Монтаж преобразователей температуры

Монтаж устройств и систем автоматики электротермических установок

Монтаж приборов для измерения и регулирования температуры в электротермических установках может осуществляться на трубопроводах, оборудовании, на стене, на щитах и пультах.

Монтаж приборов для контроля температуры, как правило выполняется по типовым чертежам, которые подразделяются на типовые монтажные (ТМ), типовых конструкций (ТК) и закладных конструкций (ЗК).

В обозначении типовых чертежей включены три группы цифр: первая группа – индекс организации, разработавшей данный чертеж, вторая группа – порядковый номер чертежа, третья группа – год разработки. Например: ТМ 4-166-07, означает – ТМ – типовой монтажный чертеж, 4 – индекс организации, разработавшей чертеж (ГПКИ «Проектмонтажавтоматика»), 166 – порядковый номер чертежа, 07 – год разработки.

Типовые монтажные чертежи имеют сведения по способу установки, области применения и номеру типовой или закладной конструкции, а также поясняющие указания, примечания и спецификация с указанием их типа и количества.

Чертежи типовых конструкций определяют конструкцию узлов или изделий, предназначенных для установки на них средств автоматики. Они являются основанием для изготовления узлов и изделий в условиях монтажно-заготовительных мастерских.

Чертежи закладных конструкций предназначены для организаций, изготавливающих и монтирующих трубопроводы и оборудование. По ним поставщики технологических трубопроводов изготавливают и монтируют закладные конструкции для последующего монтажа на них приборов и средств автоматики.

Типовые чертежи в зависимости от назначения и способа монтажа приборов автоматики группируются по трем технологическим признакам: 1 – установка на технологических трубопроводах и оборудовании, 2 – установка на стене, 3 – установка на щитах и пультах.

На технологическом оборудовании и трубопроводах, в основном, устанавливаются приборы погружного типа, имеющие штуцерное крепление.

На стене устанавливают приборы камерного типа и некоторые первичные преобразователи. Установку таких приборов обычно выполняют на кронштейне. На щитах и пультах устанавливают вторичные приборы. При монтаже приборов для измерения температуры следует учитывать:

- требования, изложенные в типовых монтажных чертежах,

- требования технических условий и инструкций по эксплуатации приборов.

Общие технические требования предполагают:

а) не допускается устанавливать приборы в помещениях с незавершенными строительными и отделочными работами, а также до окончания работ по монтажу технологического оборудования и трубопроводов,

б) приборы устанавливаются строго в соответствии с техническими условиями по климатическому исполнению, категории размещения, степени защиты, уровню вибрации и ударным нагрузкам,

в) приборы, поступающие в монтаж, должны проходить внешний осмотр и предмонтажную стендовую проверку, которая определяет их пригодность к монтажу,

г) глубина погружаемых термометров и термопреобразователей в измеряемую среду должна быть такой, чтобы обеспечить восприятие средней температуры потока (обычно в центре потока) и в местах, где поток измеряемой среды не нарушается при открытии запорной и регулирующей арматуры, не возникают подсосы наружного воздуха. Обычно, место установки первичного преобразователя должно быть на расстоянии 20 диаметров трубопровода от задвижек, вентилей и сужающих устройств,

д) на приборы не должны оказывать влияния посторонние источники тепла в результате радиации и лучеиспускания. В тех случаях, когда избежать этого нельзя, первичные преобразователи предохраняют защитными экранами,

е) при изменении температуры потоков запыленных сред и сыпучих веществ в местах установки первичных преобразователей следует предусматривать специальные отбойные козырьки, предотвращающие абразивный износ,

ж) не рекомендуется устанавливать первичные преобразователи температуры в углублениях и других местах, где возможны застойные зоны и затруднена циркуляция воздуха.

В случае, когда невозможно установить датчик в центре потока, его направляют против движения потока и устанавливают под углом 30 или 45 градусов к оси трубопровода или размещают в колене трубопровода с восходящим потоком.

