РОТАМЕТРЫ
ПНЕВМАТИЧЕСКИЕ
ТИПА РП, РПФ, РПО
Руководство по
эксплуатации
ЛГФИ.407143.005 РЭ
Настоящее руководство по эксплуатации (в дальнейшем РЭ)
распространяется на ротаметры пневматические типа РП, РПФ, РПО
(в дальнейшем – ротаметры), выпускаемые
по техническим условиям ЛГФИ.407143.005 ТУ.
В обозначении ротаметра буквы обозначают:
Р – ротаметр
П –
пневматический.
О – с обогревом
Ф - фторопластовый
Все ротаметры при выпуске из производства подвергаются
калибровке аккредитованной метрологической службой. По заказу потребителей
ротаметры могут поставляться по техническим условиям ЛГФИ.407143.006 ТУ,
прошедшие первичную поверку. Конструктивные и технические характеристики
ротаметров обоих видов исполнения идентичны.
1 Описание и работа
1.1
Назначение
Ротаметры пневматические типа РП ( далее ротаметры) модификации РПФ - фторопластовые,
РПО - с обогревом предназначены для измерения объемного расхода
(в технологических процессах) плавноменяющихся потоков жидкостей (для РПФ - агрессивных жидкостей, для РПО –
кристаллизирующихся жидкостей) с дисперсионными включениями инородных частиц нейтральных к стали
12Х18Н9Т, 12Х17Н13М2Т ГОСТ 5632, к фторопласту-4, и преобразования его в
унифицированный пневматический сигнал.
Ротаметры работают в комплекте с вторичными пневматическими
приборами или устройствами с пределами изменения давления воздуха от 20 до 100
кПа (от 0,2 до 1,0 кгс/см2).
Ротаметры предназначены для эксплуатации в
макроклиматических районах с умеренным климатом.
Пример записи обозначения ротаметра при его заказе:
Ротаметр пневматический для измерения расхода жидкости с верхним пределом 10 м3/ч,
исполнения У, для категории размещения 3, подвергшимся
калибровке при заказе и в
документации другой продукции
РП-10 ЖУЗ-К
ЛГФИ.407143.005 ТУ.
В обозначении ротаметров без манометров, служащих для контроля входного давления питания и выходного сигнала, указывается дополнительная цифра “1”.
РП-10 ЖУЗ-1-К
ЛГФИ.407143.005 ТУ.
1.2 Технические характеристики
1.2.1 В зависимости от расхода измеряемых
жидкостей ротаметры выпускаются заводом-изготовителем в пяти базовых моделях.
Каждая базовая модель имеет унифицированный корпус
ротаметрической части. Пределы измерения расходов для данных моделей получаются
установкой соответствующего конуса, а условный проход – установкой
соответствующего воротника.
1.2.2 Ротаметры типа РП, РПФ, РПО имеют единую
унифицированную пневмоголовку, преобразующую величину расхода в пневматический
сигнал и обеспечивающую местные показания.
1.2.3 Основные параметры и размеры, коды ОКП приведены в
таблицах 1, 2, 3.
Примечание – Нижний предел измерения - не более 20 % от верхнего предела
измерения.
1.2.4 Основная допускаемая погрешность по шкале местных
показаний и пневмосигналу:
- для ротаметров с верхним пределом измерения от 0,4 до 63,0
м3/ч - ±1,5
%; ±2,5
%; ±4
%;
- для ротаметров с верхним пределом измерения от 0,1 до 0,25
м3/ч - ±2,5 %;
±4
%.
1.2.5 Исполнение ротаметра
- пылебрызгозащищенное.
1.2.6 Питание ротаметра осуществляется сжатым воздухом
давлением (140 ± 14) кПа [(1,4±0,14)
кгс/см2] по ГОСТ 26015. Воздух класса 0; 1; 3 по
ГОСТ 17433.
1.2.7 Пределы изменения выходного пневмосигнала от 20 до 100
кПа (0,2–1) кгс/см2.
1.2.8 Градуировка ротаметров
- индивидуальная, производится заводом-изготовителем по воде при
температуре воды и окружающего воздуха плюс (20±5) °С.
