鍋爐三大安全附件

鍋爐安全附件是鍋爐運行中不可缺少的部分，主要是指壓力表、水位計、安全閥、汽水閥、、水位計和安全閥，是鍋本附件，因此，通常被人們稱為下面重點介紹鍋爐三大安全附件的構(gòu)造原理及其安全技術要求。(一)彈簧管式壓力表的構(gòu)造簧管式壓力表的構(gòu)造如圖1所示。圖1彈簧管式壓力表―壓力表外殼里面有一彎曲中空的彈簧管，彈簧管一般是用無縫黃銅管制成，而壓力高于15~20MPa(150~200kgf/cm2)則用無縫鋼管制成。彎管的橫斷面有橢圓形的，有扁平形的。它的一端和鍋爐蒸汽部分引出的(U形或環(huán)形)存水彎管一端的塞門相連接，另一端是封相連，杠桿的另一端連接扇形齒輪和過面kgfcmbin。壓力表所指示的是大氣壓力以上的壓力值，即表壓力。彈簧管式壓力表的準確程度，用準確度等級來表示。所謂準確度等級，是以相當于儀表刻度標尺的限值百分數(shù)來表示容許誤差數(shù)值。例如，準確度2.5級的壓力表，如刻度標尺限kgfcm2，則該儀表的容許誤差不得大于10kgf/cm2×2.5%=0.25kgf/cm2。壓力表的準確等級在刻度表盤上有明顯標志。(二)壓力表的裝置及其附屬設備壓力表應裝在便于觀察和溫度較低的地方。如果壓力表裝在靠近高溫的地方，它的傳動機構(gòu)受熱后所產(chǎn)生的變形將要影響指示壓力的準確度。所以壓力表的安裝地點應盡可能遠離蒸道或易受輻射的地方，并且要有充分的照明，使鍋爐工作人員隨時都能看到它所指示的汽壓力表下方應裝有存水彎管(U形或圓環(huán)形)，使蒸汽在彎管凝。這樣作用于壓力表的是表中的彈簧彎管，將會損壞表零件，或使指示的壓力不準。存水彎管的式樣如圖2所示。圖2幾種不同形式的存水彎管在壓力表和存水管之間應裝有三通旋塞(俗稱考克)，以便沖洗存水彎管和校驗壓力表。如無三通旋塞，則可以裝置三通在其三端各加裝一只普通旋塞來代替三通旋塞。旋塞的使用方法，如圖3所示。圖3三通旋塞位置變換圖壓力表聯(lián)通大氣的位置3―沖洗存水彎管時的位置4―使結(jié)水的位置5―校對壓力表的位置將手柄轉(zhuǎn)到2的位置，這時壓力表指針應回到零。將手柄轉(zhuǎn)到1的位置，指針指示在沖洗存水彎管時，將手柄轉(zhuǎn)到3的位置。當管子沖洗完畢并放出管存水以后，轉(zhuǎn)動手柄，將閥門放在半開半閉的位置4，等管子積滿凝結(jié)水的，再將閥門恢復到1的位置。校正壓力表時，在法蘭上裝上一個已經(jīng)校對準確的壓力表，將后柄轉(zhuǎn)到位置5上，這時兩只壓力表的指示值必須相同。三通旋塞的手柄必須緩慢地轉(zhuǎn)動，以免凝結(jié)水沖入表而損壞壓力表。(三)壓力表的安全技術要求鍋爐上裝置的壓力表應符合下列要求：1.每臺鍋爐必須裝有與鍋筒蒸汽空間直接相連接的壓力表。在可分式省煤器出口、給水管的調(diào)節(jié)閥前、過熱器出口和主汽閥之間、再熱器進出口處均裝置壓力表。atm級;工作壓力≥25atm的鍋爐，壓力表精度不應低于1.5級。3.壓力表應該根據(jù)鍋爐工作壓力選用。壓力表表盤刻度極限值應該為鍋爐工作壓力的4.壓力表應裝置在便于觀察和吹洗的位置。并應防止受到輻射熱、冰凍和震動的影響。5.壓力表距離觀察地點的高度小于2m時，表盤直徑不得小于100mm;2~5m時，不6.