Если длина прибора значительно больше диаметра трубопровода, то применяют специальное устройство - расширитель.

При установке прибора на технологическом трубопроводе необходимо соблюдение требуемой глубины погружения (как правило, конец погружаемой части в зависимости от типа прибора должен размещаться от 5 до 70 мм ниже оси трубопровода, по которому движется измеряемая среда).

Соблюдение этого условия может быть достигнуто применением различных способов установки (монтажа) приборов для измерения температуры). Приборы для измерения температуры, устанавливаемые на стене, монтируют на типовых конструкциях: рамах или кронштейнах.

Крепление рамы к кирпичной (бетонной) стене производят пристрелкой дюбелями из строительно-монтажного пистолета, к металлической стене или конструкции раму за скобу крепят сваркой.

Кронштейн для установки приборов на стене имеет 10 типоразмеров в зависимости от размеров корпуса конкретного прибора, расположения и диаметра отверстий для его крепления. Крепление кронштейна производится аналогично креплению рамы.

При размещении приборов для измерения температуры на щитах и пультах учитывают удобство обслуживания, конструктивные особенности щитов, пультов и самих приборов, а также требования техники безопасности. При этом широко используют конструктивные нормы, учитывающие необходимые расстояния между приборами.

Монтаж приборов для измерения температуры на технологическом оборудовании, трубопроводах выполняется, как правило, с помощью закладных конструкций – бобышек. Бобышка представляет собой деталь, привариваемая в отверстие или на поверхности технологического трубопровода. В бобышке имеется резьба для закрепления первичного измерительного преобразователя через установочный штуцер.

Размеры и формы штуцеров приборов для измерения определяет ГОСТ 25164-82 «Приборы и устройства. Присоединительные». По типу и параметрам приварные бобышки подразделяются на прямые (БП) и скошенные (БС). Они бывают первой величины (БП1 и БС1) на давление до 20 МПа, второй величины (БП2 и БС2) на давление от 20 до 40 МПа и на атмосферное давление для поверхностных первичных преобразователей.

Для поверхностных первичных преобразователей бобышки могут иметь следующие размеры резьбы: М12х1,5, М18х2. Высота бобышек: БП1 – 55 и 100 мм, БП2 – 50, 60 и 100 мм, БП3 – 25, БС1, БС2 – 115 и 140 мм. Высоту бобышек выбирают от толщины слоя изоляции на трубопроводе. Монтаж наиболее широко применяемых приборов для измерения различных параметров производят по типовым схемам.

Организации, монтирующие технологическое оборудование, выполняют по типовым монтажным чертежам установку предварительно изготовленных закладных конструкций. Закладные конструкции устанавливают на резервуарах путём сварки. Отдельные приборы закрепляют на элементах зданий и сооружений с помощью различных кронштейнов, лапок и т.п.

Монтаж преобразователей частоты

Установка, настройка и обслуживание преобразователя должна производиться только квалифицированным техническим персоналом. Небрежное обращение может привести к повреждению преобразователя. Запрещается бросать преобразователь, подвергать его ударам и тряске при переноске.

Указания по технике безопасности при монтаже преобразователя частоты (использована инструкция на преобразователь частоты DANFOSS):

1. Прикосновение к токоведущим частям может привести к смертельному исходу, даже если оборудование отключено от сети. При работе с токоведущими частями убедитесь, что отключены входы напряжения: как сетевого питания, так и любые другие (подключение промежуточной цепи постоянного тока), отсоединен кабель электродвигателя (если двигатель вращается).

Имейте в виду, что высокое напряжения в цепи постоянного тока может сохраняться, даже если светодиоды погасли. Прежде чем прикасаться к потенциально опасным токоведущим частям приводов мощностью до 7,5 кВт включительно, подождите не менее 4 минут. Подождите не менее 15 минут, прежде чем начать работу с приводами мощностью свыше 7,5 кВт.