1.2.9 Шкала местных показаний ротаметра - условная равномерная. Расход в м3/ч определяется
по таблице, указанной в этикетке, методом линейной интерполяции.
1.2.10 При измерении расхода
жидкости, имеющей отличные от воды значения
вязкости и плотности, необходимо провести пересчет расхода воды на данную измеряемую жидкость
согласно расчету 4Е2.833.706 РР или МИ1420-86.
1.2.11 Температура измеряемой жидкости для ротаметра:
- РП - от
минус 40 до плюс 150 °С;
-
РПФ – от плюс 5 до плюс 100 °С;
-
РПО – от плюс 5 до плюс 150 °С;
1.2.12 Температура окружающей среды для ротаметра:
-
РП - от минус 30 до плюс 50 °С;
-
РПФ - от минус 30 до плюс 50 °С;
- РПО - от минус 5 до плюс 50 °С.
1.2.13 Относительная влажность окружающей среды от 30 до 80
%.
1.2.14 Температурная погрешность ротаметра не должна
превышать 0,5 абсолютного значения основной допускаемой погрешности на каждые
10 °С
отклонения температур окружающего воздуха от 20 °С в диапазоне температур от минус 30 до плюс 50
°С.
1.2.15 Материалы деталей, соприкасающихся с измеряемой
средой для:
РП - сталь 12Х18Н9Т ГОСТ 5632;
РПФ - фторопласт -4
РПО - сталь 10Х17Н13М2Т ГОСТ 5632.
1.2.16 Материал уплотнения - паронит ГОСТ481, или
фторопласт- 4.
1.2.17 Присоединение ротаметра к трубопроводу – фланцевое.
1.2.18 Наибольшее расстояние
передачи выходного сигнала ротаметра
к вторичному прибору - 250 м.
1.2.19 Величина потери давления от установки ротаметра в технологическую линию - не
более 10 кПа (0,1 кгс/см2).
1.2.20 Средний срок службы должен быть не менее 12
лет.
1.2.21 Дополнительная погрешность ротаметров, вызванная
изменением геометрических размеров ротаметрической пары при изменении
температуры измеряемой среды до предельных значений (п.1.2.11), не должна
превышать ±0,5
предела допускаемой основной
погрешности на каждые 10 °С
изменения температуры.
1.3 Комплектность
Таблица
4
|
Обозначение |
Наименование |
Кол |
Примечание |
|
ЛГФИ.407143.005
РЭ |
Руководство по эксплуатации |
1 |
При
поставке в один адрес прилагается |
|
ЛГФИ.407143.005
ЭТ |
Этикетка |
1 |
|
|
4Е2.833.706
РР |
Пересчет
градуировочных характеристик ротаметров с воды на измеряемую жидкость. Расчет |
1 |
Поставляется
по заявке потребителя |
|
4Е0.052.000ТБ |
Таблица
коэффициентов сопротивления поплавка Сх для ротаметра __________________ обозначение ротаметра №
_________________ заводской номер |
1 |
|
Примечание – Кольца поз. 25, фланцы поз. 26, крепежные
детали поз. 27…29, воротники поз.30, входящие в состав ротаметра,
приложение А,
поставляются потребителю по отдельному заказу.
1.4 Устройство и работа ротаметра
1.4.1 Ротаметры типа РП, РПФ, РПО состоит из двух основных
частей: ротаметрической и пневматической (пневмоголовка)
(приложения А,
Б, В).
1.4.2 Принципиальное устройство
ротаметрической части ротаметров указано в приложениях Г, Д, Ж, И. Общий вид ротаметров согласно
приложениям К,Л,М.
1.4.3 Ротаметрическая часть прибора предназначена для
размещения ротаметричяеской пары (мерительный конус – поплавок), реагирующий на
изменение потока измеряемой жидкости и присоединения прибора в технологическую
линию.
Корпус ротаметрической части ротаметра РПФ футерован
фторопластом-4, а направляющая 3,12, поплавок 2, конус мерительный 4 выполнены
из фторопласта-4 (приложение Б).
В корпусе ротаметра РПО
(приложение В) имеется полость, служащая
для циркуляции пара вокруг корпуса 2 ротаметрической части.