壓力表下面應有三通旋塞和存水彎管，以便吹洗管道和更換壓力表。存水彎管用銅管時，其徑不應小于6mm;用鋼管時，其徑不應小于10mm。7.壓力表的裝置、檢驗和維護應符合國家計量部門的規(guī)定。壓力表每半年至少檢驗一8.壓力表有下列情況之一時，應停止使用：在無壓力時，指針離零位的數(shù)值超過壓力表規(guī)定的允許誤差數(shù)值;(2)表面玻璃破碎或表盤刻度模糊不清;(3)封印損壞或超過校驗有效期限;(4)表漏汽或指針跳動;(5)其它影響壓力表準確的缺陷。安全閥是鍋爐的重要安全附件之一，它能自動防止鍋爐的蒸汽壓力超過預定的允許圍，保證鍋爐安全運行。安全閥的作用：1.當鍋爐壓力達到規(guī)定限度時，安全閥即自動開啟，放出蒸汽，發(fā)出警報，使操作人中有所警惕，采取措施。2.安全閥開啟后能排出足夠的蒸汽，使鍋爐的壓力下降，直到降到比閥開啟時更低的某點，閥即自動關閉。這樣，使鍋爐的壓力保持在安全限度以，不致釀成爆炸事故。工業(yè)鍋爐上使用的安全閥一般為彈簧式安全閥和杠桿式安全閥兩種。，下面介紹杠桿式(一)杠桿式安全閥的構(gòu)造和原理杠桿式安全閥主要由閥體、閥座、閥芯、閥桿、杠桿、導架和重錘等組成，如圖4所圖4杠桿式安全閥杠桿式安全閥的開啟壓力是靠調(diào)整重錘和支點間的距離來控制的。安全閥的開啟壓力確定之后，便可利用杠桿原理計算出重錘與支點間的距離，亦即確定了重錘的位置。W——重錘的重力;W1——杠桿本身的重力;W2——閥芯的重力;P——蒸汽壓力;G——作用在閥芯上的蒸汽總壓力();L——重錘與支點間的距離;m——閥芯與支點間的距離;如圖5所示，取各力繞支點F的力矩為：WL+W1n+W2m=Gm則重錘與支點間的距離為：圖5外還需設有限制杠桿越出的導架。杠桿式安全閥應垂直安裝，杠桿在兩點間應保持水平。杠桿式安全閥的優(yōu)點是：結(jié)構(gòu)簡單、調(diào)整方便、動作靈活、準確可靠。但與彈簧式安全閥比較，仍存在笨重且靈敏度較差的缺點。(二)安全閥的安全技術要求鍋爐上裝置安全閥應符合下列要求：1.蒸發(fā)量>0.5t/h的鍋爐，至少裝一個安全閥。蒸汽過熱器出口處和可分式省煤器出口處(或入口處)、再熱器入口處和出口處、直流鍋爐的啟動分離器，都必須裝設安全閥。2.安全閥應垂直地裝在鍋筒(或聯(lián)箱)的最高位置。在安全閥和鍋筒(或聯(lián)箱)之間，不得裝有取用蒸汽的出汽管和閥門。3.安全閥上必須有下列裝置：(1)杠桿式安全閥要有防止重錘自行移動的裝置和限制杠桿越出的導架;(2)彈簧式安全閥要有提升手把和防止隨便擰動調(diào)整螺絲的裝置;(3)靜重式安全閥要有防止重片飛脫的裝置。4.安全閥的總排汽能力，必須大于鍋爐最續(xù)蒸發(fā)量。并保證在鍋筒和過熱器上所有的安全閥開啟后，鍋爐的蒸汽壓力上升輻度不超過安全閥較高開啟壓力的30%，并不得使鍋爐的蒸汽壓力超過設計壓力的1.1倍。5.