鍋爐水位計(jì)的分類(lèi)、結(jié)構(gòu)與使用注意事項(xiàng)

水位表是顯示鍋爐水位高低的監(jiān)測(cè)儀表，是蒸汽鍋爐的主要安全附件之一。對(duì)水位表使用不符合要求時(shí)很容易造成鍋爐缺水、滿水事故。

       水位表的工作原理和連通器的原理相同。簡(jiǎn)單說(shuō)是利用“等壓面為水平面”的原理設(shè)計(jì)制作的。鍋爐的鍋筒是一個(gè)大容器，接在上面的水位表是一個(gè)小容器，兩者連通后水位保持在同一高度上，鍋筒內(nèi)的實(shí)際水位由水位表顯示出來(lái)(圖4—9)。 

       一、水位表的分類(lèi)及結(jié)構(gòu)

       1．玻璃管式水位表  主要由汽旋塞、水旋塞、放水旋塞和玻璃管等部分組成(圖4一10)。水位表與鍋筒之間通過(guò)汽、水連接管相通，其水位的高低透過(guò)玻璃管顯示出來(lái)。玻璃管是用耐熱玻璃制成，公稱(chēng)直徑有15毫米(mm)和20毫米(mm)兩種規(guī)格。這種水位表結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，使用、維修方便，但其承壓能力低，玻璃管易破碎，一般用在工作壓力低于0.78兆帕(MPa)的小型鍋爐上。

       2．玻璃板式水位表  工作原理和結(jié)構(gòu)與玻璃管式水位表基本相似，只是把玻璃管換成了平板玻璃。這種板式水位表有單面玻璃板和雙面玻璃板兩種，主要由玻璃板、金屬框盒、汽旋塞、水旋塞和放水旋塞等構(gòu)件組成(圖4一11)。

       單面玻璃板式水位表在金屬框盒的前面鑲有一塊平板玻璃，接觸面用石棉板作襯墊，然后用螺絲將框蓋加在框盒上，使框蓋、框盒、襯墊和玻璃板緊密結(jié)合。在玻璃板的內(nèi)表面刻有三棱形的溝槽，由于光源在前面，光線通過(guò)溝槽與汽水介質(zhì)接觸產(chǎn)生不同的折射作用，使水位表中蒸汽部分較亮，存水部分較暗，汽水分界線相當(dāng)清晰。

       雙面玻璃板式水位表在金屬框盒的前后兩面都鑲有平板玻璃。光源一般放在后面。光線折射后使水位表中蒸汽部分較暗，而存水部分反而較亮，水位很容易辨別。

       由于玻璃板式水位表承壓能力較高，安全可靠且顯示水位清晰，所以，在蒸汽鍋爐上得到了廣泛的應(yīng)用。

       3．低地位水位表  又稱(chēng)低地位水位計(jì)。這是一種設(shè)置在操作室內(nèi)或操作平臺(tái)上的水位表。其結(jié)構(gòu)，實(shí)質(zhì)上是一個(gè)水位轉(zhuǎn)換器和差壓計(jì)的組合。它先通過(guò)冷凝器將水位轉(zhuǎn)換成壓差，然后用平衡這一壓差的U形管液位差來(lái)顯示。根據(jù)U形管內(nèi)注入的液體不同，常用的低地位水位計(jì)有重液式和輕液式兩種形式。為了便于觀察，在U形管內(nèi)的液體中一般加入紅色顏料，使汽水分界線更明顯些。

       重液式低地位水位表主要由冷凝器、沉淀箱、U形連通管和重液器等部分組成(圖4一12)。重液有三氯甲烷、四氯化碳等。使用中鍋筒內(nèi)水位的變化引起U形管中重液液面的變化，使低地位水位表上反映的液位與鍋爐內(nèi)的真實(shí)水位相對(duì)應(yīng)，這樣便于司爐人員監(jiān)視水位變化。輕液式低地位水位表的結(jié)構(gòu)和工作原理與重液式相似，但U形管要倒置(圖4-13)。輕液常用機(jī)油、煤油和汽油的混合液。使用低地位水位表，要經(jīng)常與鍋筒處的高位水位表校核，并以鍋筒上的水位為準(zhǔn)，及時(shí)消除誤差。

