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4.3.3冷冻水冷量计量的仪表选型

(1)    铂热电阻的选型

①防止铂热电阻套管中生成冷凝水的设计。由于热电阻套管气体与大气之间的呼吸作用,在夏季大气中水蒸气含量高,被吸入套管冷凝成水,若选用普通铂热电阻,久而久之铂金电阻丝及其引出线极易被水淹没,引起故障。为了避免此类的问题的发生,必须选用铠装铂热电阻,其接线盒结构如图4.8所示。由于铠装铂热电阻的套管中空间被烧结成型的氧化镁粉填满,套管的口上一段管内又有环氧树脂封填,将套管内的残存的气体同管外完全隔绝,从而杜绝了水的浸入。

图4.8铠装铂热电阻接线盒结构

②接线盒内接线端子的防潮问题。由于冷冻水温度可能比环境温度低20~40℃,接线盒如果太靠近冷冻水管,由于热传导影响可能使接线盒温度大大低于环境温度,引起接线端子之间结露,导致绝缘下降甚至短路,造成温度示值偏低。为了避免这个问题的发生,接线盒至少应离开保温层100mm。使接线盒与环境温度接近。

③">减少测温套管传导引起的测温误差。由于冷冻水冷量计量中对测温精确度要求特别高,所以应考虑测温套管热传导引起的测温偏高(假定环境温度高于冷冻水温度)现象。应选用铠装铂热电阻,由于其套管细,管壁薄,热传导所引起的测量误差可忽略不计。

④">管外贴装铂热电阻。有一些测量对象一年四季没有机会停车,无法在管道上开口装表,只能用管外贴装铂热电阻的测温方法。所贴铂热电阻必须有放水防潮性能,因为冷冻水管外壁上总是湿漉漉的。热电阻与管壁之间应有良好的热传导,热电阻贴装处及周围区域应强化绝热保温,经这样的处理后,铂热电阻测到的温度比管内水温偏高的数值被限制在0.1~0.2℃以内是完全可能的。

(2)流量计的选型

电磁流量计。在冷冻水的流量测量中,电磁流量计有明显的优势,第4.2.3节中所述的电磁流量计的优点,在冷冻水流量测量中也都能显露出来,其中耐腐蚀问题,对于盐水冷冻水尤为重要。在高楼大厦中,有的空调水压力较高,这时可与仪表制造厂协商,特殊制造耐压能满足要求的电磁流量计。而在具体设计时尚有下列问题需要考虑。

a.测量管内衬的选择。如果冷冻水是淡水,则选用橡胶内衬,价格较低。如果冷冻水为盐水,则须选聚四氟乙烯内衬。如果既测淡水冷冻水又测盐水,则必须选聚四氟乙烯内衬。

b.电磁流量计测量管励磁线圈防潮问题。电磁流量传感器中的励磁线圈密封在壳体内的方法常用的有两种,一种是用上下两半外壳,用螺丝将密封条压紧后,达到密封;另一种是用壳体焊接密封法,将线圈与外界隔绝。其中后者更可靠,可完全杜绝线圈空腔的呼吸现象,防止外界潮气侵入。但在生产过程中,线圈周围空腔内总是充满空气,而其中的水汽含量随装配时的大气温度和相对湿度的变化而变化。如果水汽含量较高,则流量计投入使用后由于导管和空腔中的温度降低,很可能会出现结露现象,导致线圈受潮,绝缘被破坏。因而,在冷冻水温度较低时(有的制造厂是以0℃">为界),用氮气将空腔中的空气置换掉,而在温度更低时(如-10℃或更低),用甲基硅油(有的厂家用变压器油)充灌。不同的制造厂做法不尽相同,但总的一条是封入的干燥介质不会逃逸,而且在长期使用中,线圈绝缘不会降低。

c.内衬承受负压问题。冷冻水流量正常测量时,测量管本身不承受负压,只有在将管道中的存水排放时,由于管道最高点的放空阀忘记打开,才会使管道上部出现负压,如图4.9所示。

图4.9误操作造成管内负压示意

   由于同样的原因,热水管道内也会出现负压。

   KROHNE公司的几种内衬能够承受的管内负压如表4.3所列。因此,管内负压一旦超过规定值,就有可能使测量管内衬瞬间脱落,因此,应设法避免。解决这一问题的另一方法是选用能承受真空的内衬,这种内衬由于特殊设计的骨架而使其能承受绝对真空的压强,其结构如图4.10所示。横河等公司也有此类产品。当然,选用带骨架型内衬将会使投资明显增加。

图4.10适用于真空的内衬骨架网

           ">表4.3   IFS 4000型传感器在不同介质温度下的负压极限值

衬里

测量管尺寸DN/mm

最低工作绝对压力/kPa

≤40℃

≤50℃

≤70℃

≤90℃

≤100℃

≤120℃

≤140℃

≤180℃

PFA(F46)

25~150

0(0)

0(0">)

0(0">)

0(0">)

0(0">)

0(0">)

0(0">)

0(0">)

 

10~20

200~250

300~1000

0

50

80

0

75

100

0

100

100

0

100

100

0

100

100

0

100

100

0

100

0

100

氯丁橡胶

50~300

350~3000

40

60

40

60

Irethane

200~300

50

硬橡胶

200~300

350~3000

25

50

40

60

软橡胶

200~300

350~3000

50

60

解决负压的另一个方法是将原来的放空阀改为单向阀(止逆阀),在管道出现微小负压时,止逆阀自动开启,从大气中吸入空气,从而确保安全。

  ②超声流量计。有些测量对象一年四季没有机会停下来开口装表,这时只能用夹装式超声流量计测量冷冻水流量。

  超声流量计从原理分有多普勒法和时差法。空调系统中的冷冻水由于较洁净,应选时差法,经合理的安装调试能达到1%~3%R的精确度。

  超声流量计的传感器防护等级有高有低,用来测量冷冻水流量的传感器,由于传感器连通电缆插头都有可能被包在保温层里面,所以电缆插头处结露在所难免,解决方法是选用IP68(潜水型)防护等级。

 

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