Датчик температуры подшипников насоса pt100

Контроль температуры датчиками PT100

Описание

Пусковая защита, контроль температуры подшипников качения

В отличие от износостойких подшипников скольжения из карбида кремния (SiC), установленных внутри насоса, подшипники качения во внешнем подшипниковом узле подвергаются естественному износу. В случае повреждения подшипников качения начинается эксцентричное вращение внешней полумуфты.

Для предотвращения повреждения внешних магнитов о защитную оболочку магнитной муфты в подобных ситуациях все насосы DICKOWс магнитной муфтой оснащены механической пусковой защитой. Зазоры S₁ между вращающимся пусковым кольцом и неподвижной опорой подшипника с одной стороны и S₂ между вращающейся магнитной муфтой и неподвижной защитной оболочкой магнитной муфты с другой стороны подобраны таким образом, чтобы механически избежать касания магнитов с защитной оболочкой при перегреве.

Продолжительная работа с повреждённым подшипником качения приводит к соответствующему износу на пусковом кольце, что уменьшает зазор между внешними магнитами и защитной оболочкой. Если обслуживающий персонал своевременно не распознает эту ситуацию, то из-за повреждения защитной оболочки внешними магнитами перекачиваемая среда может попасть в атмосферу.

У датчиков температуры PT100 измерительный резистор выполнен из платины, который при T = 0 °C имеет сопротивление 100 Ом. Изменение температуры в месте измерения приводит к изменению сопротивления и, следовательно, напряжения на выходе. Изменение напряжения обрабатывается в последовательно включенном регуляторе таким образом, что при превышении заданной предельной температуры поступает сигнал на отключение электродвигателя или срабатывает сигнализация.

При повреждении подшипника качения пусковое кольцо вращается эксцентрично. Если на насосе применяется датчик PT100 для контроля температуры, как показано на рисунке A, то соприкосновение деталей приводит к увеличению температуры на датчике PT100, который затем подаёт сигнал на остановку электродвигателя.

Датчики PT100 для насосов NCL / NCR(спецификация 84.SE.031)

Датчик PT100 накладного типа (спецификация 84.SE.028)

Контроль температуры поверхности защитной оболочки магнитной муфты

При выборе элементов PT100 необходимо убедиться, что они действительно подходят для измерения температуры поверхности.

На рисунке Bпоказан традиционный температурный датчик PT100, который в максимальной степени соответствует требованиям к такого рода датчикам. Корпус защитной трубки выполнен плоским, так что имеется достаточный контакт с поверхностью защитной оболочки магнитной муфты. Чувствительный элемент закреплен непосредственно на корпусе защитной трубки. Встроенная пружина гарантирует, что нижний край защитной трубки будет постоянно соприкасаться с поверхностью защитной оболочки.

Такие датчики надежно работают в насосе, заполненном средой, и защищают от превышения точки кипения перекачиваемой среды в камере магнитной муфты, вызванного недопустимым повышением температуры, в т.ч. при перекачивании кипящих сред. Или для контроля температуры обратного потока внутренней циркуляции при отводе тепла от потерь на магните, как показано на рисунке C, что возможно только в насосах DICKOW с лопатками на тыльной стороне защитной оболочки магнитной муфты или вспомогательным колесом.

Недопустимое повышение температуры магнитной муфты может быть вызвано падением расхода насоса ниже допустимого, работой против закрытого клапана на нагнетании без дополнительного байпаса, засорением циркуляционных каналов, а также при размагничивании магнитной муфты и нарушением внутреннего потока циркуляции.

Важно знать!
— PT100 защищает магнитную муфту от перегрева только в том случае, если насос полностью заполнен перекачиваемой средой.
— При установке PT100 на входе внутреннего циркуляционного потока к магнитной муфте, как показано на рис. D (защитная оболочка без лопастей на тыльной стороне),то в кипящих средах функция защиты от превышения точки кипения больше не гарантируется.PT100 не будет реагировать до тех пор, пока весь насос не нагреется соответствующим образом.
— Датчики температуры поверхности, как показано на рис. B, не предназначены для защиты от сухого хода.