1.4.4 Корпус 2 ротаметрической части ротаметра типа РП
(приложение А) представляет собой прямоточную трубу с приваренными на концах
кольцами. Внутри корпуса расположены: перемещающийся под воздействием измеряемого потока поплавок
1, жестко связанный со сдвоенным
магнитом 7, конус мерительный 5,
направляющая 3, 4, гайка специальная 6.
К корпусу приварена плита, служащая для
закрепления пневмоголовки.
1.4.5 Пневмоголовка предназначена
для обеспечения местных показаний и
преобразования высоты подъема поплавка
в пневматический сигнал.
1.4.6 Пневмоголовка (приложение А)
представляет собой круглый корпус 14, в котором размещены: сервопривод 21, реле
пневматическое 12, манометры 8, стрелка 10,
шкала местных показаний, входной
и выходной штуцеры.
1.4.7 Сервопривод 21 представляет собой
металлический стакан 19, в котором находится узел сильфона 23. Сильфон
разделяет внутреннюю полость сервопривода от внешней среды и в комплекте с
пружиной 22 служит в качестве упругого элемента. Нижний конец сильфона
припаян к подвижному дну, с которым
жестко связан шток 20. На противоположном конце штока закреплено сопло 9 и реле механическое 13.
1.4.8 При
работе реле механическое обеспечивает закрытие сопла заслонкой при увеличении расхода и открытие сопла при
уменьшении расхода.
1.4.9 Реле механическое (приложение Н)
состоит из кронштейна 1, закрепленного
на колодке 3, заслонки 2 вместе со
следящим магнитом 5, установленных на кернах в скобе 4, прикрепленной винтами
к колодке 3. Регулировка положения реле механического 13 относительно
сопла 9 (приложение А) производится перемещением реле механического вдоль
оси штока сервопривода.
1.4.10 Для
контроля входного давления питания и выходного сигнала служат манометры 8
(приложение А).
1.4.11 Механизм перемещения 16,
шарнирно соединенный с реле механическим 13, тягой 15, преобразует вертикальное
перемещение штока 20 во вращательное движение стрелки 10 (приложение А).
1.4.12 Для
регулировки верхнего предела измерения служит направляющая 24. Гайка 17
предназначена для контровки направляющей
24 (приложение А).
1.4.13 Все
детали пневмоголовки защищены от воздействия окружающей среды (пыль, брызги), а также механических
повреждений, крышкой, которая крепится к корпусу при помощи трех винтов.
1.4.14 Принцип действия ротаметра
основан на восприятии поплавком, перемещающимся в конусе мерительном 5, динамического напора, проходящего снизу вверх измеряемого потока жидкости ( приложение А).
При подъеме поплавка проходной зазор между мерительной поверхностью конуса и кромкой поплавка
увеличивается, при этом уменьшается перепад давления на поплавке. Когда перепад
давления становится равным весу поплавка,
приходящемуся на единицу площади его поперечного сечения, наступает
равновесие. При этом каждой величине расхода
измеряемой жидкости соответствует строго определенное положение
поплавка.
1.4.15 В принципе действия
ротаметра (приложение П) заложено
свойство восприятия следящим магнитом 6 механического перемещения
сдвоенных магнитов 7, жестко связанных с поплавком, и преобразования этого перемещения
в пневматический сигнал.
Перемещение поплавка вверх вызывает изменение положения следящего магнита 6 и
жестко связанной с ним заслонки 5.
При этом зазор между
соплом и заслонкой уменьшается, командное давление увеличивается,
увеличивая давление на выходе реле пневматического.
Усиленный по мощности сигнал
поступает во внутреннюю полость стакана 19 (приложение А) и далее под
действием этого сигнала происходит сжатие упругого элемента (сильфон 23 –
пружина 22) сервопривода 21, перемещение вверх штока 20, жестко связанного с нижним концом сильфона
23, сопла 9, реле механического 13, укрепленных на штоке 20.