       4．雙色水位表  這種水位表是1980年以后在工業(yè)鍋爐上使用的一種新型水位表。其外形和玻璃板式水位表相似。它是利用棱鏡對(duì)不同

介質(zhì)(水、蒸汽)的透照和反射原理，實(shí)現(xiàn)對(duì)有水部位顯示紅色，無(wú)水部位顯示綠色(也可使有水部位顯示綠色，無(wú)水部位顯示紅色)。因此，水與蒸汽界限十分清晰，而且便于遠(yuǎn)距離監(jiān)視。特別是當(dāng)鍋爐出現(xiàn)滿水或缺水事故時(shí)，水位計(jì)內(nèi)出現(xiàn)全紅或全綠色，非常醒目，有利于司爐人員迅速辨別事故、及時(shí)采取措施。

       二、安全使用和技術(shù)要求

       1．水位表的裝設(shè)數(shù)量

       (1)額定蒸發(fā)量小于或等于0.2噸／時(shí)(t／h)的鍋爐，可以裝設(shè)1個(gè)水位表。

       (2)額定蒸發(fā)量大于0.2噸／時(shí)(t／h)的鍋爐，至少應(yīng)裝2個(gè)彼此獨(dú)立的水位表。即各水位表的汽、水連接管分別接到鍋筒上。

       (3)水位表距離操作地面高于6米(m)時(shí)，應(yīng)加裝低地位水位表。低地位水位表的連接管應(yīng)單獨(dú)接到鍋筒上。

       (4)用低地位水位表監(jiān)視水位的鍋爐，控制室內(nèi)應(yīng)有2個(gè)可靠的低地位水位表。

       2．水位表應(yīng)有的標(biāo)志和防護(hù)裝置

       (1)水位表應(yīng)有指示最高、最低安全水位的明顯標(biāo)志。

       (2)為防止水位表?yè)p壞時(shí)傷人，玻璃管式水位表應(yīng)有防護(hù)罩，罩的開(kāi)口大小應(yīng)不妨礙觀察真實(shí)水位。

       (3)水位表應(yīng)有放水旋塞和接到安全地點(diǎn)的放水管，以方便沖洗。

       (4)水位表與鍋筒之間的汽、水連接管的長(zhǎng)度應(yīng)盡可能地短，內(nèi)徑不得小于18毫米(mm)，按照?qǐng)D4—14所示的方法進(jìn)行安裝。汽連管中的凝結(jié)水應(yīng)能自行流向水位表，水連管中的水應(yīng)能自行流向鍋筒，以防止形成假水位。

       3．水位表的安全使用

       (1)堅(jiān)持每班沖洗1次水位表，以防止汽水管路堵塞。沖洗過(guò)程如圖4—15。

       (2)水位表和鍋筒之間的汽水連接管上，如裝有閥門(mén)，在正常運(yùn)行時(shí)必須將閥門(mén)全開(kāi)。

       (3)及時(shí)檢修泄漏點(diǎn)。運(yùn)行中如表體的上接口漏汽，則造成水位表上部汽壓略低于鍋筒內(nèi)實(shí)際汽壓，使水位表顯示的水位要比實(shí)際水位高；如表體的下接口和放水閥門(mén)泄漏，則使水位表顯示的水位比真實(shí)水位低。因此，若發(fā)現(xiàn)泄漏須及時(shí)維修。

       (4)應(yīng)有足夠的照明，并保持水位表玻璃面的清潔，以便觀察水位。水位計(jì)照明應(yīng)使用36伏以下的安全電壓。

       三、水位表使用注意事項(xiàng)