2. Преобразователь частоты должен быть заземлен надлежащим образом. Ток утечки на землю превышает 3,5 мА. Запрещается использовать нулевой провод в качестве заземления.

3. Кнопка [OFF] на пульте оператора не выполняет функции защитного выключателя. Она не отключает преобразователь частоты от сети и не гарантирует пропадание напряжения между преобразователем и двигателем.

Проверка соответствия компонентов перед началом монтажа.

1. Сверьте кодовый номер преобразователя с тем, что было заказано.

2. Убедитесь, что входное напряжение, указанное на преобразователе частоты, совпадает с напряжением питающей сети, к которой планируется подключение. В случае, если напряжение питающей сети ниже входного напряжения преобразователя частоты, то устройство будет работать с пониженными характеристиками, или будет работать с ошибкой. Подключение устройства к питающей сети с напряжением, превышающим входное напряжение преобразователя, указанное на информационной табличке, не допускается!

3. Проверьте, что номинальное напряжение электродвигателя не превышает значения выходного напряжения преобразователя частоты. Номинальное напряжение электродвигателя в большинстве случаев определяется схемой соединения, поэтому убедитесь, подключен ли двигатель «звездой» или «треугольником», и какие значения напряжения соответствуют данной схеме подключения (указано на табличке двигателя).

4. Номинальный ток двигателя в большинстве случаев не должен превышать номинальный выходной ток преобразователя частоты, в противном случае привод не сможет развить номинальный момент.

Проверка условий установки преобразователя частоты.

1. Внешние условия должны соответствовать степени защиты корпуса – стандартное исполнение преобразователя – IP20 не защищает от попадания пыли или капель жидкости внутрь устройства. Исполнение корпуса IP54 защищает от пыли и влаги при соблюдении требований монтажа (использовании сальников, кабель-вводов и т.д. Убедитесь, что возле вентиляторов чисто, нет пыли и грязи.

2. Место установки должно быть сухим (максимальная относительная влажность воздуха 95%, при отсутствии конденсации).

3. Рабочая температура окружающей среды 0–40 °С. При температуре от -10 до 0 °С и свыше +40 °С работа будет происходить с пониженными характеристиками. Не рекомендуется эксплуатировать преобразователь частоты при температурах ниже -10 и свыше +50 °С, так как это может привести к сокращению срока службы изделия.

4. Максимальная высота установки устройства над уровнем моря для работы без снижения характеристик 1000 м.

5. Проверьте наличие возможности осуществлять вентиляцию преобразователя частоты. Допускается монтаж преобразователей «стенка к стенке» (корпусы IP 20 и 54), однако обязательно должно быть предусмотрено воздушное пространство 100 мм сверху/снизу устройства для преобразователя частоты мощностью до 30 кВт, 200мм для преобразователя частоты мощностью от 30 до 90 кВт и 225 мм для мощности 90 кВт.

При работе преобразователь нагревается, поэтому свободное пространство вокруг преобразователя должно составлять не менее 10 см и гарантировать циркуляцию воздуха и охлаждение. Поверхность, на которую устанавливается преобразователь, должна быть из невоспламеняющегося материала и иметь достаточную механическую прочность, чтобы выдержать вес преобразователя.

При установке преобразователя в шкафу необходимо обратить внимание на эффективность охлаждения. Необходимо следить, чтобы поток воздуха от вентилятора шкафа проходил как можно ближе к преобразователю. Пример расположения преобразователя в шкафу приведен на рисунке 3.1.

Преобразователь должен быть размещен так, чтобы не попадать в поток воздуха от других преобразователей и тепловыделяющих элементов другого оборудования, в том числе от тормозных резисторов. Желательно избегать размещения одного преобразователя над другим или выдерживать при этом минимальное расстояние между блоками 300 мм. Пример расположения нескольких преобразователей в шкафу показаны на рисунке 1.

