Манометры ТМ-521ТЭ: технические характеристики, устройство и применение в энергетике
Манометр показывающий ТМ-521ТЭ представляет собой электроконтактный манометр виброустойчивого исполнения, предназначенный для измерения избыточного и вакуумметрического давления неагрессивных к медным сплавам сред, а также для коммутации электрических цепей в системах автоматического контроля, сигнализации и регулирования. Аппарат является ключевым элементом защиты технологического оборудования на объектах теплоэнергетики, в частности, на тепловых электростанциях, в котельных и на трубопроводах пара и горячей воды.
Конструктивные особенности и принцип действия
Конструкция манометра ТМ-521ТЭ базируется на одновитковой трубчатой пружине (трубке Бурдона) из медного сплава, которая является первичным преобразователем давления. Под действием измеряемого давления пружина деформируется, ее свободный конец через тягу и секторно-шестеренчатый механизм приводит в движение стрелочную indicating часть. Отличительной чертой модели ТМ-521ТЭ является наличие электроконтактной группы, смонтированной на отдельной плате. Группа состоит из двух независимых контактов (минимального и максимального), положение которых на шкале задается оператором с помощью специальных ключей-установщиков через окно в стекле. При достижении стрелкой заданного порога срабатывания происходит замыкание или размыкание соответствующей электрической цепи.
Для работы в условиях повышенной вибрации, характерной для энергетического оборудования, прибор оснащен демпфером — жидкостным успокоителем (на основе глицерина или силиконовой жидкости), который заполняет внутренний объем корпуса. Это гасит колебания стрелки, обеспечивая стабильные показания и предотвращая ложные срабатывания контактов. Корпус прибора — герметичный, пылевлагозащищенный (степень защиты не ниже IP54), что позволяет эксплуатировать его в сложных условиях машинных залов.
Основные технические параметры
Технические характеристики манометров ТМ-521ТЭ регламентируются технической документацией завода-изготовителя и отраслевыми стандартами. Ниже приведены сводные данные по ключевым параметрам.
Таблица 1. Основные технические характеристики ТМ-521ТЭ
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Класс точности indicating части | 1,5; 2,5 |
| Диаметр корпуса | 160 мм |
| Диапазоны измеряемых давлений (избыточных) | От -0,1…0 МПа (вакуумметр) до 0…160 МПа и выше. Стандартные ряды: 0-0,6; 0-1; 0-1,6; 0-2,5; 0-4; 0-6; 0-10; 0-16; 0-25; 0-40; 0-60; 0-100; 0-160 МПа. |
| Рабочая среда | Неагрессивные к медным сплавам газы и жидкости (пар, вода, воздух, масло, инертные газы). |
| Рабочая температура окружающей среды | От -40°C до +60°C |
| Температура измеряемой среды | До +150°C. При более высоких температурах обязательно использование манометровых сифонных трубок (гидрозатворов) для защиты механизма от перегрева. |
| Электроконтактная группа | Два независимых контакта (COM-NO/NC). Положение контактов устанавливается по всей шкале. |
| Коммутируемые параметры | Напряжение до 380 В переменного тока, максимальный коммутируемый ток — до 2 А (для активной нагрузки). Для индуктивных нагрузок (пускатели, реле) требуется использование промежуточных реле. |
| Степень защиты корпуса | IP54 (защита от пыли и брызг воды). |
| Присоединительный резьбовой штуцер | М20х1,5 (ГОСТ 30577), возможны другие исполнения по заказу (G½, ½»NPT). Расположение — радиальное (нижнее). |
| Масса | Около 1,8 кг (зависит от модификации и заполнения демпфера). |
Область применения и особенности монтажа
Манометры ТМ-521ТЭ находят основное применение в системах тепловой автоматики и контрольно-измерительных приборов (ТАиКИП) на объектах генерации и распределения тепловой и электрической энергии. Типичные точки установки:
- Паровые коллекторы и паропроводы котлов высокого давления.
- Линии редуцирования пара.
- Магистрали питательной и сетевой воды.
- Системы смазки и уплотнения турбогенераторов.
- Воздушные и газовые тракты.
- Установка производится на вертикально расположенный патрубок или трехходовой кран (вентиль) с помощью штуцера. Это обеспечивает удобство считывания показаний и доступ к установочным органам.
- Обязательно использование сифонной трубки (демпферной петли) при работе с паром или средой с температурой выше +150°C. Петля заполняется водой для создания гидрозатвора, конденсирующего пар и защищающего трубку Бурдона от термических перегрузок.
- Подключение электрических цепей производится через герметичные кабельные вводы в задней части корпуса к клеммной колодке. Сечение подключаемых проводов — до 1,5 мм².
- Запрещается приложение крутящего момента к корпусу при монтаже — затяжка производится только за шестигранник штуцера.
- Высокая виброустойчивость за счет жидкостного демпфирования.
- Надежная и ремонтопригодная контактная группа с визуальным контролем положения уставок.
- Адаптированность к жестким условиям отечественных ТЭЦ и котельных.
- Возможность работы в широком диапазоне температур окружающей среды.