       1．單只水位表運(yùn)行  一些單位只強(qiáng)調(diào)生產(chǎn)，片面追求經(jīng)濟(jì)效益，忽視鍋爐的安全工作。有的在鍋爐水位表尚未配齊的情況下就將鍋爐投入運(yùn)行；有的在水位表?yè)p壞后，不及時(shí)進(jìn)行修理或更換，致使鍋爐經(jīng)常處于單只水位表運(yùn)行狀態(tài)[小于或等于0.2噸／時(shí)(t／h)的的鍋爐允許裝設(shè)一只水位表]，一旦這只表稍有不正常，就極易導(dǎo)致司爐人員的誤判斷和誤操作，使鍋爐發(fā)生缺水或滿水事故。

       2．不定期沖洗水位表  鍋爐在運(yùn)行中，如果司爐工發(fā)現(xiàn)水位計(jì)上已經(jīng)看不見(jiàn)水位線了，應(yīng)該熟練的采用“叫水”的方法，以判別鍋內(nèi)缺水嚴(yán)重與否。“叫水”的方法是：先開(kāi)啟水位計(jì)下端放水旋塞，使汽水連接管及玻璃板得到同時(shí)沖洗，再關(guān)閉汽旋塞，讓水連管得到?jīng)_洗，然后關(guān)閉放水旋塞，觀察是否有水位出現(xiàn)。這時(shí)，如果從水位計(jì)上能看見(jiàn)水位，則屬不嚴(yán)重缺水；如水位計(jì)上已看不見(jiàn)水位，那就屬于嚴(yán)重缺水。蒸汽鍋爐在正常運(yùn)行時(shí)，鍋筒內(nèi)的水面總是不斷波動(dòng)，因此，水位計(jì)顯示的水面也總是上下輕微波動(dòng)的。如發(fā)現(xiàn)水位計(jì)內(nèi)水面靜止不動(dòng)，則的能是水旋塞或水連管被鍋水中的雜質(zhì)及鹽類(lèi)所堵塞而不通暢了。這時(shí)因蒸汽的凝結(jié)會(huì)使水位計(jì)指示的水位虛假的上升，形成足以引起危險(xiǎn)后果的假水位。因此，蒸汽鍋爐在運(yùn)行中，水位計(jì)應(yīng)定期檢查，并規(guī)定每班對(duì)水位計(jì)至少?zèng)_洗一次。水位計(jì)的沖洗步驟是：先開(kāi)啟水位計(jì)下端的放水旋塞，使汽水連接管及玻璃板同時(shí)沖洗；關(guān)閉汽旋塞，單獨(dú)沖洗水旋塞及水連管。然后，開(kāi)啟汽旋塞，再單獨(dú)沖洗汽連管、汽旋塞及玻璃板。最后關(guān)閉放水旋塞后，再開(kāi)啟水旋塞，這時(shí)水位應(yīng)立即上升到原來(lái)的水位線，并上下輕微晃動(dòng)。水位如上升的太慢，那便是水旋塞或水連管還未沖洗通暢，應(yīng)照上述步驟再次進(jìn)行沖洗。
按時(shí)沖洗水位表，對(duì)于保證鍋爐的安全運(yùn)行非常重要，同時(shí)，這也是司爐人員的一項(xiàng)基本操作。但是在使用中有的對(duì)水位表未能做到每班沖洗，而是幾班或幾天才沖洗1次，有的只沖洗一只水位表而不沖洗另一只，甚至有的司爐工操作幾年蒸汽鍋爐，競(jìng)不知道如何沖洗水位表。結(jié)果使水位表汽水連管發(fā)生堵塞，造成鍋爐的缺水或滿水事故。

       3．泄漏  在對(duì)運(yùn)行中的鍋爐進(jìn)行外部檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)，有的單位鍋爐水位表的汽、水旋塞漏汽、漏水現(xiàn)象非常嚴(yán)重。由于沒(méi)有及時(shí)處理，水位表不能真實(shí)反映出鍋爐的實(shí)際水位，直接影響了鍋爐的安全操作。

       三、水位表常見(jiàn)故障及其排除方法

       水位表的常見(jiàn)故障有水位呆滯、水位上升、水位偏高、水位偏低、玻璃管破裂等。其故障原因及排除方法，見(jiàn)表4—5。

       表4—5    水位表常見(jiàn)故障原因及排除方法