Рисунок 1 – Примеры размещения в шкафу: а) один преобразователь; б) несколько преобразователей

Вентилятор принудительного охлаждения шкафа должен быть установлен так, чтобы получить максимальный обдув преобразователя. Для исключения рециркуляции нагретого воздуха снаружи и внутри шкафа рекомендуется устанавливать отражательные щитки.

Электрические соединения

1. К преобразователю частоты можно подключать кабели сети/двигателя с максимальным сечением указанным в таблице технических характеристик ПЧ.

2. Каждый привод должен быть заземлен индивидуально, длина линии заземления должна быть кратчайшей. Рекомендуемое сечение заземляющих кабелей должно быть того же сечения что и проводники питающей сети. При монтаже, прежде всего подключают провод заземления.

3. Необходимо установить входные быстродействующие предохранители (марки предохранителей уточняйте в руководствах по проектированию). Номиналы предохранителей можно уточнить в таблице технических характеристик.

4. Раздельные кабель-каналы должны использоваться для входных силовых кабелей, выходных силовых кабелей и кабелей управления.

5. Для выполнения требований по ЭМС используйте экранированные кабели. Обеспечьте защиту кабелей управления от электромагнитных помех.

6. Проверьте правильность подсоединения входных (клеммы L, N для 1 фазной сети и L1, L2, L3 для трёхфазной) и выходных силовых проводов (клеммы U, V, W).

7. Подключение к клемме PE преобразователя выполняется проводом заземления. Запрещается использовать нейтраль в качестве заземляющего провода. Объединение заземление и нейтрали может происходить только в месте физического заземления.

Проверка правильности подключения двигателя.

1. Максимальная длина без соблюдений требований по ЭМС неэкранированного моторного кабеля составляет до 50 м. Желаемые нормы ЭМС могут быть достигнуты посредством встроенных или внешних фильтров и экранированного кабеля. Максимальную длину кабеля в зависимости от категории среды уточняйте в руководствах по проектированию.

2. Согласно принятым на территории РФ нормам преобразователь частоты, как самостоятельное изделие может иметь различный класс ЭМС. Однако ГОСТ 51524-99 на электропривод (электропривод - изделие целиком - совокупность преобразователя частоты, электродвигателя и нагрузки) предписывает класс А1/B, который достигается только при использовании экранированных кабелей и улучшенного РЧ фильтра (у преобразователей Данфосс, встроенного в ПЧ)

3. В силовую цепь между приводом и двигателем не должно быть подключено конденсаторных батарей для компенсации реактивной мощности.

4. Двухскоростные двигатели, двигатели с фазным ротором и двигатели, которые раньше пускались по схеме «звезда» или «треугольник», должны быть постоянно включены по одной рабочей схеме и на одну скорость.

5. Если есть контактор или рубильник в цепи между приводом и двигателем, то на привод должен приходить согласующий сигнал о его положении. Не допускается разрывать цепь контактором при работающем от преобразователе частоты или намагниченном двигателе. В случае если двигатель оснащен тормозом, должен быть предусмотрен управляющий сигнал, согласующий его работу с преобразователем. Не допускается питать тормоз от блока питания преобразователя.

6. В случае если двигатель оснащен принудительной вентиляцией, должно быть предусмотрено её включение при работе двигателя.

7. В случае если двигатель оборудован датчиком температуры (термистором), то целесообразно завести этот сигнал на преобразователь частоты для возможности аварийного отключения электродвигателя при перегреве.

Наш сайт в Facebook:

МЕТАКОН-1205 измеритель-регулятор, нормирующий преобразователь, контроллер, щитовой монтаж, RS-485

Измеритель–регулятор МЕТАКОН-1205 предназначен для измерения температуры и других технологических параметров, сигнализации при достижении заданных уровней, позиционного регулирования или П-регулирования с токовым выходом, ретрансляции измеренного сигнала в токовый сигнал. Регулятор имеет универсальный вход, два дискретных входа для управления работой регулятора и задания уставок внешним сигналом, два дублированных дискретных выхода, токовый выход, встроенный источник питания 24 В, интерфейс RS-485. Регулятор регистрирует минимальное и максимальное значения измеренного параметра, имеет счетчик моточасов (времени наработки). Состав оперативного меню контроллера и параметры, отображаемые на двух 4-х разрядных дисплеях, назначаются пользователем. Доступ к изменению параметров настройки может быть ограничен паролем.

