a. Chọn áp kế đo áp suất hơi trong nồi hấp hạt điều
Áp kế lò xo ống Áp kế lò xo xoắn Áp kế màng,
kiểu biến dạng
Áp kế màng hộp kết hợp
Áp kế dùng ống Shiphon
Hình 5.26 Một số áp kế thông dụng
- Áp kế dạng lò xo ống là loại áp kế đƣợc sử dụng rộng rãi nhất trong công nghiệp và nghiên cứu khoa học. Lò xo ống là chi tiết quan trọng trong dụng cụ, nó có thể có tiết diện ngang khác nhau tùy thuộc vào giá trị áp suất cần đo. Phạm vi đo từ (0,05÷40)Mpa, có khi tới 1000Mpa. Độ chính xác 0,1%. Cấp chính xác từ 1÷2,5. Dụng cụ này ổn định ở nhiệt độ đo (-30÷50)0C.
- Áp kế lò xo xoắn: Đối với loại áp kế lò xo ống thì độ dịch chuyển khi bị biến dạng rất ít, để tăng góc biến dạng ngƣời ta dùng một ống nhiều vòng xoắn theo dạng đƣờng ren vít hoặc dạng tự ghi. Loại này có thể đo áp suất từ (8÷160) at.
59
- Áp kế màng thƣờng ở dạng tấm tròn, dƣới tác dụng của áp suất của chất khí hoặc chất lỏng màng sẽ bị biến dạng. Sự biến dạng của màng tỉ lệ với áp suất cần đo, màng có thể làm bằng kim loại nhƣ: thép y10, y10A, chất dẻo, cao su. Chiều dày của màng (0,06÷1,5) mm đối với màng kim loại còn phi kim loại có chiều dày từ (0,1÷5) mm. Màng có thể có nhiều dạng khác nhau. Giới hạn đo của áp kế màng thƣờng bị hạn chế từ 0,2 đến 25at.
- Áp kế màng hộp kết hợp: Ở một số dụng cụ đo áp suất ngƣời ta sử dụng màng hộp làm phần tử đàn hồi. Màng hộp dùng đo áp suất từ (0,5÷6) at, có thể thay đổi giới hạn áp suất đo đƣợc trong áp kế bằng cách thay đổi chiều dầy, đƣờng kính, kích thƣớc sóng, tuy nhiên việc này sẽ ảnh hƣởng đến độ nhạy của áp kế. Để đo các giá trị nhỏ hơn nữa, ngƣời ta có thể kết hợp nhiều màng hộp với nhau.
- Áp kế dùng ống siphon: Ống siphon là một hộp hình trụ có thành mỏng, dạng sóng. Thƣờng ống siphon làm bằng đồng thanh hoặc thép không rỉ, chiều dầy của màng là 0,1 mm. Dƣới tác dụng của áp suất của chất lỏng hoặc chất khí tác dụng lên thành ống làm nó bị biến dạng làm bƣớc S của ống bị thay đổi. Sự thay đổi này tỷ lệ với áp suất cần đo. Để tăng độ cứng của ống siphon, ngƣời ta thƣờng dùng thêm lò xo trụ ở phía trong ống hoặc hai đầu của nó có thể hàn. Loại này có ƣu điểm là kết cấu nhỏ gọn, đo chính xác áp suất từ (0,1÷4) hoặc 6 bar. Tuy nhiên nó có nhƣợc điểm so với lò xo ống là có độ nhạy kém, phạm vi nhỏ, chế tạo khó khăn dẫn đến giá thành cao.
Từ các loại áp kế trên, áp kế màng đƣợc chọn để đo áp áp suất hơi trong nồi hấp là phù hợp với các yêu cầu của hệ thống và giá thành chế tạo hệ thống.
b. Dùng nhiệt kế đo nhiệt độ hấp
Hai loại áp kế đƣợc đề cập trong đề tài là nhiệt kế dãn nở dạng tấm hiển thị bằng đồng hồ kim và loại nhiệt kế điện trở hiển thị số điện tử.
- Nhiệt kế dãn nở dạng tấm: Nguyên lý của nó là dùng hai kim loại ở dạng tấm đƣợc hàn với nhau, chúng có hệ số dãn nở vì nhiệt khác nhau, khi có sự tăng nhiệt độ sẽ gây ra sự dãn dài của các tấm khác nhau, do các tấm không thể dịch chuyển tƣơng đối với nhau nên sẽ bị uốn về phía tấm có hệ số dãn nở vì nhiệt nhỏ hơn. Sự khác nhau về hệ số dãn nở càng lớn thì độ uốn của tấm lƣỡng kim càng lớn khi có sự thay đổi nhiệt độ. Hai kim loại thƣờng đƣợc dùng để tạo nên tấm lƣỡng kim là đồng đỏ có hệ số dãn nở dài lớn và inva (sắt niken) có hệ số dãn nở dài nhỏ. Loại này đƣợc dùng nhiều trong các thiết bị điều khiển nhiệt độ, cấu tạo đơn giản, rẻ tiền, dê sửa chửa, độ chính xác 1%.
60
- Nhiệt kế điện trở hiển thị số điện tử: Nguyên lý làm việc của nhiệt kế điện trở là dựa trên cơ sở sự thay đổi điện trở của dây dẫn kim loại hoặc chất bán dẫn khi nhiệt độ thay đổi hay nói cách khác là dựa trên cơ sở hiệu ứng nhiệt điện. Nhiệt kế điện trở thƣờng gặp trong thực tế có hai loại: Nhiệt điện trở kim loại và nhiệt điện trở bán dẫn. Nhiệt điện trở dùng trong các dụng cụ đo nhiệt cần phải làm việc với dòng phụ tải nhỏ để nhiệt năng sinh ra do dòng trong nhiệt điện trở nhỏ so với nhiệt năng nhận đƣợc từ môi trƣờng đo. Phạm vi đo của nhiệt kế điện trở từ (-200÷700)0C.
Ƣu điểm của nhiệt kế điện trở:
Phép đo có độ chính xác cao.
Có khả năng đặt dụng cụ thứ cấp ở khoảng cách xa so với chỗ cần đo nhiệt độ.
Có khả năng ghi tự động và điều chỉnh tự động quá trình nhiệt độ.
Có khả năng làm trung tâm kiểm tra nhiệt độ bằng cách nối một vài nhiệt kế với một dụng cụ đo.
Nhƣợc điểm của nhiệt kế điện trở:
Cần nguồn cung cấp ổn định, hạn chế dùng trong môi trƣờng dễ gây cháy nổ, dễ cháy.
Chiều dài của chi tiết cảm biến khá lớn, do vậy nó không cho phép đo nhiệt độ tại một điểm.
Không đo đƣợc ở môi trƣờng có rung động.
Có sai số của dụng cụ thứ cấp.
Hình 5.27 Các loại nhiệt kế
Từ hai loại nhiệt kế trên ta chọn nhiệt kế dãn nỡ dạng tấm hiển thị đồng hồ kim vì loại này có các ƣu điểm giá thành rẻ, dễ lắp đặt và kiểm tra, không phụ thuộc vào nguồn điện và phù hợp với hệ thống.
61
CHƢƠNG 6: KHẢO NGHIỆM CÔNG NGHỆ HẤP VÀ THỜI GIAN LƢU TRỮ SAU HẤP Ở ĐIỀU KIỆN THỰC TẾ
Phần này trình bày các nhân tố ảnh hƣởng của quá trình thực nghiệm, cách thức tiến hành, các thông số đánh giá và các số liệu thực nghiệm.