锅炉水位计的分类、结构与使用注意事项

锅炉水位计的分类、结构与使用注意事项

水位表是显示锅炉水位高低的监测仪表，是蒸汽锅炉的主要安全附件之一。对水位表使用不符合要求时很容易造成锅炉缺水、满水事故。

       水位表的工作原理和连通器的原理相同。简单说是利用“等压面为水平面”的原理设计制作的。锅炉的锅筒是一个大容器，接在上面的水位表是一个小容器，两者连通后水位保持在同一高度上，锅筒内的实际水位由水位表显示出来(图4—9)。 

       一、水位表的分类及结构

       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组成(图4一10)。水位表与锅筒之间通过汽、水连接管相通，其水位的高低透过玻璃管显示出来。玻璃管是用耐热玻璃制成，公称直径有15毫米(mm)和20毫米(mm)两种规格。这种水位表结构简单，价格便宜，使用、维修方便，但其承压能力低，玻璃管易破碎，一般用在工作压力低于0.78兆帕(MPa)的小型锅炉上。

       2．玻璃板式水位表  工作原理和结构与玻璃管式水位表基本相似，只是把玻璃管换成了平板玻璃。这种板式水位表有单面玻璃板和双面玻璃板两种，主要由玻璃板、金属框盒、汽旋塞、水旋塞和放水旋塞等构件组成(图4一11)。

       单面玻璃板式水位表在金属框盒的前面镶有一块平板玻璃，接触面用石棉板作衬垫，然后用螺丝将框盖加在框盒上，使框盖、框盒、衬垫和玻璃板紧密结合。在玻璃板的内表面刻有三棱形的沟槽，由于光源在前面，光线通过沟槽与汽水介质接触产生不同的折射作用，使水位表中蒸汽部分较亮，存水部分较暗，汽水分界线相当清晰。

       双面玻璃板式水位表在金属框盒的前后两面都镶有平板玻璃。光源一般放在后面。光线折射后使水位表中蒸汽部分较暗，而存水部分反而较亮，水位很容易辨别。

       由于玻璃板式水位表承压能力较高，安全可靠且显示水位清晰，所以，在蒸汽锅炉上得到了广泛的应用。

       3．低地位水位表  又称低地位水位计。这是一种设置在操作室内或操作平台上的水位表。其结构，实质上是一个水位转换器和差压计的组合。它先通过冷凝器将水位转换成压差，然后用平衡这一压差的U形管液位差来显示。根据U形管内注入的液体不同，常用的低地位水位计有重液式和轻液式两种形式。为了便于观察，在U形管内的液体中一般加入红色颜料，使汽水分界线更明显些。

       重液式低地位水位表主要由冷凝器、沉淀箱、U形连通管和重液器等部分组成(图4一12)。重液有三氯甲烷、四氯化碳等。使用中锅筒内水位的变化引起U形管中重液液面的变化，使低地位水位表上反映的液位与锅炉内的真实水位相对应，这样便于司炉人员监视水位变化。轻液式低地位水位表的结构和工作原理与重液式相似，但U形管要倒置(图4-13)。轻液常用机油、煤油和汽油的混合液。使用低地位水位表，要经常与锅筒处的高位水位表校核，并以锅筒上的水位为准，及时消除误差。

       4．双色水位表  这种水位表是1980年以后在工业锅炉上使用的一种新型水位表。其外形和玻璃板式水位表相似。它是利用棱镜对不同

介质(水、蒸汽)的透照和反射原理，实现对有水部位显示红色，无水部位显示绿色(也可使有水部位显示绿色，无水部位显示红色)。因此，水与蒸汽界限十分清晰，而且便于远距离监视。特别是当锅炉出现满水或缺水事故时，水位计内出现全红或全绿色，非常醒目，有利于司炉人员迅速辨别事故、及时采取措施。