- Диапазон измерения: Рабочее давление должно находиться в пределах 1/2 — 2/3 от верхнего предела шкалы прибора для обеспечения наилучшей точности и долговечности.
- Класс точности: Для технологического контроля и сигнализации обычно достаточно класса 2,5. Класс 1,5 выбирается для более ответственных задач, где важна повышенная точность indication.
- Материалы: Стандартное исполнение — медно-латунная группа. Для сред, содержащих сероводород или аммиак, могут потребоваться модификации с коррозионностойкими материалами.
- Наличие демпфера: Для установки на насосы, компрессоры, запорную арматуру виброустойчивое исполнение с заполнением жидкостью является обязательным.
- Запотевание стекла изнутри: Указывает на разгерметизацию корпуса или испарение/утечку демпфирующей жидкости. Требуется ремонт в специализированной мастерской.
- Стрелка не возвращается к нулю или залипает: Засорение трубки Бурдона или передаточного механизма, усталость пружины. Необходима чистка или замена.
- Ложные срабатывания контактов или их отсутствие: Окисление контактных групп, ослабление пружин контактов, нарушение электрической изоляции. Требуется регулировка и чистка контактной группы.
- Подтекание среды из-под штуцера: Износ уплотнительной прокладки или нарушение резьбового соединения. Замена прокладки, подтяжка соединения (с соблюдением момента затяжки).
При монтаже необходимо соблюдать следующие правила:
Сравнение с аналогами и выбор модификации
На рынке представлены аналогичные электроконтактные манометры других производителей (например, ДМ2005-Эк, ЭКМ-1У, импортные модели). Ключевыми конкурентными преимуществами ТМ-521ТЭ являются:
При выборе конкретной модификации необходимо учитывать:
Поверка, обслуживание и типовые неисправности
Манометры ТМ-521ТЭ относятся к средствам измерений, подлежащим периодической поверке. Межповерочный интервал (МПИ) обычно составляет 1-2 года, в зависимости от условий эксплуатации и регламента предприятия. Поверка осуществляется методом сравнения с образцовым манометром в контрольных точках шкалы, а также проверкой точности срабатывания контактов.
Обслуживание включает визуальный контроль целостности, чистоту смотрового стекла, проверку герметичности соединений и отсутствие подтеков демпфирующей жидкости. Распространенные неисправности и их причины:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается ТМ-521ТЭ от ТМ-510ТЭ?
Основное отличие — в конструкции контактной группы. В ТМ-510ТЭ используется более простая система с одним контактом на подвижной стрелке и секторными контактами на шкале. ТМ-521ТЭ имеет два независимых контакта с отдельными установочными стрелками на плате, что обеспечивает более гибкую и точную настройку уставок, а также большую ремонтопригодность.
Можно ли использовать ТМ-521ТЭ для измерения давления кислорода или ацетилена?
Нет, категорически запрещено. Стандартное исполнение прибора содержит масло в демпфере и материалы (медь, латунь), которые не допускаются для контакта с кислородом (риск возгорания) и агрессивными газами. Для таких сред существуют специальные манометры с маркировкой и соответствующими материалами корпуса (например, бескислородные обезжиренные).
Как правильно настроить уставки срабатывания контактов?
Настройка производится при отключенном питании. Через смотровое окно с помощью специального ключа (идет в комплекте) необходимо установить красные указатели-стрелки на требуемые значения шкалы минимума и максимума. Контакты будут срабатывать, когда основная рабочая стрелка коснется соответствующего указателя. После настройки необходимо проверить срабатывание, плавно повышая и понижая давление в системе (например, с помощью трехходового крана).
Что делать, если демпфирующая жидкость (глицерин) пожелтела или стала мутной?
Помутнение или изменение цвета глицерина свидетельствует о его старении, возможном перегреве или загрязнении. Это ухудшает видимость шкалы и может slightly влиять на демпфирующие свойства. Рекомендуется отправить прибор в ремонтную организацию для замены жидкости и проведения внеочередной проверки метрологических характеристик.
Допустимо ли использование манометра ТМ-521ТЭ в качестве обычного показывающего, без подключения контактов?
Да, абсолютно допустимо. Электроконтактная часть является дополнительной функцией. Прибор может использоваться исключительно для визуального контроля давления, при этом контактная группа просто остается неиспользуемой. Это не влияет на его измерительные свойства.
Какой документ подтверждает пригодность манометра к эксплуатации?
Основным документом является свидетельство о поверке государственного или аккредитованного поверителя, в которое вносятся результаты поверки, дата ее проведения и срок следующей. Также при первичном приобретении должен предоставляться паспорт завода-изготовителя с отметкой о первичной поверке.
Заключение
Манометр электроконтактный виброустойчивый ТМ-521ТЭ представляет собой надежный, проверенный временем прибор, который продолжает оставаться востребованным в системах контроля и защиты энергетического оборудования. Его конструкция оптимально сбалансирована для работы в условиях высоких давлений, температур и механических вибраций. Понимание его технических особенностей, правил монтажа, эксплуатации и обслуживания позволяет специалистам энергетической отрасли обеспечивать безаварийную работу технологических систем, своевременную сигнализацию о критических отклонениях параметров и, как следствие, высокий уровень промышленной безопасности.