ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Настоящие рекомендации собраны из различных материалов по монтажу термопреобразователей на трубопроводы в помощь персоналу, занимающемуся проектированием и монтажом термопреобразователей на объектах.
Монтаж термопреобразователей сопротивления (ТС) в трубу с измеряемой жидкой средой (теплоноситель) осуществляется в соответствии с требованиями EN 1434, ГОСТ 8.568.5-2005, и эксплуатационной документацией на системы учета, контроля и управления, а также других НПА.
Примеры установки термопреобразователей на трубопроводе приведены на рис. 1.
Рисунок 1. Рекомендации по установке термопреобразователя по EN 1434-2
При этом, ТС следует погрузить так, чтобы чувствительный элемент (или, другими словами, кончик погружной части ТС) располагался не где-нибудь у стенки трубопровода, а в «толще теплоносителя».
Желательно — на продольной оси трубопровода. На практике — на глубине 0,3-0,7 внутреннего диаметра трубопровода Dу (ГОСТ 8.568.5-2005).
Глубина погружения ТС в трубу считается от внутренней стенки трубы, где установлен ТС, до нижнего кончика погружной части ТС (см. рис. 3 - рис. 8).
Весь объем трубопровода должен быть заполнен теплоносителем.
В результате монтажа определенный участок погружной части ТС оказывается вне трубы. Окружающая среда оказывает на него воздействие, которое будет «передаваться» всему корпусу термопреобразователя, и это, в свою очередь, возможно, окажет влияние на точность измерения температуры внутри трубы. Поэтому, лучше «термоизолировать» части ТС вместе с бобышкой, оказавшиеся вне трубы, а также прилегающие к месту монтажа, участки трубопровода.
Примечание: часть ТС, выступающую над трубой, и прилегающие к месту монтажа участки трубопровода, «термоизолируют», если температура потока теплоносителя существенно отличается от температуры окружающей среды.
Предпочтительное расположение ТС на трубопроводе - радиальное (перпендикулярное).
При малых диаметрах трубопроводов ТС устанавливают наклонно под углом 30° или 45° к оси трубопровода (угловая установка) или размещают их в колене трубопровода (в изгибе). В этом случае нижнюю чувствительную часть ТС направляют против движения потока измеряемой среды.
При выборе способа установки ТС необходимо учитывать, что коэффициент теплоотдачи больше при вертикальной установке ТС, чем при угловой и в изгибе.
Для трубопроводов диаметром менее 50 мм рекомендуется при установке применять расширитель, см. рис.2.
Рисунок 2. Установка термопреобразователя в расширителе
ТС может устанавливаться либо непосредственно в поток через бобышку, либо в защитную гильзу.
Не рекомендуется установка ТС без защитных гильз, если имеют место гидроудары, давление превышает 0,6 МПа, скорость потока превышает 4 м/с. Также наличие защитной гильзы обеспечивает, при необходимости, возможность замены ТС без остановки потока теплоносителя.
ТС не должен устанавливаться в местах, где возможно попадание жидкости на корпус ТС (под запорной арматурой или другими устройствами, из которых может вытекать жидкость).
При установке ТС следует избегать мест, где отсутствует поток теплоносителя или происходит смешивание.
Термопреобразователи в комплекте с гильзами, изготавливаемые ООО «ИНТЭП», обеспечивают надежный контакт кончика термопреобразователя с донышком гильзы, а значит и теплопередачу между гильзой и термопреобразователем. Зазор между трубками гильзы и термопреобразователя в таком случае особой роли не играет. Необходимости лить в них масло – нет. Но, если контролирующий или принимающий орган все-таки требует, чтобы было залито масло, то, во избежание проблем, лучше залить в гильзу небольшое количество масла, по характеристикам соответствующего температуре теплоносителя, так, чтобы при расширении оно не «искало пути выхода из гильзы».
Термопреобразователи производства ООО «ИНТЭП» исполнения 5, диаметр трубки 4 в комплекте с гильзами исполнения 3 выполнены с минимальным зазором между трубками в соответствии с требованиями ГОСТ EN 1434-2-2018 и не требуют каких-либо мер по улучшению теплопередачи.
МОНТАЖ НА ТРУБУ
В выбранном месте установки ТС, учитывая рекомендации ГОСТ 568.5-2005, разд. 6, в трубопроводе делается отверстие под защитную гильзу и приваривается бобышка. Центры отверстий в трубопроводе и в бобышке должны совпадать. При сварке следует обратить внимание на сохранность резьбы бобышки.
