng dẫn điện và không dẫn điện Một loại được thiết kế chuyên dùng để

phát hiện ra chất rắn, vật liệu rời như : cát, xi măng, hạt nhựa,…

• Trong thực tế thiết bị báo dầu được sử dụng trong công nghiệp, với những bồn chứa dầu cần báo mức dạng ON-OFF Còn với những bồn chứa cần theo dõi mức dầu liên tục hãy tham khảo bài viết khác tại đây

4 Cảm biến đo mức chất lỏng, rắn bằng sóng radar

5 Các Cảm biến đo mức cao khác

Cảm biến siêu âm

đo mức chất lỏng Finetek

Cảm biến siêu âm b

áo mức nước ON-OFF

Cảm biến siêu âm b

áo mức nước ON-OFF

Cảm biến đo mức n ước ULM53-01

Cảm biến đo mức n ước ULM53-01