蒸汽安全閥的排汽能力可參照下式計算：ECAPK式中E——安全閥的排汽能力(kg/h);P——安全閥入口處的蒸汽壓力(MPa)，(kgf/cm2);A——安全閥的排汽面積(mm2)一般可用或安全閥制造廠規(guī)定的面積;C——安全閥的排汽常數(shù)，按制造廠提供的數(shù)據(jù)或按下列數(shù)值選用：d=安全閥的徑(mm);h——安全閥的提升高度(mm);K——安全閥入口處蒸汽比容的修正系數(shù)KP——壓力修正系數(shù);表中*亦可用代替;Vg——過熱蒸汽比容(m3/kg);Vb——飽和蒸汽比容(m3/kg);Tg——過熱度(C)。表1過熱器和再熱器出口處安全閥的排汽量，應保證在該排汽量下，過熱器和再熱器有足夠的冷卻，不致于燒壞;省煤器安全閥的截面積由設計單位確定。6.幾個安全閥如果共同裝置在一個與鍋筒直接相連的短管上，則短管的通路截面積應不小于所有安全閥截面積總和的1.25倍。工作壓力≤3.9MPa(39kgf/cm2)的鍋爐，安全閥閥座徑應小于25mm;工作壓力>3.9MPa(39kgf/cm2)的鍋爐安全閥閥座徑應不于小20mm。7.安全閥一般應裝設排汽管，防止排汽時傷人。排汽截面積至少為安全閥總截面積的設任何閥門。如果安全閥排汽聲音不能使司爐在工作地點聽到，則應裝有信號裝置(如汽笛)。省煤器的安全閥應裝設排水管并通至安全地點，在排水管上不允許裝設任何閥門。8.為防止安全閥的閥芯與閥座粘住，應定期對安全閥作手動或自動的放汽或放水試驗。9.爐筒和過熱器上的安全閥應按制造廠的要求或按表2中規(guī)定的壓力進行調(diào)整和校表略表2鍋爐安全閥開啟壓力和鍋爐，按較壓力進行調(diào)整的安全閥必須為過熱器上的安全閥，以保證過熱器上的安全閥先開②表中的工作壓力，對于沖動式安全閥系指沖量接出地點的工作壓力，對于其它類型的安全閥系指安全閥裝置地點的工作壓力。省煤器安全閥的開啟壓力為裝置地點工作壓力的1.10倍。10.安全閥經(jīng)過校驗后，應加鎖或鉛封，并將校驗結(jié)果填入鍋爐技術檔案。(三)安全閥常見故障及原因1.漏汽(1)閥芯和閥座接觸面損壞，或中間夾有臟物;(2)閥桿或襯套磨損，彈簧與閥桿之間間隙太大，閥桿彎曲，安裝時閥桿傾斜，中心線不正;(3)杠桿與支點之間偏斜，閥芯閥座接觸面因受壓力不均勻而損壞;(4)彈簧永久性變形，失去彈力;(5)彈簧與彈簧托盤接觸面不平整;(6)彈簧的平面不平行或兩側(cè)撐桿長度不一致，使彈簧受力不均，引起閥芯閥蓋接觸不正;(7)彈簧腐蝕后斷面減少，彈力不夠。2.達到開啟壓力而不開啟(1)閥芯和閥座被粘住;(2)閥桿與外殼襯套之間間隙過小，受熱后膨脹卡死;(3)閥芯和閥座之間的嚴密性嚴重損壞，長期泄漏，作用在閥芯上的壓力減小，安全閥不能在預定的壓力下開啟;(4)調(diào)整不當，彈簧壓得太緊，重錘向后移動過多。3.不到規(guī)定壓力即排汽(1)調(diào)整的開啟壓力不準確，彈簧壓緊不夠;(2)彈簧出現(xiàn)永久性變形失去應有的壓力;(3)重錘未固定好。位。司爐人中依此進行正確操作，保證鍋爐安全運行。(一)水位表的型式一般小型鍋爐常用的是玻璃管式和平板玻璃式水位表。此外，有的鍋爐安裝位置很高，安裝低位置水位表。這種水位表指示水位的液體分兩種：一種是重于水的指示液(如四氯化乙炔)，它的管子是U形的;另一種是輕于水的指示液，它的管子是П型的，兩種指示液都是與水比較接近較穩(wěn)定的液體。水位表是根據(jù)壓差不同而指示水位的。1.玻璃管式水位表(圖6)圖6玻璃管這種水位表結(jié)構(gòu)簡單，主要由汽旋塞、水旋塞、排水旋塞及玻璃管組成。