Сигнализатор утечки аммиака типа СА-I
Общие сведения
Сигнализатор предназначен для непрерывного контроля концентрации паров аммиака (NН3) в воздухе помещений машинных (аппаратных) и конденсаторных отделений при некруглосуточном обслуживании холодильных установок, выдачи сигналов включения вентиляции и обесточивания стационарной холодильной установки при достижении концентрации паров аммиака соответствующих установленных порогов.
Сигнализатор также может применяться на предприятиях агропрома, торговли, газовой и химической промышленности.
Сигнализаторы, в зависимости от количества используемых в них каналов, могут быть двухканальные (СА-I-02), четырехканальные (СА-I-04), восьмиканальные (СА-I-08). СА-I-Х:
СА - сигнализатор аммиака;
I - номер серии;
Х - число измерительных каналов (02; 04; 08). ; Температура окружающего воздуха: для блока сигнализации и питания от 5 до 40°С; для датчиков от минус 10 до 40°С.
Относительная влажность окружающего воздуха до 80% при температуре 20°С.
Атмосферное давление от 84 до 106,7 кПа (от 630 до 800 мм рт.ст.).
Вибрация частотой 25 Гц, амплитудой до 0,1 мм.
Требования к вредным веществам в воздухе рабочей зоны стационарной холодильной аммиачной установки, за исключением аммиака, должны быть в соответствии с ГОСТ 12.1.005.
При эксплуатации сигнализатора должны выполняться "Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей" (М. "Энергоатомиздат", 1992), "Правила устройства и безопасной эксплуатации аммиачных холодильных установок" (М. "ВНИИКТИхолодпром", 1992).
По способу защиты человека от поражения электрическим током сигнализатор относится к классу 01 по ГОСТ 12.2.007.0-75 и соответствует исполнению IР20 по ГОСТ 14254-96.
Электрическая прочность изоляции между отдельными цепями и корпусом сигнализатора при температуре (25+10)°С и относительной влажности не более 80% должна выдерживать в течение 1 мин воздействие испытательного напряжения переменного тока практически синусоидальной формы частотой (50+1) Гц:
500 В при номинальном напряжении в цепи до 60 В;
750 В при номинальном напряжении цепи от 60 до 250 В.
Электрическое сопротивление изоляции между отдельными электрическими цепями и корпусом при температуре окружающего воздуха (25+10)°С должно быть не менее 20 МОм при относительной влажности не более 80%.
Блок сигнализации и питания устанавливают только вне взрывоопасных зон помещений. Заземляющие устройства должны быть выполнены в соответствии с ГОСТ 21230-75, заземление сигнализатора - в соответствии с ПУЭ. Сопротивление заземляющих устройств не должно превышать 4 Ом.
Степень защиты персонала от соприкосновения с находящимися под напряжением частями или приближения к ним, а также степень защиты от попадания внутрь посторонних тел и воды по ГОСТ 14254-96:
вводного отделения датчика IР54;
газопроницаемого стакана датчика IР21;
блока сигнализации и питания IР20.
Сигнализатор соответствует требованиям ИБЯЛ.413214.001 ТУ-99.
Технические характеристики
Сигнализаторы являются автоматическими стационарными приборами, состоящими из блока сигнализации и питания и выносных датчиков.
Блок сигнализации и питания выполнен в обыкновенном исполнении и должен быть установлен за пределами взрывоопасной зоны.
Датчики выполнены взрывозащищенными с маркировкой взрывозащиты 1ЕхdIIАТ6Х.
Степень прочности оболочки датчика нормальная по ГОСТ 22782.0-83.
Датчики должны устанавливаться в контролируемых точках, не менее двух в помещении.
Длина соединительного кабеля между блоком сигнализации и питания и каждым выносным датчиком не ограничивается, если сопротивление каждого провода линии не более 10 Ом.
Рекомендуемые типы кабеля: КМПЭВ7x0,75 ГОСТ 17301-83;
КМПЭВЭ7x0,75 ГОСТ 17301-83; КМПВЭ7x0,75 ГОСТ 17301-83; КМПВЭВ7x0,75 ГОСТ 17301-83.