Движение штока 20 и реле механического 13 происходит до тех
пор, пока следящий магнит 11 с заслонкой
не займут первоначальное положение относительно сдвоенных магнитов 7
При движении поплавка вниз изменяется положение следящего
магнита 11 и связанной с ним заслонки, при этом зазор между заслонкой и соплом 9 увеличивается, уменьшая тем
самым командное давление и давление на выходе реле пневматического. Избыточный
воздух из полости стакана 19 через
клапан реле пневматического стравливается в атмосферу. Так как давление в
стакане 19 уменьшилось, шток 20 под действием упругого элемента (сильфон - пружина) вместе с реле
механическим 13 перемещается вниз (в
сторону движения поплавка) до тех пор,
пока следящий магнит 11 с заслонкой не займут первоначальное положение
относительно сдвоенных магнитов.
1.4.16 Реле пневматическое предназначено для усиления
выходного пневмосигнала по мощности. Принципиальное устройство реле
пневматического показано в приложении Р.
Воздух, очищенный от пыли, масла,
поступает на вход реле пневматического, далее через кольцевой зазор клапана 1,
через дроссель 4 в камеру сопла “Б”, которое перекрывается механически
заслонкой 2.
Одновременно воздух поступает на выход реле пневматического (далее к
вторичному прибору) и в камеру “А”.
При уменьшении зазора между соплом 9 и заслонкой 2 давление
в камере “Б” растет.
Под действием возросшего давления мембрана 8 перекрывает
клапан 7, предотвращая тем самым сброс воздуха в атмосферу, а мембрана 10 открывает клапан 1, увеличивая поступление
воздуха на выходе реле пневматического.
Давление на выходе реле пневматического
увеличивается
При увеличении зазора между соплом 9 и заслонкой 2 воздух из камеры “Б” через сопло 9 стравливается в атмосферу.
Давление в камере “Б”
уменьшается, а следовательно уменьшается
давление на мембраны 8, 10.
Мембрана 8 открывает клапан 7, через который воздух из
камеры “А” стравливается в атмосферу, а мембрана 10 прикрывает клапан 1,
уменьшая поступление воздуха в реле пневматическое, давление на выходе реле
пневматического уменьшается.
1.4.17 На циферблате пневмоголовки
ротаметра размещена маркировка, содержащая:
-
наименование и товарный знак
предприятия-изготовителя;
-
знак калибровки ПР 50.2.017-95.
2
Использование по назначению
2.1 Подготовка
ротаметра к использованию
2.1.1 При
получении ящиков с ротаметрами необходимо проверить сохранность тары. В
случае ее повреждения следует
составить акт и обратиться с
рекламацией к транспортной организации. В зимнее время года ящики следует
распаковывать в отапливаемом помещении при температуре окружающего воздуха плюс
(20 ±
10) °С
после выдержки при данной температуре в течение 2-3 часов.
2.1.2 Распаковку производите в
следующем порядке:
а) откройте крышку ящика;
б) освободите ротаметр
от упаковочного материала, а затем детали, смазанные консервирующей
смазкой, протрите бязью, смоченной горячей водой;
в) проверьте отсутствие механических
повреждений;
г) снимите арретир стрелки;
д) сверьте наличие принадлежностей в
ящике с комплектностью.
2.1.3 Все дефекты, обнаруженные во время распаковки, отметьте в акте.
2.1.4 Ротаметры должны храниться в
сухом вентилируемом помещении при температуре плюс (20 ±
10) °С с
относительной влажностью не более 80 % и при отсутствии коррозийной среды,
тряски и вибрации.
2.1.5 Укладывать
приборы один на другой не разрешается.
2.1.6 При
хранении и транспортировании внутренние полости приборов должны закрываться
заглушками.
2.1.7 При выборе
места установки прибора необходимо соблюдать следующие условия:
а)
расстояние до вторичного прибора
не должно превышать 250 м;
б) прибор должен устанавливаться на
вертикальном участке технологического трубопровода;
в)
место установки прибора должно быть выбрано так, чтобы наблюдения за
показаниями манометров и шкалой не были
затруднены;
г) рекомендуемое избыточное
давление перед ротаметрами
должно быть не менее 0,05 МПа (0,5 кгс/см2).
2.1.8 Перед монтажом следует снять
прокладки, предохраняющие внутренние полости прибора от попадания пыли и грязи
при транспортировании и хранении.
2.1.9 Присоединение ротаметра производится с помощью фланцев
и воротников, входящих в комплект прибора.
