Главная › Новости

Прогрессивные методы контроля тепловых режимов центральных тепловых пунктов (ЦТП)

Опубликовано: 03.09.2018

Paradise or Oblivion

Summary:

Одной из основных задач, стоящих перед разработчиками и эксплуатационниками централизованных систем теплоснабжения, является автоматизация сбора и обработки информации по температурным режимам работы тепловых сетей и теплопотребляющих установок абонентов.

Е. С. Ильчинский , канд. техн. наук, старший научный сотрудник НИИ "Микроприборов",

В. В. Пасков , директор МГП "Мостеплоэнерго" г. Зеленоград,

В. Н. Прасолов , начальник службы АСУ ТП

Одной из основных задач, стоящих перед разработчиками и эксплуатационниками централизованных систем теплоснабжения, является автоматизация сбора и обработки информации по температурным режимам работы тепловых сетей и теплопотребляющих установок абонентов.

Существующая технология контроля температуры предусматривает врезание в трубу гильз – создание карманов, в которые помещаются держатели стеклянных ртутных термометров. Объем гильз заполняется маслом, температура которого измеряется термометром.

Кроме очевидных недостатков, таких как:

- снижение эксплуатационной надежности трубопроводов из-за дополнительных врезок, ослабляющих их конструкцию и часто вызывающих повреждения именно в местах врезки;

- ухудшение экологии из-за боя ртутных термометров;

- затраты на профилактику и эксплуатацию – чистка карманов, замена масла;

- невозможность автоматизации сбора и обработки информации,

требуются дополнительные энергетические затраты, обусловленные преодолением гидравлического сопротивления трубопроводов с врезанными в них гильзами (от 2 до 10% при контроле температуры в вертикальных стволах теплосетей).

В работе предлагается более прогрессивный способ контроля температуры трубопроводов и оборудования систем теплоснабжения с помощью поверхностных полупроводниковых датчиков температуры.

Система контроля температуры построена на применении новых базовых модулей, поочередно коммутируемых ко входу цифрового измерителя температуры (ЦИТ).

Каждый модуль содержит полупроводниковый датчик температуры на основе P-i-n диода и электрический разъем, к внутренним контактам которого припаяны выводы датчика.

Рисунок 1. ( подробнее ) Конструкция базового модуля

Рисунок 2. Цифровой измеритель температуры

Конструкция базового модуля приведена на рис. 1. Модуль жестко крепится к трубе еплосети с помощью точечной сварки в одной или двух точках, т. е. конструкция "труба-модуль" является монолитной. Это препятствует появлению механических обрывов выводов датчиков при вибрации всей системы.

С одной стороны модуля располагается электрический разъем для снятия напряжения, с другой стороны расположен регулировочный элемент (винт) для прижатия рабочей поверхности датчика к поверхности трубы. Между нерабочей поверхностью датчика и регулировочным винтом помещается амортизационная резиновая прокладка.

Кристаллы датчиков (P-i-n диода) выпускаются серийно отечественной промышленностью по техническим условиям.

Если рассматривать датчик как элемент системы передачи и обработки информации, то он выполняет функцию первичного преобразователя значения температуры в пропорциональное напряжение с последующим преобразованием аналогового значения (напряжения) в цифровой код.

Сбор необходимой информации с контрольных точек центральных тепловых станций может осуществляться как с помощью коммутатора с последовательным подключением сигналов на вход ЦИТ, так и с помощью последовательного обхода дежурным контрольных точек с ЦИТ и записью данных в журнал.

ЦИТ представляет собой автономный малогабаритный прибор (рис. 2), он имеет следующие характеристики:

Прибор обеспечивает цифровые показания значений температуры с индикацией десятых долей градуса. В приборе предусмотрена возможность проверки достаточности напряжения питания. Он может эксплуатироваться при температуре окружающей среды от –10 до +350С и относительной влажности 90+3% при температуре 300С.

Испытания разработанной методики контроля температуры проводились на ЦТП № 26 г. Зеленограда, при этом последовательно в гильзу каждой контрольной точки после замера ртутным термометром помещался контрольный полупроводниковый датчик и производился замер температуры с помощью ЦИТ, параллельно снимались данные и с модулей. Среднестатистические результаты замеров сведены в таблицу.

Анализ результатов показывает, что разброс полученных данных лежит в пределах ±1,2°С, а общая погрешность измерения не превышает ±1,5°С.

Разработанные модули могут быть использованы и для оперативного контроля емпературы в теплосетях промышленных и бытовых помещений путем временного закрепления швеллера модуля к трубе с помощью, например, хомутов. А установка датчиков температуры в выносных штангах измерителей длиной до 2 м обеспечивает быстрый контроль температуры в шахтах и колодцах (5–10 с).

Выводы.

Предложенные методы контроля позволили:

1. Ликвидировать как карманы, так и все недостатки, присущие существующим методам контроля температурных режимов ЦТП.

2. Повысить точность измерения температур.

3. Передавать информацию на расстояние и автоматизировать процесс обработки результатов.

4. Повысить эксплуатационную надежность системы контроля.

5. Существенно снизить затраты на внедрение процесса контроля температур.

Литература

Ильчинский Е. С. Изготовление полупроводниковых датчиков температуры диапазона 4–400 К. – “Электронная промышленность”, 1989, № 9, с. 15–17.

Тел. (095) 532-7500