Сигнализаторы имеют два установленных порога срабатывания со следующей допустимой погрешностью срабатывания:
"ПОРОГ 1" - (0,5+0,2) г/м3 NН3;
"ПОРОГ 2" - (1,5+0,5) г/м3 NН3.
Сигнализаторы имеют следующую сигнализацию:
зеленую при концентрации аммиака ниже значения "ПОРОГ 1";
красного цвета при достижении концентрации аммиака значения "ПОРОГ 1" ("П1"), при этом срабатывает исполнительное реле "ПОРОГ 1" типа РПС 32А (или аналогичное по мощности контактов);
красного цвета прерывистую при достижении концентрации аммиака значения "ПОРОГ 2" ("П2"), при этом срабатывает исполнительное реле "ПОРОГ 2" типа РЭСЗ4 (или аналогичное по мощности контактов) и на выходную колодку выдается постоянное напряжение (5-+) В (ток не более 5 мА);
красного цвета при возникновении неисправности чувствительного элемента датчика.
Электрическое питание сигнализатора должно осуществляться от сети переменного тока (220-+) В и частотой (50+1) Гц.
Мощность, потребляемая сигнализатором в рабочем режиме после прогрева, В·А, не более: двухканального - 20
четырехканального - 40
восьмиканального - 80
Масса, кг, не более: датчика - 0,5
блока сигнализации и питания: двухканального - 3
четырехканального - 4
восьмиканального - 5
Габаритные размеры, мм, не более: датчика - 135x70x90
блока сигнализации и питания: двухканального - 100x200x282
четырехканального - 140x200x282
восьмиканального - 220x200x282
Время прогрева не более 60 мин.
Время работы без калибровки не менее 7 сут. Время выдачи сигналов при воздействии на чувствительный элемент датчика сигнальной концентрации NН3 2,4 г/м3 не более 90 с.
Сигнализатор выдерживает 200%-ную перегрузку по содержанию NН3 в воздухе (относительно значения "ПОРОГ 2") в течение 30 мин. Время восстановления сигнализатора не более 5 мин.
Средняя наработка на отказ по каждому каналу составляет не менее 20 000 ч.
Среднее время восстановления работоспособного состояния не более 8 ч.
Средний полный срок службы - не менее 7 лет.
Гарантийный срок эксплуатации сигнализатора - 1 год со дня отгрузки потребителю.
Конструкция и принцип действия
Работа сигнализатора основана на изменении сопротивления полупроводникового слоя адсорбционного чувствительного элемента АЧЭ-03, электропроводность которого зависит от количества адсорбированных из окружающего воздуха молекул аммиака.
Структурная схема сигнализатора представлена на рис. 1.
Структурная схема сигнализатора:
1 - датчики;
2 - блок сигнализации и электропитания;
БП - блок питания;
МИП - модуль измерительного преобразователя;
ИК1-ИКп - измерительные каналы;
ИП - узел исполнительных реле;
РП1, РП2 - исполнительные реле
Каждый выносной датчик сигнализатора выполнен в оригинальном литьевом взрывозащищенном корпусе и содержит адсорбционный чувствительный элемент АЧЭ-03 и пленочный терморезистор, являющийся датчиком температуры, сигнал с которого используется для работы схемы термокомпенсации соответствующего измерительного канала сигнализатора.
Устройство (блока) сигнализации и питания состоит из:
блока питания (БП);
модуля измерительного преобразователя (МИП), в количестве одного МИП на два измерительных канала.
Выносные датчики с помощью кабеля подсоединяются к соответствующим контактам колодок, расположенных на задней панели блока сигнализации и питания в соответствии со схемой электрических соединений (рис. 2), причем номер датчика должен соответствовать номеру измерительного канала, написанному на лицевой панели МИП. Подсоединение датчика осуществляется по схеме, приведенной на крышках, закрывающих колодки.
Схема электрических соединений сигнализатора:
А1, А2.1, А2.2, Х1, Х1.1, Х1.2, Х1.3, Х4.1, Х4.2;
А3.1, А3.2, Х5, Х6.1, Х6.2, Х14, Х15;
А4.1, А4.2, Х7, Х8.1, Х8.2, Х16, Х17;
А5.1, А5.2, Х9, Х10.1, Х10.2, Х18, Х19 - ряды зажимов для подключения датчиков;
Д1-Д8 - датчики;
F1, F2 - плавкие предохранители;
К1, К2 - исполнительные реле
На другие (в соответствии со схемой) контакты этих же колодок имеют выход свободные контакты исполнительных реле "ПОРОГ 1" и "ПОРОГ 2" для подсоединения цепей привода вентиляции и стационарной холодильной аммиачной установки.