       二、安全使用和技术要求

       1．水位表的装设数量

       (1)额定蒸发量小于或等于0.2吨／时(t／h)的锅炉，可以装设1个水位表。

       (2)额定蒸发量大于0.2吨／时(t／h)的锅炉，至少应装2个彼此独立的水位表。即各水位表的汽、水连接管分别接到锅筒上。

       (3)水位表距离操作地面高于6米(m)时，应加装低地位水位表。低地位水位表的连接管应单独接到锅筒上。

       (4)用低地位水位表监视水位的锅炉，控制室内应有2个可靠的低地位水位表。

       2．水位表应有的标志和防护装置

       (1)水位表应有指示最高、最低安全水位的明显标志。

       (2)为防止水位表损坏时伤人，玻璃管式水位表应有防护罩，罩的开口大小应不妨碍观察真实水位。

       (3)水位表应有放水旋塞和接到安全地点的放水管，以方便冲洗。

       (4)水位表与锅筒之间的汽、水连接管的长度应尽可能地短，内径不得小于18毫米(mm)，按照图4—14所示的方法进行安装。汽连管中的凝结水应能自行流向水位表，水连管中的水应能自行流向锅筒，以防止形成假水位。

       3．水位表的安全使用

       (1)坚持每班冲洗1次水位表，以防止汽水管路堵塞。冲洗过程如图4—15。

       (2)水位表和锅筒之间的汽水连接管上，如装有阀门，在正常运行时必须将阀门全开。

       (3)及时检修泄漏点。运行中如表体的上接口漏汽，则造成水位表上部汽压略低于锅筒内实际汽压，使水位表显示的水位要比实际水位高；如表体的下接口和放水阀门泄漏，则使水位表显示的水位比真实水位低。因此，若发现泄漏须及时维修。

       (4)应有足够的照明，并保持水位表玻璃面的清洁，以便观察水位。水位计照明应使用36伏以下的安全电压。

       三、水位表使用注意事项

       1．单只水位表运行  一些单位只强调生产，片面追求经济效益，忽视锅炉的安全工作。有的在锅炉水位表尚未配齐的情况下就将锅炉投入运行；有的在水位表损坏后，不及时进行修理或更换，致使锅炉经常处于单只水位表运行状态[小于或等于0.2吨／时(t／h)的的锅炉允许装设一只水位表]，一旦这只表稍有不正常，就极易导致司炉人员的误判断和误操作，使锅炉发生缺水或满水事故。

       2．不定期冲洗水位表  锅炉在运行中，如果司炉工发现水位计上已经看不见水位线了，应该熟练的采用“叫水”的方法，以判别锅内缺水严重与否。“叫水”的方法是：先开启水位计下端放水旋塞，使汽水连接管及玻璃板得到同时冲洗，再关闭汽旋塞，让水连管得到冲洗，然后关闭放水旋塞，观察是否有水位出现。这时，如果从水位计上能看见水位，则属不严重缺水；如水位计上已看不见水位，那就属于严重缺水。蒸汽锅炉在正常运行时，锅筒内的水面总是不断波动，因此，水位计显示的水面也总是上下轻微波动的。如发现水位计内水面静止不动，则的能是水旋塞或水连管被锅水中的杂质及盐类所堵塞而不通畅了。这时因蒸汽的凝结会使水位计指示的水位虚假的上升，形成足以引起危险后果的假水位。因此，蒸汽锅炉在运行中，水位计应定期检查，并规定每班对水位计至少冲洗一次。水位计的冲洗步骤是：先开启水位计下端的放水旋塞，使汽水连接管及玻璃板同时冲洗；关闭汽旋塞，单独冲洗水旋塞及水连管。然后，开启汽旋塞，再单独冲洗汽连管、汽旋塞及玻璃板。最后关闭放水旋塞后，再开启水旋塞，这时水位应立即上升到原来的水位线，并上下轻微晃动。水位如上升的太慢，那便是水旋塞或水连管还未冲洗通畅，应照上述步骤再次进行冲洗。
按时冲洗水位表，对于保证锅炉的安全运行非常重要，同时，这也是司炉人员的一项基本操作。但是在使用中有的对水位表未能做到每班冲洗，而是几班或几天才冲洗1次，有的只冲洗一只水位表而不冲洗另一只，甚至有的司炉工操作几年蒸汽锅炉，竞不知道如何冲洗水位表。结果使水位表汽水连管发生堵塞，造成锅炉的缺水或满水事故。

       3．泄漏  在对运行中的锅炉进行外部检查时发现，有的单位锅炉水位表的汽、水旋塞漏汽、漏水现象非常严重。由于没有及时处理，水位表不能真实反映出锅炉的实际水位，直接影响了锅炉的安全操作。

       三、水位表常见故障及其排除方法

       水位表的常见故障有水位呆滞、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，见表4—5。

       表4—5    水位表常见故障原因及排除方法