Защитная гильза ввинчивается в бобышку, при этом необходимо уложить в бобышку прокладку. Затем в защитную гильзу вкручивается (вставляется) термопреобразователь и, там, где имеется винт, фиксируется зажимным винтом. При наклонной или горизонтальной установке ТС, его необходимо устанавливать таким образом, чтобы сальниковый ввод для ввода проводов (кабеля) в головку был направлен вниз. После установки в гильзу произвести подсоединение термопреобразователя к измерительному прибору и зажать сальниковые вводы на корпусе термопреобразователя и прибора для исключения попадания влаги.
При установке и во время эксплуатации ТС, во избежание его повреждения, запрещается их вращение (поворачивание вокруг оси) за клеммную головку ТС, использование корпуса ТС в качестве элемента крепления, рычага или опоры. Запрещается прикладывать усилия к корпусу ТС, за исключением места под гаечный ключ.
При монтаже ТС необходимо отдалить присоединительный кабель от электрических силовых кабелей на расстояние не менее 0,3 м.
При монтаже ТС, во избежание попадания влаги в сальниковый ввод, необходимо обеспечить небольшое провисание присоединительного кабеля возле сальникового ввода.
В помощь по выбору размеров ТС, а также гильз и бобышек ниже приведены рисунки наиболее часто встречающихся вариантов установки ТС производства ООО "ИНТЭП" на трубу и приблизительные расчетные формулы (для Dy ≥ 50 мм).
Полученное расчетное значение Lраб. сравнивают со стандартным рядом длин ТС по ГОСТ 6651 и выбирают ближайшее значение из ряда.
Рисунок 3. Перпендикулярная установка термопреобразователя с подвижным штуцером
Lраб., мм = Lпогр. + Lбоб. + 5 = (0,3…0,7)Dу + Lбоб + 5,
где Lраб. – длина монтажной части ТС, мм;
Lпогр. – длина погружаемой части ТС, мм;
Lбоб. – длина бобышки, мм;
Dy – диаметр трубопровода, мм.
Рисунок 4. Перпендикулярная установка кабельного термопреобразователя
Lраб., мм = Lпогр. + Lбоб + 8 = (0,3…0,7)Dу + Lбоб + 8,
где Lраб. – длина монтажной части ТС, мм;
Lпогр. – длина погружаемой части ТС, мм;
Lбоб. – длина бобышки, мм;
Dy – диаметр трубопровода, мм.
Рисунок 5. Перпендикулярная установка термопреобразователя с резьбовой втулкой
Lраб., мм = Lпогр. + Lбоб. = (0,3…0,7)Dу + Lбоб,
где Lраб. – длина монтажной части ТС, мм;
Lпогр. – длина погружаемой части ТС, мм;
Lбоб. – длина бобышки, мм;
Dy – диаметр трубопровода, мм.
Рисунок 6. Угловая установка термопреобразователя с подвижным штуцером
Lраб., мм = 1,414*Lпогр. + Lбоб.ср. + 5 = 1,414*(0,3…0,7)Dу + Lбоб.ср. + 5,
где Lраб. – длина монтажной части ТС, мм;
Lпогр. – длина погружаемой части ТС, мм;
Dy – диаметр трубопровода, мм;
Lбоб. – длина бобышки, мм;
Dбоб. – диаметр бобышки, мм;
Lбоб.ср. = Lбоб. - Dбоб./2, мм.
Рисунок 7. Угловая установка кабельного термопреобразователя
Lраб., мм = 1,414*Lпогр. + Lбоб + 8 = 1,414*(0,3…0,7)Dу + Lбоб.ср. + 8,
где Lраб. – длина монтажной части ТС, мм;
Lпогр. – длина погружаемой части ТС, мм;
Dy – диаметр трубопровода, мм;
Lбоб. – длина бобышки, мм;
Dбоб. – диаметр бобышки, мм;
Lбоб.ср. = Lбоб. - Dбоб./2, мм.
Рисунок 8. Угловая установка термопреобразователя с резьбовой втулкой
Lраб., мм = 1,414*Lпогр. + Lбоб = 1,414*(0,3…0,7)Dу + Lбоб.ср.,
где Lраб. – длина монтажной части ТС, мм;
Lпогр. – длина погружаемой части ТС, мм;
Dy – диаметр трубопровода, мм;
Lбоб. – длина бобышки, мм;
Dбоб. – диаметр бобышки, мм;
Lбоб.ср. = Lбоб. - Dбоб./2, мм.