При появлении в воздухе контролируемого помещения аммиака сопротивление полупроводникового газочувствительного слоя (ГЧС) начинает уменьшаться и при достижении первой сигнальной концентрации аммиака, составляющей (0,5+0,2) г/м3, на лицевой панели МИП соответствующего измерительного канала гаснет зеленый индикатор "НОРМА" и включается красный индикатор "П1", также срабатывает исполнительное реле "ПОРОГ 1". При дальнейшем увеличении концентрации аммиака и достижения ее значения "ПОРОГ 2", составляющего (1,5+0,5) г/м3, включается красный мигающий индикатор "П2" и срабатывает второе исполнительное реле.
Каждый МИП содержит в себе два независимых друг от друга измерительных канала, работающих от своего датчика. Каждый измерительный канал имеет светодиодную индикацию о достижении концентрации аммиака в контролируемой датчиком точке значения установленных порогов 0,5 и 1,5 г/м3.
МИП имеет одно реле сигнализации "ПОРОГ 1" и одно реле сигнализации "ПОРОГ 2" на два измерительных канала, таким образом при достижении концентрации паров аммиака в любом из двух датчиков измерительных каналов МИП значений установленных порогов срабатывает соответствующее реле.
В сигнализаторе предусмотрен непрерывный автоматический контроль наиболее вероятной неисправности - обрыва цепи ГЧС АЧЭ-03. При возникновении неисправности на лицевой панели МИП соответствующего канала включается красный светодиод "ОТКАЗ".
Блок сигнализации и питания для двухканального сигнализатора состоит из БП и одного МИП;
для четырехканального сигнализатора состоит из БП и двух МИП;
для восьмиканального сигнализатора состоит из БП и четырех МИП.
МИП предназначен для контроля значения сопротивления ГЧС элементов АЧЭ-03 двух датчиков, преобразования его в напряжение, индикации и выдачи сигналов на исполнительные реле при достижении этого напряжения значений уставок, соответствующих значениям установленных порогов срабатывания.
БП выполнен по следующей схеме: помехоподавляющий фильтр, выпрямитель напряжения сети и фильтр, высокочастотный преобразователь напряжения, устройство управления и формирователь сигналов защиты. Напряжения вторичных обмоток трансформатора преобразователя после выпрямителей и фильтров используются для питания МИП (напряжения: 6 кВ, 12 В, минус 12 В), датчиков и реле.
Помехоподавляющий фильтр препятствует проникновению индустриальных и радиопомех в сеть, а также из сети, выполнен на конденсаторах.
Конструкция датчика приведена на рис. 3, градуировочные характеристики сигнализатора - на рис. 4.
Общий вид, установочные и габаритные размеры датчика:
1 - фиксирующий винт;
2 - винт заземления;
3 - кожух;
4, 10 - прокладки;
5 - основание;
6 - стакан;
7 - винт крепления крышки;
8 - стопорный винт;
9 - крышка;
11 - корпус;
12, 13 - кольца;
14 - фланец;
15 - лепесток;
16 - планка;
17 - винт для крепления соединительного кабеля
Градуировочные характеристики сигнализатора:
а - на уровне "ПОРОГ 1" срабатывания (0,5 г/м3 NH3);
б - на уровне "ПОРОГ 2" срабатывания (1,5 г/м3 NH3);
Uс1, Uс2 - выходные сигналы, В;
С - концентрация
Чувствительный элемент датчика припаян к токопроводам, запрессованным в основание датчика из изоляционного материала. Это основание вместе со стаканом образуют полость, в которой находится чувствительный элемент датчика. Стакан проницаем для воздушных смесей газов и паров. Соединение стакана с корпусом неразъемное, выполненное склеиванием с дополнительным креплением с кожухом.