2.1.20 Для обеспечения
непрерывности технологического процесса при значительной загрязненности
измеряемого потока жидкости, должна быть проложена обводная линия
(байпас), позволяющая временно отключить
прибор для разборки и чистки (приложение
К).
2.1.21 Соединение между ротаметром и вторичным прибором
рекомендуется вести трубками с внутренним диаметром 6 мм, которые необходимо
предварительно промыть и продуть сухим
воздухом. Все соединения концов трубок пневмосистемы и места их присоединения
должны быть герметичны и после монтажа всей линии - опрессованы воздухом с давлением Р=0,15…0,2 МПа
(1,5…2 кгс/см2). Утечка
воздуха не допускается, так как
приводит к изменению выходного сигнала относительно паспортных данных.
2.1.22 В зависимости от
величины рабочего давления в
трубопроводе, в котором производятся измерения расхода жидкости, необходимо линию с установленным
прибором подвергнуть испытанию на герметичность давлением, равным полуторному значению рабочего
давления.
2.1.23 Особое внимание при монтаже необходимо обратить на
следующее:
а) ротаметр в процессе эксплуатации не должен подвергаться
тряске и вибрации, вызывающим значительные перегрузки, влияющие на механическую
прочность деталей;
б) после установки
прибора необходимо проверить вертикальность его положения согласно приложению
Л;
в) ротаметр следует устанавливать
так, чтобы направление измеряемого потока жидкости было снизу вверх;
г) питающий воздух
подводится к штуцеру сервопривода
с надписью “ВХОД”, линия, идущая на вторичный прибор, присоединяется к штуцеру
с надписью “ВЫХОД”;
д) прямолинейный участок трубопровода до ротаметра должен
быть не менее 10 диаметров условного
прохода, после ротаметра - не менее
5 диаметров условного прохода.
ВНИМАНИЕ! ПРИСУТСТВИЕ В ИЗМЕРЯЕМОЙ СРЕДЕ МАГНИТНЫХ ВКЛЮЧЕНИЙ
ВЛЕЧЕТ ЗА СОБОЙ НАЛИПАНИЕ ИХ НА ПЛУНЖЕР РОТАМЕТРИЧЕСКОЙ ЧАСТИ, К
НЕПРАВИЛЬНЫМ ПОКАЗАНИЯМ РОТАМЕТРА И ЗАЕДАНИЮ ПЛУНЖЕРА.
2.2 Особенности
эксплуатации и порядок работы
2.2.1 После проверки правильности
монтажа и герметичности соединительных
линий производится включение питания сжатым воздухом.
Для очистки питающего воздуха от пыли, влаги, масла, которые
засоряя капиллярные отверстия, могут вывести ротаметр из строя и для понижения
давления питающего воздуха до 140 кПа (1,4 кгс/см2)
и автоматического поддержания этого давления,
рекомендуется применять фильтры воздуха типа ФВ и стабилизаторы давления
воздуха типа СДВ.
2.2.2 При отсутствии движения
жидкости через ротаметр (когда поплавок
находится в крайнем нижнем положении) стрелка прибора должна находиться на нулевом делении шкалы местных показаний.
После проверки на герметичность технологической и воздушной
линии следует включить ротаметр в работу, для чего вначале открыть постепенно
вентиль на входе в ротаметр, затем на выходе
из ротаметра и после этого перекрыть вентиль байпасного трубопровода.
3.1 Периодическая
калибровка ротаметра производится один раз в пять лет.
Операции,
условия. Средства и методика проведения, обработка результатов калибровки в
соответствии с ГОСТ 8.122-99 "Ротаметры. Методика поверки".
Приложение У
(справочное)
Таблица У.1 – Ссылочные нормативные документы
|
Обозначение документа |
Наименование
документа |
|
ГОСТ
5632-72 |
Стали
высоколегированные и сплавы коррозионно-стойкие, жаростойкие и жаропрочные.
Марки. |
|
ГОСТ
26015-83 |
Средства
измерений и автоматизации. Сигналы пневматические входные и выходные. |
|
ГОСТ
17433-80 |
Сжатый
воздух. |
|
ГОСТ
481-80 |
Паронит
и прокладки из него. |
|
МИ
1420-86 |
Методические
указания. Расходомеры
постоянного перепада давления. Пересчет
метрологических характеристик. |