by
1. Công dụng của nhiệt kế
Nhiệt kế là công cụ dùng để đo nhiệt độ của chất lưu, bề mặt khí, ví dụ như khí lò sau khi quá trình cháy diễn ra. Nhiệt kế được phân loại thành nhiệt kế tiếp xúc và nhiệt kế không tiếp xúc hoặc nhiệt kế hồng ngoại và được mô tả dưới đây.
Nhiệt kế tiếp xúc
Có rất nhiều loại nhiệt kế tiếp xúc. Cặp nhiệt độ là ví dụ đơn giản nhất của loại nhiệt kế tiếp xúc.
Tuy nhiên, để phục vụ cho mục đích kiểm toán năng lượng ở một dây chuyền công nghiệp, chúng ta thường sử dụng cặp nhiệt điện để đo nhiệt độ cho độ chính xác cao. Thiết bị này bao gồm hai kim loại không đồng dạng, một đầu được nối với nhau. Các tấm hợp kim kim loại của cặp nhiệt điện thường gặp là dây điện. Hiện tại có các loại cặp nhiệt độ sử dụng các tấm kim loại và các thang độ khác nhau. 4 loại thang độ phổ biến nhất là J, K, T và E. Các thang nhiệt độ cao như R, S, C và GB. Mỗi thang độ có dải nhiệt độ và môi trường khác nhau, mặc dù nhiệt độ tối đa thay đổi theo đường kính dây điện sử dụng trong cặp nhiệt độ. Mặc dù thang độ của cặp nhiệt độ quy định giải nhiệt độ, đường kính của dây điện sử dụng trong cặp nhiệt độ cũng giới hạn giải tối đa.
Nhiệt kế không tiếp xúc hay nhiệt kế hồng ngoại
Nhiệt kế không tiếp xúc hay nhiệt kế hồng ngoại có thể thực hiện đo nhiệt độ mà không có tiếp xúc vật chất giữa nhiệt kế và vật đo nhiệt độ. Nhiệt kế được hướng vào bề mặt và cho ngay kết quả nhiệt độ đo. Công cụ này hữu ích với trường hợp đo những điểm nóng trong lò, nhiệt độ bề mặt, vv…
Nhiệt kế hồng ngoại cho phép người sử dụng đo nhiệt độ ở những ứng dụng mà bộ cảm biến truyền thống không thể sử dụng hoặc không cho kết quả đo chính xác, chẳng hạn như:
- Khi cần đo nhanh, chẳng hạn với những đối tượng đo chuyển động (như máy cán, máy chuyển dịch, hoặc đai của băng tải)
- Khi cần đo không tiếp xúc do nhiễm bẩn hoặc các lý do nguy hại khác (như điện áp cao)
- Khoảng cách hoặc chiều cao quá xa
- Nhiệt độ quá cao đối với thiết bị cảm biến
- Vật đo đặt trong chân không hoặc các bầu không khí có kiểm soát khác
- Vật đo được bao quanh bởi điện từ trường (như gia nhiệt cảm ứng)
Nguyên tắc cơ bản của nhiệt kế hồng ngoại là vật đo phát ra năng lượng hồng ngoại. Vật đo càng nóng, các phân tử của nó hoạt động nhiều hơn, và năng lượng hồng ngoại phát ra càng lớn. Một
nhiệt kế hồng ngoại có ống ngắm tập trung vào năng lượng hồng ngoại thu được từ vật đo vào máy dò. Máy dò chuyển đổi năng lượng thành những tín hiệu điện, được khuyếch đại và thể hiện thành đơn vị nhiệt độ sau khi đã hiệu chỉnh với sự biến động nhiệt độ môi trường xung quanh.
2. Phạm vi sử dụng nhiệt kế
Trong kiểm toán năng lượng, nhiệt độ là một trong những thông số quan trọng nhất cần đo để xác định tổn thất năng lượng nhiệt hoặc để tính cân bằng năng lượng. Đo nhiệt độ được thực hiện khi kiểm toán thiết bị điều hoà không khí, lò hơi, lò đốt, hệ thống hơi, hệ thống thu hồi nhiệt thải, thiết bị trao đổi nhiệt, vv… Trong quá trình kiểm toán, nhiệt độ có thể đo ở:
- Không khí xung quanh
- Nước được làm lạnh trong hệ thống làm lạnh
- Khí vào ở Thiết bị điều chỉnh không khí của dây chuyền điều hoà không khí
- Nước làm mát vào và ra ở tháp giải nhiệt
- Bề mặt đường ống hơi, lò hơi, lò
- Nước vào lò hơi
- Khí xả
- Nước ngưng quay trở lại
- Cung cấp không khí sấy sơ bộ cho quá trình cháy
- Nhiệt độ của dầu nhiên liệu
3. Cách thức sử dụng nhiệt kế
Cặp nhiệt điện (nhiệt kế tiếp xúc) bao gồm hai kim loại không đồng dạng, một đầu được nối với nhau. Khi mối nối được gia nhiệt hoặc giải nhiệt sẽ sinh ra điện áp, điện áp này tương tác trở lại nhiệt độ. Một que thăm được đưa vào dòng chất lỏng hoặc khí để đo nhiệt độ của, ví dụ như khí lò, không khí nóng hoặc nước. Để đo nhiệt độ bề mặt, người ta sử dụng que thăm dạng tấm.