Функции регулятора-контроллера:

• Программный выбор типа входного сигнала
• Линеаризация НСХ термопреобразователей, пирометров и ПМТ
• Масштабирование линейных сигналов
• Компенсация температуры холодного спая (может быть отключена пользователем)
• Коррекция результатов измерения путем смещения на фиксированную величину
• Извлечение квадратного корня из результата измерения
• Преобразование сигналов термопар, термометров сопротивления, пирометров и унифицированных сигналов тока и напряжения в унифицированный токовый сигнал 0…5, 0…20, 4…20 мА
• Режим лупы (преобразование части диапазона входного сигнала)
• Позиционное регулирование
• П-регулирование с токовым выходным сигналом управления
• Сигнализация при достижении заданного уровня (8 функций)
• Сигнализация с функцией задержки срабатывания
• Сигнализация с функцией отложенного срабатывания при первом включении
• Переключение уставок и предуставок внешним дискретным сигналом
• Управление работой регулятора внешним дискретным сигналом
• Функция логгера – фиксация минимального и максимального значения
• Функция счетчика моточасов
• Диагностика и сигнализация аварийных ситуаций
• Встроенный источник питания 24 В
• Передача данных и управление по сети RS-485

Общие сведения

• Высокая точность измерения и преобразования 0,1 %
• Высокая температурная стабильность (0,0025 % / градус)
• Гальваническая изоляция между собой входов, выходов, питания прибора
• Активный выход тока (не требуется дополнительный источник питания)
• Одновременная индикация измеренного значения и уставок (или уровня выходного сигнала) на двух 4-х разрядных цифровых дисплеях
• Высокая помехозащищённость – класс 3 критерий А
• Программная настройка (конфигурирование) параметров
• Ограничение доступа к конфигурированию с помощью пароля
• Разъемные винтовые клеммы обеспечивают простой монтаж
• Диапазон рабочих температур 0…50 °С
• Диапазон напряжений питания

85…265 В

Функциональная схема контроллера-температуры

Большой выбор функций и режимов работы компаратора

• программный выбор функций компаратора (8 типов функций)
• для каждой из функций возможен режим отложенной сигнализации (блокировка при первом включении), режим задержки срабатывания компаратора
• переключение уставок и предуставок компаратора внешним дискретным сигналом
• блокировка работы компаратора внешним дискретным сигналом

Функции компараторов

Назначение входных дискретных сигналов регулятора

Прибор имеет два дискретных входа, гальванически изолированные от остальных частей схемы.

Внешний сигнал по входу «Предуставка» позволяет заменять набор уставок H и h на набор предуставок PH и Ph. Предуставки PH и Ph задаются заранее в оперативном меню или при конфигурировании. Наличие такой возможности устраняет необходимость оперативного изменения уставок с передней панели и позволяет управлять работой регулятора внешними сигналами (переключателями, сигналами контроллера, датчиками-реле и проч.).

Внешний сигнал по входу «Блокировка» позволяет отключить компаратор и выход прибора. В частности, этим сигналом можно управлять работой регулятора и переводить его в режимы СТАРТ (регулятор работает по позиционному закону) и СТОП (выход регулятора отключен).

Функция логгера

Фиксация в энергонезависимой памяти максимального и минимального значения измеренного технологического параметра с момента последнего сброса, возможность просмотра и удаления этих значений.

Функция счётчика моточасов

Сохранение в энергонезависимой памяти времени включенного состояния прибора.

Технические характеристики позиционного регулятора