玻璃管用耐熱玻璃制成，徑有15mm及20mm兩種規(guī)格。徑過細會造毛細現(xiàn)象，影響水位指示的準確性。汽旋塞、水旋塞及排水旋塞由鑄鐵、鑄鋼、鑄銅制成。旋塞有螺紋和法蘭兩種連接方式。使用壓力較高時，亦采用法蘭連接。壓力較低時，可以采用螺紋連接，鐵板制成，但應留有足夠的觀察間隙和應有的照明。2.平板型水位表平板型水位表的構(gòu)造與玻璃管水位表基本相似，只是把玻璃管換成平板玻璃和水位表殼。平板玻璃水位表有單面玻璃和雙面玻璃兩種，兩種形式的結(jié)構(gòu)基本相同，如圖7所示。圖7平板型水位表這種水位表多用于壓力較高的鍋爐上，可承受壓力3.5MPa(35kgf/cm2)。水位表殼是表可在其后面加照明，增加觀察清晰度。安裝位置較高的水位表都是采用雙面平板水位表。平板玻璃嵌入表殼時，利用石棉膠板襯墊，然后用排列較密的螺釘固定，以保證平板玻璃與表殼受力均勻，接觸嚴密。汽的部分發(fā)白，使水面上下色差較大，易于分辨水位位置。(二)水位表的安全技術要求1.每臺鍋爐至少裝兩個彼此獨立的水位表，以防水位表故障時無法顯示水位。但蒸發(fā)量≤0.2t/h的鍋爐，可以只裝一個水位表。表距離操作地面高于6m時，應加裝低地位水位表。低地位水位表連接管應單獨接到鍋筒上。連接管徑不得小于18mm。3.水位表應有指示高度和最低安全水位的明顯標志。水位表玻璃管(板)的最低可見部分應比最低安全水位低25mm，最高可見部分應比最高安全水位高25mm。4.水位表和鍋爐之間汽水連管長度≤500mm時，其徑不得小于18mm;長度>500mm5.水連管和汽連管要水平布置，防止形成假水位。水位表上下接頭中心線，應對準在一條直線上，以免使玻璃管扭曲破碎。6.放水旋塞下面應裝設接到地面的放水管。玻璃管式水位表應有安全防護罩，防止破裂時傷人。7.玻璃管徑及旋塞徑均應大于或等于8mm。8.水位表和鍋筒之間的汽水連接管上，應避免裝設閥門，如裝有閥門，在運行時應將閥門全開，并予以鉛封。9.蒸發(fā)量≥2t/h的鍋爐，應裝設高低水位警報器。(一)水位警報器的作用和分類水位警報器是以聲響的方式向司爐人員報告滿水或缺水的信號，防止發(fā)生鍋爐滿水或缺水事故。大于2t/h的鍋爐(水管)應該裝設水位警報器。水位警報器有浮筒式、水柱浮子式、磁鐵式等幾種。(二)浮筒式高低水位警報器浮筒式高低水位警報器裝在鍋筒，如圖8所示。它由低水浮筒、高水浮筒、杠桿支點、閥桿、試鳴手柄、警報笛等件組成。圖8鍋筒高低水位警報器9-停止閥正常水位時，低于浮筒浸沒在鍋水中，受到水的浮力，高水浮筒懸在蒸汽中，杠桿逆時針旋轉(zhuǎn)，閥桿被頂上去，汽門關閉。長，杠桿具有順時針旋轉(zhuǎn)的趨勢，閥桿受拉，汽門被打開;同樣在低水位時，也有順時針旋誤操作。(三)水柱浮子式水位警報器如圖9所示，高、低水浮筒裝在一個圓筒水柱，故稱水柱浮子式高、低水位警報器。汽閥關閉，高水浮筒懸在空中，由小杠桿力矩作用，右側(cè)針形閥也關閉。圖9水柱浮子式高低水位警報器形閥9―左側(cè)針形閥10―蒸汽引入管11―鍋水引入管關閉，高水浮筒懸在空中，由小杠桿力矩作用，右側(cè)針形閥也關閉。高水位時，高水浮筒浸在水中，產(chǎn)生浮力，通過連桿上的擋鐵推動杠桿