Корпус, основание датчика и крышка образуют полость вводного отделения. Соединение крышки с корпусом резьбовое со стопорением винтом. В полость вводного отделения выходят токопроводы чувствительного элемента. К ним подсоединяются с помощью винтов, шайб и лепестков провода кабеля, соединяющего датчик с блоком сигнализации и питания. В корпусе размещены элементы вводного устройства: эластичное уплотнительное кольцо для уплотнения кабеля и кольцо, поджимаемое фланцем. Резьбовое соединение фланца с корпусом фиксируется винтом. С помощью этого же фланца производится соединение датчика с трубой, в которой проложен кабель.
Для наружного заземления датчика используются лепесток и винт.
Соединения крышки с корпусом и датчика с корпусом уплотняются прокладками.
Для защиты стакана имеется защитный кожух, который крепится к корпусу датчика винтами. Предусмотрено крепление датчика при монтаже с помощью двух винтов с резьбой М4.
Для пломбирования датчика используется отверстие под стопорный винт.
Взрывозащищенность датчика обеспечивается размещением нагретого и питаемого электрическим током чувствительного элемента во взрывонепроницаемой оболочке, образуемой стаканом и электроизоляционным основанием датчика.
Вводное отделение, образованное полостью корпуса, основанием датчика и крышкой, также взрывонепроницаемое. Прочность этих оболочек проверяется при изготовлении датчика. Они испытываются гидравлическим давлением 1030 кПа в течение не менее 10 с.
Взрывонепроницаемость оболочек обеспечивается применением взрывозащиты по резьбе. Стакан выполнен из бронзового порошка марки БРОФ-10-1. Соединение стакана с корпусом осуществляется склеиванием клеем К-400 и дополнительным механическим креплением кожухом. Минимальная длина клеевого стыка 7 мм.
В качестве элементов взрывозащиты использованы сопряжения деталей, обеспечивающих взрывозащиту по резьбе. Эти сопряжения обозначены словом "ВЗРЫВ" с указанием допустимых параметров взрывозащиты: минимальной осевой длины и шага резьбовых соединений.
Механические повреждения взрывозащитных поверхностей и их окраски не допускается.
Герметизация токопроводов достигается с помощью клея К-400.
Взрывонепроницаемость ввода кабеля достигается путем уплотнения его эластичным резиновым кольцом. Допустимые размеры уплотнительного кольца указаны на рис. 3.
Все винты, крепящие детали, а также используемые для присоединения проводов кабеля и заземления, предохранены от самоотвинчивания применением пружинных шайб. Для предотвращения самоотвинчивания фланца используется стопорный винт, крышки - стопорный винт с пломбированием.
Сигнализатор должен устанавливаться на месте эксплуатации в соответствии с монтажным чертежом, приведенным на рис. 5. Блок сигнализации и питания должен устанавливаться за пределами взрывоопасной зоны, он должен быть заземлен с помощью зажима "".
Монтажный чертеж установки сигнализатора:
а - общий вид:
1 - щит управления;
2 - блок сигнализации и электропитания;
3, 10 - соединительные кабели;
4, 9 - защитные трубы;
5 - датчик;
6 - фланец датчика;
7 - муфта;
8 - контргайка;
I - кронштейн с изделием не поставляется;
б - разметка отверстий на щите управления для установки блока сигнализации и электропитания
Датчики необходимо устанавливать в местах наиболее вероятной утечки паров аммиака. В каждом помещении должно быть установлено не менее двух датчиков, причем эти датчики должны относиться к одному МИП (должны быть присоединены к одной колодке, расположенной на задней панели блока сигнализации и питания, а номер датчика должен соответствовать номеру измерительного канала).
В соответствии с монтажным чертежом соединительные кабели должны быть помещены в трубу, концы кабеля должны быть оснащены кабельными наконечниками, взятыми из ЗИП.
В соответствии со схемой подсоединяется цепь электромагнитного пускателя стационарной холодильной аммиачной установки и цепь электромагнитного пускателя привода включения аварийной вентиляции и сигнализации.
В комплект поставки входят: сигнализатор в количестве согласно заказу, ведомость и комплект ЗИП, техническое описание и инструкция.
Характеристики Электротехнического оборудования
Характеристики станков
Характеристики КПО
Характеристики импортного оборудования
Характеристики насосного оборудования
Марки стали и сплавов
Прочее оборудование
