鍋爐水位計的分類、結構與使用注意事項

水位表是顯示鍋爐水位高低的監測儀表，是蒸汽鍋爐的主要安全附件之一。對水位表使用不符合要求時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。簡單說是利用“等壓面為水平面”的原理設計制作的。鍋爐的鍋筒是一個大容器，接在上面的水位表是一個小容器，兩者連通后水位保持在同一高度上，鍋筒內的實際水位由水位表顯示出來(圖4—9)。 

       一、水位表的分類及結構

       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汽、水連接管相通，其水位的高低透過玻璃管顯示出來。玻璃管是用耐熱玻璃制成，公稱直徑有15毫米(mm)和20毫米(mm)兩種規格。這種水位表結構簡單，價格便宜，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  工作原理和結構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合。在玻璃板的內表面刻有三棱形的溝槽，由于光源在前面，光線通過溝槽與汽水介質接觸產生不同的折射作用，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用。

       3．低地位水位表  又稱低地位水位計。這是一種設置在操作室內或操作平臺上的水位表。其結構，實質上是一個水位轉換器和差壓計的組合。它先通過冷凝器將水位轉換成壓差，然后用平衡這一壓差的U形管液位差來顯示。根據U形管內注入的液體不同，常用的低地位水位計有重液式和輕液式兩種形式。為了便于觀察，在U形管內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的真實水位相對應，這樣便于司爐人員監視水位變化。輕液式低地位水位表的結構和工作原理與重液式相似，但U形管要倒置(圖4-13)。輕液常用機油、煤油和汽油的混合液。使用低地位水位表，要經常與鍋筒處的高位水位表校核，并以鍋筒上的水位為準，及時消除誤差。

       4．雙色水位表  這種水位表是1980年以后在工業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。它是利用棱鏡對不同

介質(水、蒸汽)的透照和反射原理，實現對有水部位顯示紅色，無水部位顯示綠色(也可使有水部位顯示綠色，無水部位顯示紅色)。因此，水與蒸汽界限十分清晰，而且便于遠距離監視。特別是當鍋爐出現滿水或缺水事故時，水位計內出現全紅或全綠色，非常醒目，有利于司爐人員迅速辨別事故、及時采取措施。

       二、安全使用和技術要求

       1．水位表的裝設數量

       (1)額定蒸發量小于或等于0.2噸／時(t／h)的鍋爐，可以裝設1個水位表。

       (2)額定蒸發量大于0.2噸／時(t／h)的鍋爐，至少應裝2個彼此獨立的水位表。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，應加裝低地位水位表。低地位水位表的連接管應單獨接到鍋筒上。

       (4)用低地位水位表監視水位的鍋爐，控制室內應有2個可靠的低地位水位表。

       2．水位表應有的標志和防護裝置

       (1)水位表應有指示最高、最低安全水位的明顯標志。

       (2)為防止水位表損壞時傷人，玻璃管式水位表應有防護罩，罩的開口大小應不妨礙觀察真實水位。

       (3)水位表應有放水旋塞和接到安全地點的放水管，以方便沖洗。

       (4)水位表與鍋筒之間的汽、水連接管的長度應盡可能地短，內徑不得小于18毫米(mm)，按照圖4—14所示的方法進行安裝。汽連管中的凝結水應能自行流向水位表，水連管中的水應能自行流向鍋筒，以防止形成假水位。

       3．水位表的安全使用

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

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

       (3)及時檢修泄漏點。運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實際汽壓，使水位表顯示的水位要比實際水位高；如表體的下接口和放水閥門泄漏，則使水位表顯示的水位比真實水位低。因此，若發現泄漏須及時維修。

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

       三、水位表使用注意事項

       1．單只水位表運行  一些單位只強調生產，片面追求經濟效益，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行；有的在水位表損壞后，不及時進行修理或更換，致使鍋爐經常處于單只水位表運行狀態[小于或等于0.2噸／時(t／h)的的鍋爐允許裝設一只水位表]，一旦這只表稍有不正常，就極易導致司爐人員的誤判斷和誤操作，使鍋爐發生缺水或滿水事故。

       2．不定期沖洗水位表  鍋爐在運行中，如果司爐工發現水位計上已經看不見水位線了，應該熟練的采用“叫水”的方法，以判別鍋內缺水嚴重與否。“叫水”的方法是：先開啟水位計下端放水旋塞，使汽水連接管及玻璃板得到同時沖洗，再關閉汽旋塞，讓水連管得到沖洗，然后關閉放水旋塞，觀察是否有水位出現。這時，如果從水位計上能看見水位，則屬不嚴重缺水；如水位計上已看不見水位，那就屬于嚴重缺水。蒸汽鍋爐在正常運行時，鍋筒內的水面總是不斷波動，因此，水位計顯示的水面也總是上下輕微波動的。如發現水位計內水面靜止不動，則的能是水旋塞或水連管被鍋水中的雜質及鹽類所堵塞而不通暢了。這時因蒸汽的凝結會使水位計指示的水位虛假的上升，形成足以引起危險后果的假水位。因此，蒸汽鍋爐在運行中，水位計應定期檢查，并規定每班對水位計至少沖洗一次。水位計的沖洗步驟是：先開啟水位計下端的放水旋塞，使汽水連接管及玻璃板同時沖洗；關閉汽旋塞，單獨沖洗水旋塞及水連管。然后，開啟汽旋塞，再單獨沖洗汽連管、汽旋塞及玻璃板。最后關閉放水旋塞后，再開啟水旋塞，這時水位應立即上升到原來的水位線，并上下輕微晃動。水位如上升的太慢，那便是水旋塞或水連管還未沖洗通暢，應照上述步驟再次進行沖洗。
按時沖洗水位表，對于保證鍋爐的安全運行非常重要，同時，這也是司爐人員的一項基本操作。但是在使用中有的對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，競不知道如何沖洗水位表。結果使水位表汽水連管發生堵塞，造成鍋爐的缺水或滿水事故。

       3．泄漏  在對運行中的鍋爐進行外部檢查時發現，有的單位鍋爐水位表的汽、水旋塞漏汽、漏水現象非常嚴重。由于沒有及時處理，水位表不能真實反映出鍋爐的實際水位，直接影響了鍋爐的安全操作。

       三、水位表常見故障及其排除方法

       水位表的常見故障有水位呆滯、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，見表4—5。

       表4—5    水位表常見故障原因及排除方法