Контроль температуры подшипников скольжения у насосов с обогревом

Принцип действия и конструкция датчика PT100 идентичен ранее описанному датчику для контроля температуры защитной оболочки магнитной муфты

У описанных выше датчиков температуры основное предназначение — контроль точки кипения перекачиваемой жидкости в камере магнитной муфты. Эта проблема, как правило, отсутствует в перекачиваемых средах, требующих дополнительного обогрева насоса.

Повреждения насоса могут возникнут в том случае, если насос запускают в тот момент, когда перекачиваемая жидкость недостаточно разогрета. В связи с этим рекомендуется контролировать температуру внутри насоса, т.е. в области рабочего колеса на стороне подшипника скольжения. Датчик PT100 настраивается таким образом, что насос может быть запущен только в том случае, когда температура в точке измерения выше минимально допустимой температуры перекачиваемой среды.

Важно знать!
— Если контроль температуры насоса не предусмотрен, то необходимо выполнить следующие действия: на время прогрева насоса электродвигатель обесточить, снять защиту муфты и продолжать нагрев насоса до тех пор, пока вал насоса не будет легко прокручиваться вручную.

Источник

Контроль температуры датчиками PT100

Датчики температуры ТСПТ-Б, ТСПТ-Б Ex, госреестр №79107-20 предприятие-изготовитель: ООО “ПК “ТЕСЕЙ”, г.Обнинск

Пусковая защита, контроль температуры подшипников качения

Для предотвращения повреждения внешних магнитов о защитную оболочку магнитной муфты в подобных ситуациях все насосы DICKOWс магнитной муфтой оснащены механической пусковой защитой. Зазоры S1 между вращающимся пусковым кольцом и неподвижной опорой подшипника с одной стороны и S2 между вращающейся магнитной муфтой и неподвижной защитной оболочкой магнитной муфты с другой стороны подобраны таким образом, чтобы механически избежать касания магнитов с защитной оболочкой при перегреве.

Рис.A: PT100 для контроля
подшипников качения

Датчики PT100 для насосов NCL / NCR(спецификация 84.SE.031)

Датчик PT100 накладного типа (спецификация 84.SE.028)

Назначение

Датчики температуры ТСПТ-Б, ТСПТ-Б Ex (далее – датчики температуры) предназначены для измерений температуры твердых тел, подшипников, обмоток электрических машин, генераторов, трансформаторов, а также жидких и газообразных сред, неагрессивных к материалу защитного корпуса, в условиях ограниченного доступа к конструкциям изделий, в составе которых они используются.

Подшипники, используемые в системе водяных насосов

Если насосное оборудование функционирует «на максимуме», то в этом случае подшипник должен выдержать определенный уровень нагрузки, а именно:

Напряжение, которое возникает в процессе подгонки такого элемента к валу;
Массу узла вращения;
Различные предварительные натяги, что были обусловлены компанией-изготовителем.

Необходимо отметить, что большая часть подшипников теряет свою функциональность и ломается по таким причинам, как:

Ошибка, допущенная при подборе изделия к валу (игнорирование показателей допуска);
Изменение геометрической формы вала;
Отсутствие сбалансированности конструкционных элементов, которые вращаются;
Расширение вала под воздействием температуры;
Совершенная попытка охладить подшипник путем заливания в него обычной воды или же какой-либо иной жидкости (при охлаждении внешней части изделия происходит высыхание смазочного материала, что сказывается на качестве его работы и общем сроке эксплуатации);
Пульсирование потока воды;
Появление кавитационных пузырьков;
Изменение геометрической формы корпуса подшипника;
Возникновение различных видов вибраций;
Промежуток между подшипником и крыльчаткой (распространенное явлением в миксерах);
Использование изделия качения низкого качества или же подделки оригинальной модели (является распространенной проблемой в наше время).

В процессе перегрузки подшипник нагревается, что очень негативно сказывается на продолжительности срока эксплуатации такого элемента, а также может привести к его поломке. При сильном нагревании снижается показатель вязкости смазочного материала, в результате чего изделие больше не может выдерживать возложенную на него нагрузку.

Стоит отметить, что использование самоустанавливающегося подшипника в специальном корпусе и его замена могут проводиться без остановки работы насосного оборудования. Представители крупнейших брендов-производителей говорят, что длительность работы смазочного материала зависит от уровня нагрева. В среднем чистая смазка может не высыхать, выполняя при этом возложенные на нее функции в течение приблизительно 30 лет (при условии, что изделие будет использоваться при температуре около 30 градусов по Цельсию).