Trong hầu hết các trường hợp, cặp nhiệt điện sẽ trực tiếp đưa ra kết quả của thiết bị cần đo ( oC hoặc oF) trên màn hình số.
Việc sử dụng nhiệt kế không tiếp xúc hoặc nhiệt kế hồng ngoại rất đơn giản. Nhiệt kế hồng ngoại (súng) được hướng về phía bề mặt cần đo nhiệt độ. Kết quả đo được đọc trực tiếp trên màn hình.
4. Các biện pháp an toàn và phòng tránh
Khi sử dụng nhiệt kế cần thực hiện các biện pháp phòng chống và an toàn sau:
- Que thăm phải được nhúng vào chất lưu và đo sau khoảng từ 1-2 phút, tức là sau khi thông số đo đã ổn định.
- Trước khi sử dụng cặp nhiệt điện, cần kiểm tra dải nhiệt độ thiết kế của cặp nhiệt điện.
- Không bao giờ được để que thăm của cặp nhịêt điện tiếp xúc với ngọn lửa.
- Trước khi sử dụng nhiệt kế không tiếp xúc, cần thiết lập độ phát xạ theo bề mặt cần đo nhiệt độ.
- Kiểm tra tài liệu hướng dẫn sử dụng để biết thêm hướng dẫn chi tiết về các biện pháp an toàn và phòng tránh trước khi sử dụng thiết bị.
Nhiệt kế là công cụ dùng để đo nhiệt độ của chất lưu, bề mặt khí, ví dụ như khí lò sau khi quá trình cháy diễn ra. Nhiệt kế được phân loại thành nhiệt kế tiếp xúc và nhiệt kế không tiếp xúc hoặc nhiệt kế hồng ngoại và được mô tả dưới đây.
Nhiệt kế tiếp xúc
Có rất nhiều loại nhiệt kế tiếp xúc. Cặp nhiệt độ là ví dụ đơn giản nhất của loại nhiệt kế tiếp xúc.
Tuy nhiên, để phục vụ cho mục đích kiểm toán năng lượng ở một dây chuyền công nghiệp, chúng ta thường sử dụng cặp nhiệt điện để đo nhiệt độ cho độ chính xác cao. Thiết bị này bao gồm hai kim loại không đồng dạng, một đầu được nối với nhau. Các tấm hợp kim kim loại của cặp nhiệt điện thường gặp là dây điện. Hiện tại có các loại cặp nhiệt độ sử dụng các tấm kim loại và các thang độ khác nhau. 4 loại thang độ phổ biến nhất là J, K, T và E. Các thang nhiệt độ cao như R, S, C và GB. Mỗi thang độ có dải nhiệt độ và môi trường khác nhau, mặc dù nhiệt độ tối đa thay đổi theo đường kính dây điện sử dụng trong cặp nhiệt độ. Mặc dù thang độ của cặp nhiệt độ quy định giải nhiệt độ, đường kính của dây điện sử dụng trong cặp nhiệt độ cũng giới hạn giải tối đa.