Если же показатель нагрева смазочного материала повышается на 10 градусов, то это способно в два раза уменьшить его срок службы. Исходя из этого, можно сделать вывод, что если у вас есть стремление продлить «жизнь» антифрикционных подшипников, то решающим фактором в этом вопросе будет регулировка уровня нагрева смазочного материала.

Кроме того, одной из наиболее распространенных причин поломки такого элемента ранее указанного производителем срока, считается попадание в его смазку различных частиц и жидкостей. По данным производителей всего две тысячные процента воды в материале могут привести к снижению длительности использования подшипника почти на 50 процентов. В то же время около 6 процентов посторонней жидкости в масле снижает эксплуатационный срок изделия на 83 процента.

Существует несколько причин, по которым жидкость может попасть в подшипник, а именно:

Вследствие нарушения герметичности упаковки (во время перевозки изделия);
Повреждения подшипника (в этом случае жидкость попадает внутрь изделия из шланга, используемого для мытья ближайшей территории);
В процессе охлаждения изделия, когда воздух с большим содержанием влаги проникает в корпус изделия сквозь кромку или уплотнение с лабиринтной втулкой;
При использовании подшипников радиального типа, когда из-за охлаждения сальника уплотнением происходит появление конденсата или же пара.

Попадание жидкости внутрь подшипника может привести к следующим проблемам:

Возникновение точечной коррозии металла, а также появление ржавчины на дорожке качения и шариках (приводит к повышению усталости металла);
Появление хрупкости металла (является причиной ускоренного старения подшипников);
Попадание воды в масло, что снижает его эксплуатационные характеристики.

Основными причинами попадания в смазочный материал твердых частиц является:

Износ сепаратора, создаваемого из латуни и других материалов (неметаллов);
Отделение крохотных частиц от корпуса изделия;
Несоблюдение требований к чистоте помещений, в которых осуществляется сборка подшипников (из-за чего посторонние частички грязи могут изначально находятся в корпусе изделия);
Проникновение смазочного материала, который отработал свой ресурс.

Существует несколько способов, позволяющих не допустить преткновение твердых частиц и воды внутрь элемента качения:

Использование эпоксидных или иных уплотнений внутри корпуса изделия;
Установка расширения камеры вне корпуса изделия, что позволит воздуху увеличиваться в объеме в процессе нагревания подшипника;
Проведение очистки смазочного материала внутри изделия с использованием системы фильтрации и циркуляции масла (или же путем его полной замены).

При использовании центробежного насосного оборудования может возникнуть необходимость в том, чтобы заменить антифрикционные подшипники гидродинамическими аналогами. Сделать такой шаг нужно, если:

Число оборотов DN за одну минуту не превышает 300 тысяч;
Такие подшипники не поддерживают эксплуатационный срок в 25 тысяч часов в период безостановочного использования;
Скорость работы насоса составляет более 2,7 миллионов оборотов в минуту.

Описание

Принцип работы датчиков температуры основан на изменении электрического сопротивления термочувствительного элемента от температуры.

Датчики температуры состоят из одного или нескольких конструктивно связанных, первичных преобразователей температуры, защитного корпуса с монтажными элементами или без них и коммутационных устройств в виде коробки, разъема или кабеля.

Чувствительный элемент (ЧЭ) первичного преобразователя выполнен из металлической проволоки бифилярной намотки или пленки, нанесенной на диэлектрическую подложку в виде меандра. ЧЭ имеет выводы для крепления соединительных проводов и известную зависимость электрического сопротивления от температуры.

Для защиты от механических воздействий ЧЭ помещен в защитный корпус.

Номинальная статическая характеристика (НСХ) датчиков температуры ТСПТ-Б, ТСПТ-Б Ex в соответствии с ГОСТ 6651-2009 (МЭК 60751).

После установки датчиков на изделия, в составе которых они применяются, их дальнейший демонтаж невозможен в связи с особенностями их применения и конструкции.

Модификации и схема обозначения датчиков температуры ТСПТ-Б, ТСПТ-Б Ex представлены в таблице 1.

Фотографии общего вида модификаций датчиков температуры приведены на рисунке 1.

Источник