Hình 1. Nhiệt kế cặp nhiệt điện (Reliability Direct, Inc)
Nhiệt kế không tiếp xúc hay nhiệt kế hồng ngoại
Nhiệt kế không tiếp xúc hay nhiệt kế hồng ngoại có thể thực hiện đo nhiệt độ mà không có tiếp xúc vật chất giữa nhiệt kế và vật đo nhiệt độ. Nhiệt kế được hướng vào bề mặt và cho ngay kết quả nhiệt độ đo. Công cụ này hữu ích với trường hợp đo những điểm nóng trong lò, nhiệt độ bề mặt, vv…
Nhiệt kế hồng ngoại cho phép người sử dụng đo nhiệt độ ở những ứng dụng mà bộ cảm biến truyền thống không thể sử dụng hoặc không cho kết quả đo chính xác, chẳng hạn như:
- Khi cần đo nhanh, chẳng hạn với những đối tượng đo chuyển động (như máy cán, máy chuyển dịch, hoặc đai của băng tải)
- Khi cần đo không tiếp xúc do nhiễm bẩn hoặc các lý do nguy hại khác (như điện áp cao)
- Khoảng cách hoặc chiều cao quá xa
- Nhiệt độ quá cao đối với thiết bị cảm biến
- Vật đo đặt trong chân không hoặc các bầu không khí có kiểm soát khác
- Vật đo được bao quanh bởi điện từ trường (như gia nhiệt cảm ứng)
Nguyên tắc cơ bản của nhiệt kế hồng ngoại là vật đo phát ra năng lượng hồng ngoại. Vật đo càng nóng, các phân tử của nó hoạt động nhiều hơn, và năng lượng hồng ngoại phát ra càng lớn. Một
nhiệt kế hồng ngoại có ống ngắm tập trung vào năng lượng hồng ngoại thu được từ vật đo vào máy dò. Máy dò chuyển đổi năng lượng thành những tín hiệu điện, được khuyếch đại và thể hiện thành đơn vị nhiệt độ sau khi đã hiệu chỉnh với sự biến động nhiệt độ môi trường xung quanh.
Hình 2. Nhiệt kế không tiếp xúc hay nhiệt kế hồng ngoại
2. Phạm vi sử dụng nhiệt kế
Trong kiểm toán năng lượng, nhiệt độ là một trong những thông số quan trọng nhất cần đo để xác định tổn thất năng lượng nhiệt hoặc để tính cân bằng năng lượng. Đo nhiệt độ được thực hiện khi kiểm toán thiết bị điều hoà không khí, lò hơi, lò đốt, hệ thống hơi, hệ thống thu hồi nhiệt thải, thiết bị trao đổi nhiệt, vv… Trong quá trình kiểm toán, nhiệt độ có thể đo ở:
- Không khí xung quanh
- Nước được làm lạnh trong hệ thống làm lạnh
- Khí vào ở Thiết bị điều chỉnh không khí của dây chuyền điều hoà không khí
- Nước làm mát vào và ra ở tháp giải nhiệt
- Bề mặt đường ống hơi, lò hơi, lò
- Nước vào lò hơi
- Khí xả
- Nước ngưng quay trở lại
- Cung cấp không khí sấy sơ bộ cho quá trình cháy
- Nhiệt độ của dầu nhiên liệu
3. Cách thức sử dụng nhiệt kế
Cặp nhiệt điện (nhiệt kế tiếp xúc) bao gồm hai kim loại không đồng dạng, một đầu được nối với nhau. Khi mối nối được gia nhiệt hoặc giải nhiệt sẽ sinh ra điện áp, điện áp này tương tác trở lại nhiệt độ. Một que thăm được đưa vào dòng chất lỏng hoặc khí để đo nhiệt độ của, ví dụ như khí lò, không khí nóng hoặc nước. Để đo nhiệt độ bề mặt, người ta sử dụng que thăm dạng tấm.
Trong hầu hết các trường hợp, cặp nhiệt điện sẽ trực tiếp đưa ra kết quả của thiết bị cần đo ( oC hoặc oF) trên màn hình số.
Việc sử dụng nhiệt kế không tiếp xúc hoặc nhiệt kế hồng ngoại rất đơn giản. Nhiệt kế hồng ngoại (súng) được hướng về phía bề mặt cần đo nhiệt độ. Kết quả đo được đọc trực tiếp trên màn hình.
4. Các biện pháp an toàn và phòng tránh
Khi sử dụng nhiệt kế cần thực hiện các biện pháp phòng chống và an toàn sau:
- Que thăm phải được nhúng vào chất lưu và đo sau khoảng từ 1-2 phút, tức là sau khi thông số đo đã ổn định.
- Trước khi sử dụng cặp nhiệt điện, cần kiểm tra dải nhiệt độ thiết kế của cặp nhiệt điện.
- Không bao giờ được để que thăm của cặp nhịêt điện tiếp xúc với ngọn lửa.
- Trước khi sử dụng nhiệt kế không tiếp xúc, cần thiết lập độ phát xạ theo bề mặt cần đo nhiệt độ.
- Kiểm tra tài liệu hướng dẫn sử dụng để biết thêm hướng dẫn chi tiết về các biện pháp an toàn và phòng tránh trước khi sử dụng thiết bị.
0 comments: