Гужулев Э.П. Основы современной малой энергетики. Том 2 - файл n1.doc

приобрести
Гужулев Э.П. Основы современной малой энергетики. Том 2
скачать (5930.4 kb.)
Доступные файлы (2):
n1.doc8294kb.20.12.2006 19:50скачать
n2.doc808kb.20.12.2006 19:33скачать

n1.doc

1   ...   4   5   6   7   8   9   10   11   12

1.4. Расходомеры
Расходомеры изготавливаются различных типов, и принцип работы у каждого типа свой, но основной принцип заключается в измерении количества вещества, протекающего через данное сечение канала в единицу времени.

Различают объемный расход измерений в м3/с, м3/ч, л/мин и массовый расход, измеряемый в кг/с, кг/ мин, кг/ч и т.д. При этом возможны измерения среднего расхода Qcp = V/(? – ?1) , где V – объем вещества, измеренный счетчиком за время (? – ?1), и истинного (мгновенного) расхода, под которым понимают производную от количества протекающего объема вещества по времени:


Приборы, работающие в комплекте с расходомерами, реализуют операцию интегрирования его сигнала, определяя количество вещества, прошедшее через расходомер за интервал времени (? – ?1):



Для того чтобы расходомер работал в диапазоне измерения в пределах допустимой погрешности, у каждого типа определены свои прямые участки. На практике прямые участки лучше делать на 20–30 % больше, что позволяет избежать различных неприятностей, связанных со стабилизацией потока жидкости, и улучшить стабильность и точность показаний.

В настоящее время Главэнергонадзором допущены к применению в узлах коммерческого учета расхода воды и тепловой энергии более сотни приборов учета [22] различных принципов действия, но наиболее распространенными в практическом использовании являются турбинные, электромагнитные, ультразвуковые, вихревые и переменного перепада давления, причем последние в основном применяются для измерения расхода газа и пара.
Турбинные расходомеры
Этот тип расходомеров представляет собой крыльчатку или турбинку, которая вращается при прохождении измеряемой среды внутри корпуса расходомера и с помощью магнитной связи имеет контакт с цифровым отсчетным устройством. С МВУ расходомер связан с помощью герконового датчика.

Такие расходомеры незаменимы на малых расходах до 5 м3/ч. На их основе созданы ТС фирмы KAMSTRUP PICOCAL, SENSONIC, которые хорошо подходят для учета тепла в коттеджах, маленьких магазинах, минипекарнях и т.д. Для отдельных квартир применять их сложно по двум причинам: высокой стоимости (около 500$) и неподходящей вертикальной разводке труб в квартирах.

Недостатком данных расходомеров является необходимость применения фильтра, желательно магнитного, потому что качество воды, поступающей в отопительную систему, плохое, особенно в Советском и Центральном районах г. Омска.

Наиболее существенным недостатком турбинного расходомера является чувствительность его к состоянию потока на входе в расходомер.

Местные сопротивления вблизи датчика, изменяющие распределение скоростей по сечению тока, могут существенно повлиять на работу расходомера. Так, установка перед расходомером плавного колена с радиусом изгиба, равным четырем диаметрам трубы, вызывает увеличение погрешности на 1 %, прямое колено увеличивает погрешность на 10 %. Особенно существенное воздействие на турбинный расходомер оказывают такие элементы магистрали, которые вызывают зарождение вихрей в потоке и могут приводить к увеличению погрешности измерений до 20 %. Поэтому для получения заявляемой точности измерения при монтаже турбинных расходомеров необходимо иметь прямые участки не менее 20 Дy до расходомера до 10 Дy после расходомера [23].
Электромагнитные расходомеры (ЭМР)
Принцип действия электромагнитных расходомеров основан на законе Фарадея, согласно которому в проводнике, пересекающем магнитные силовые линии, индуцируется ЭДС, пропорциональная скорости движения проводника. Роль проводника выполняет поток электропроводящей жидкости, текущей между полюсами магнита. Если измерить наведенную в жидкость ЭДС, то можно определить скорость потока или объемный расход.

Реализуется этот принцип в ЭМР путем подачи в его обмотки возбуждающего напряжения до 200 В с последующим съемом сигнала, соответствующего объему прохождения воды. Электромагнитное поле модулируется за счет скорости прохождения измеряемой среды и снимается с помощью датчиков для измерения МВУ.

На такой основе построены следующие комплексные теплосчетчики ЭМР: ТС45, ИР61, SKM-1, MT200DC; расходомеры – ПРЭМ, МР400 и т.д.

В настоящее время большое применение получили комплексные теплосчетчики: SKM-1, MT200DC и расходомеры ПРЭМ и МР400, которые имеют большой диапазон измерений (например, ПРЭМ-50 имеет диапазоны измерений 0,72–72 м3/ч, коэффициент Qmax/Qmin = 100) и сравнительно небольшие цены.

Данные по расходам (м3/ч) в соответствии с геометрическими размерами приведены в прил. табл. А1.
Ультразвуковые расходомеры (УЗР)
Принцип работы УЗР построен на измерении времени прохождения ультразвуковой волны в измеряемой среде. При прохождении измеряемой среды по трубопроводу, в зависимости от скорости потока измеряется время прохождения ультразвука. Каждый из двух датчиков является в разный промежуток времени и передатчиком и приемником.

На такой основе построены комплексные ТС фирмы DANFOSS-Sonocal; SKU-01 фирмы KATRA; Ultraflow II фирмы KAMSTRUP;
УРСВ-010М фирмы «Взлет» (г. Санкт-Петербург).

Из перечисленных теплосчетчиков большее применение получил ТС фирмы KATRA-SKU как по цене, так и по надежности. Он имеет хороший архив и может применяться на любых диаметрах труб (от 32 мм до любых существующих размеров).

Расходомер типа UFM-001, UFM-005 фирмы «Взлет» состоит из измерительной вставки, ультразвуковых датчиков и вторичного прибора, может применяться как просто расходомер, так и в составе ТС.

Вторичный прибор регистрирует в кубических метрах мгновенный (часовой) расход; накопительный (тотальный) расход за все время работы и рабочее время с момента пуска.

В настоящее время широко применяется как в составе ТС, так и для учета расхода холодной воды.

Недостатком расходомера типа UFM-001 является уход нуля, что требует периодической подстройки.

Появление на рынке расходомеров Ultraflow II на малые расходы фирмы KAMSTRUP создало альтернативную замену крыльчатым расходомерам. Они надежнее и не имеют подвижных частей, но из-за высокой стоимости пока большого применения не нашли.

Данные о расходах (м3/ч) в соответствии с геометрическими (Дy) размерами приведены в табл. 4.1.
Вихревые расходомеры (ВРМ)
Родоначальником вихревых расходомеров можно считать расходомеры переменного перепада давления, построенные на основе диафрагмы, в которых за счет перепада давления на диафрагме при движении измеряемой среды вычисляется объем проходящей жидкости в единицу времени.

Однако применение такого расходомера имеет некоторые ограничения:

  1. высокая погрешность по шкале ниже 30 %, на паре – до 45.

  2. диафрагма должна быть выполнена из нержавеющей стали на высокоточных станках;

  3. очень узкий диапазон измерения и на каждый необходима диафрагма определенного размера;

  4. для повышения точности измерения на шкале ниже 30 % приходится устанавливать четыре, а то и даже шесть датчиков перепада давления (Сапфир, Метран), которые тоже имеют свою погрешность и у них постоянно плывет «нулевая точка отсчета», что требует содержания службы для постоянного контроля работы ТС.

  5. необходимость на всех размерах трубопроводов разрезать трубу и устанавливать сложную систему крепления диафрагмы;

  6. необходимо производить ежегодную поверку в ЦСМ.

Но до сих пор эти расходомеры широко используются при измерении расходов газа и паров.

Первым расходомером из класса вихревых является расходомер типа СВА. Он представляет собой трубу-втулку, в которой поперек установлено тело обтекания, по форме напоминающее клин, обращенный к встречному потоку тупой стороной. При прохождении измеряемой среды через датчик образуются вихри, которые оказывают давление на два преобразователя пульсации давления (ППД). Частота пульсации ППД пропорциональна скорости потока жидкости или газа (объемному расходу) в проточной части датчика. Далее происходит усиление, фильтрация и обработка в цифровой форме.

По этому принципу построены такие расходомеры, как СВА, Dymetic, ДРГ, ДОРВ-25Т-200Т. Общим недостатком их является необходимость ежегодной поверки и настройки.
1.5. Вычислители
Вычислители представляют собой специализированный контроллер, предназначенный для вычисления параметров тепловой энергии (МВУ): расхода теплоносителя (текущего и суммарного), температуры теплоносителя, давления в трубопроводах, тепловой энергии.

МВУ выпускаются как в составе комплексных ТС, так и отдельно. МВУ, которые изготавливаются как самостоятельные, способны работать с любыми датчиками расхода и температуры (в основном Pt100 или Р100).

Типы датчиков и их параметры в таких МВУ могут задаваться программно на уровне пользователя, например: СПТ941, ВКТ2, ВКТ4, КАРАТ, ТВМ5 и т. д. (табл. 4.1).

МВУ, входящие в состав комплексных ТС, настроены на конкретные датчики расхода, температуры и давления: SKM1, SKU-01, MT200DC. В некоторых МВУ имеется возможность изменения диапазона измерения параметров теплоносителя, иногда даты отсчета. К таким можно отнести: SKU-01, MT200DC, Dymetic и т. д. (прил. А, табл. А2).

В учете тепловой энергии существуют две основные формулы расчета: для закрытых систем и для открытых систем.

МВУ, входящие в состав комплексных ТС, имеют несколько исполнений, различающихся как по количеству каналов для подключения датчиков, так и по формуле расчета тепловой энергии, например SKM1,
SKU-01:

Приведённые примеры показывают, что МВУ комплексных ТС настроены на конкретную систему теплоснабжения.

Очень гибкую программу имеет МВУ Карат фирмы «Уралтехнология».

Из имеющихся у него десяти входов: шесть – аналоговых и четыре – дискретных, можно подключить любые датчики – с токовым выходом, термометры с любой градуировкой, датчики с частотным выходом и т. д. Также можно сформировать две системы как открытого типа, так и закрытого, задать любую формулу расчета тепловой энергии, производить суммирование и вычитание любых необходимых значений выходных данных.

Появление на рынке ТС МВУ типа ТВМ5 и серии ВКТ (ВКТ4, ВКТ2 и т. д.) показало, что это один из лучших типов вычислителей. Они просты в обращении, имеют возможность легко менять программно формулу учета теплоснабжения, диапазоны измерения подключаемых датчиков, дату отсчета, содержат прекрасный архив, который можно распечатать, подав прямо на принтер через RS232. МВУ ТВМ5 имеет хорошее программное обеспечение, позволяющее при программировании количества подключаемых датчиков и их параметров сразу же получить краткий проект теплоснабжения конкретного узла учета. У ТВМ5 имеется один несущественный недостаток – управление клавиатурой производится с помощью магнитных ключей, что не всегда удобно.

В серии МВУ типа ВКТ производители продвинулись еще дальше, на перспективу. Так, в вычислителе ВКТ-5 заложена функция автоматического регулятора, что позволяет на его базе строить систему автоматического регулирования температурного режима обслуживаемого объекта.
1.6. Выбор типа теплосчетчика
При выборе ТС для конкретного узла учета теплоснабжения должны приниматься во внимание многие факторы. Основными из них, особенно при проектировании узла учета теплоснабжения, являются следующие:

При выборе конкретного типа прибора учета необходимо также учесть следующие факторы:

1) возможность установки на конкретном узле отопления или на трассе теплоснабжения выбранных датчиков расхода (по прямым измерительным участкам);

  1. сроки поверки и возможность поверки в местных условиях;

  2. наличие архивов – часового, суточного, месячного;

  3. возможность установки даты отсчета;

  4. надежностные характеристики;

  5. ремонтопригодность;

  6. межповерочные интервалы и возможность поверки в регионе.

Основные факторы выбора ТС общеизвестны и практически основаны на документах по данному объекту. Дополнительные факторы выявляются при обследовании объекта и зависят от компетенции сотрудников фирмы, выполняющей работы по установке системы учета тепловой энергии.

1.6.1. Гидравлические параметры
При проектировании системы учета тепловой энергии выбор оборудования (расходомеров, запорной арматуры, измерительных приборов и др.) должен осуществляться по рабочему давлению. Все оборудование в сетях должно быть рассчитано на рабочее давление 1,6 МПа, и если перепад на конкретном узле отопления небольшой (до 0,05 МПа), необходимо применять расходомеры, которые имеют минимальные потери по давлению, т. е. практически не сужают проходное сечение трубопроводов.
1.6.2. Прямые участки
Каждый тип расходомера требует при установке на трубопровод соблюдать прямые участки трубопровода, диаметр которых всегда равен условному проходу расходомера (Дy), например, для расходомера ПРЭМ-50 прямой участок должен быть до расходомера выполнен из трубы диаметром 57 или 60 мм с внутренним диаметром 50 мм и длина его должна быть не менее 2Дy, т. е. 100 мм; после расходомера – l Дy, т. е. 50 мм. Особенно важно соблюдать эти условия для ультразвуковых ТС. На практике лучше прямые участки увеличивать в два раза, это поможет снизить погрешность измерения расхода. Также надо увеличивать прямые участки при наличии перед расходомером так называемых совмещенных помех (отвод, гильза термометра, т-образный отвод и т. д.). В техническом описании на каждый ТС указываются конкретные требования по соблюдению прямых участков при установке расходомеров ТС.
1.6.3. Периодичность поверки
Периодичность поверки расходомеров приведена в табл. 4.4, вычислителей в прил. А (табл. А2). В Омске поверочных установок три, которые осуществляют поверку расходомеров и ТС: ОМГТУ – до 160 м3/ч; завод СК – до 50 м3/ч; Водоканал – до 80 м3/ч.
1.6.4. Архив
По действующим в настоящее время правилам учета тепловой энергии при нагрузке на объекте свыше 0,5 Гкал, отчет по потребленной тепловой энергии должен быть представлен на бумажном носителе, т. е. напечатан на принтере. Каждый производитель ТС разрабатывает программное обеспечение (ПО) согласно своим возможностям, также порты связи у различных ТС организованы по разному. У ТС Dymetic – порт Cetronic, что очень удобно – можно подключать любой принтер. Съем информации с тепловычислителя Карат осуществляется с помощью адаптера, у которого выход тоже Cetronic, у остальных МВУ и ТС выход RS232 и для снятия информации необходим принтер с портом RS232, например LX300.

Хорошо сформированные архивы имеют следующие МВУ (ТС):

Dymetic – часовые, суточные, месячные;

SKU – часовые, суточные, месячные;

Карат – часовые, суточные, месячные;

ВКТ 4М – часовые, суточные;

ТВМЗ – часовые, суточные;

ТВМ5 – часовые, суточные.

У тепловычислителя СПТ941 очень хорошо и удобно для просмотра сформирован архив, но с выводом на печать появляются трудности: во первых отчетная дата запрограммирована жестко, только первое число месяца, а отчетный период установлен энергоснабжающей организацией с 22 по 26 числа каждого месяца; во вторых вывод на печать осуществляется через адаптер, с которого идет управление МВУ (запрос информации, перенос ее в буфер и затем только распечатка), что очень не оперативно и не удобно.

Почти все МВУ позволяют программно устанавливать отчетную дату, только одни прямо с клавиатуры, другие – с помощью специального ПО.

В последнее время появились небольшие пульты (минитерминал, микротерминал), с помощью которых можно снимать информацию с ТС, а затем уже с помощью IBM формировать отчетные документы и печать их на принтере. Такие пульты имеются для МВУ ТВМЗ, ТВМ5, ВКТ4. Применение переносных пультов съема информации позволяет оперативнее выполнять работы по формированию отчетных документов.
1.6.5. Надежность и ремонтопригодность
При эксплуатации ТС за три года были отмечены отказы следующих расходомеров, МВУ и ТС в процентах от общего числа установленных приборов: Dymetic – 30 %, Карат – 25 %, ВЭПС-ТИ – 10 %, ВЭПС-ПБ-2 –25 %.

Все МВУ и ТС построены на основе российской или импортной комплектации, приобретение которой не затруднено. При наличии документации на ТС и компетентных специалистов ремонт ТС не представляет проблем.

Анализируя табл. А1–А3 (прил. А) и учитывая опыт эксплуатации ТС в г. Омске и Омской обл., а также в Сибирском регионе, можно рекомендовать к широкому применению следущие ТС.

Из комплексных ТС – SKU, SKM (фирмы KATRA); МТ-200 (ЗАО «Взлет») – за четыре года эксплуатации ни одного отказа.

Из составных:

Для небольших нагрузок (коттеджей, маленьких магазинов, кафе, столовых) хорошо подходят ТС типа Picocal и Sensonic, имеющие относительно небольшую стоимость, период поверки составляет пять лет; элемент питания рассчитан на 15 лет.
1.6.6. Пример выбора теплосчетчика
Входные данные:

Из табл. А1 выбираем комплексный теплосчетчик МР-400 (Дy = 40) или расходомер ПРЭМ-50 у которого, диапазон измерения расхода (0,72–72) м3/ч. Применение этого расходомера позволяет упростить монтаж, так как Дy прямых участков расходомера и несущих труб одинаковы. Диапазон измерения выбранного расходомера перекрывает заданный и дает перспективу увеличения тепловой нагрузки в случае строительства новых зданий (объектов).

Выбор МВУ осуществляем по табл. А2. Можно применить МВУ типа ВКТ или ТВМ. Выбираем ТВМ3* – хороший архив (до 40 суток), возможность съема информации с помощью минитерминала (до 4 объктов на один терминал), что позволяет экономить время, затраченное на съем информации, и последннее – самый дешевый МВУ на данный момент. При заказе ТВМ3 оговаривается применение с ПРЭМ.

Таблица 4.4

Сроки поверки расходомеров



п/п


Наименование (тип) расходомера (ТС)


Перио­дичность поверки

Расход

Поверка

Приме­чание

Методы поверки

температуры


давления


проливной

имми­та­­ци­он­ный

Крыльчатые (турбинные)

1

ВСТ

5

X

-

-

-




2

ZENNER MTWI

5

X

-



-




Окончание табл. 4.4

3

KAMSTRUP РICOCAL

5

X

-

х

-




4

SENSONIC

5

X

-

х

-




Электромагнитные

5

SKM-1-

2

X

X

х

х




6.

MT200DC

4

х

X

х

-




7

МР400

4

X

-

-

-




8

ПРЭМ-

3

X

-

-

-




9

ТС45




X

-

-

-




10

ИР61




X

-

-

-




Ультразвуковые

11

UFM005




X

X

-

-




12

SKU-01-

3

X

X

X

X




13

УРСВ-010М

4

X

X

-

-




14

KAMSTRUP ULTRAFLOW II

5

X

X

X

-




15

DANFOSS SONOCAL

4

X

X

X

-




Вихревые

16

CBA

2

X

-

-

-




17

Dymetic-9412

1

X

X

X

X




18

Dymetic-9412M

1

X

X

х

х




19

ВЭПС-Т(И)

2

X

X

-

-




20

ВЭПС-ПБ-2

2

X

X

-

-




21

ДРГ - для газа и пара

2

X

-

-

-





1.7. Поверка расходомеров и теплосчетчиков
В России наиболее распространена поэлементная (отдельная и независимая) поверка тепловычислителя, расходомеров и термопреобразователей сопротивления, входящих в комплект теплосчетчика, с выдачей на каждый из них отдельных свидетельств о поверке, в которых указывается лишь факт годности (соответствия паспортным данным). Единого свидетельства о поверке на весь комплект теплосчетчика в большинстве случаев не выдается, за некоторым исключением, так например, по новой методике поверки теплосчетчиков Dymetic он подвергается комплексной поверке с вычислителем по всем каналам расхода, температуре и давлению.

Поверка расходомеров и ТС может производиться как проливным, так и имитационным способом. Расходомеры в основном поверяются проливным способом. МВУ – имитационным. Сроки поверки в основном определяются заводом-изготовителем.
1.7.1. Проливной способ
Этот способ основан на методе сличения показаний поверочных средств измерений (поверочные сопла, эталонные емкости или расходомер с высоким классом точности 0,15–0,25) с поверяемым прибором. Поверка осуществляется на проливном стенде, оборудованном соответствущими измерительными приборами, прошедшими метрологическую аттестацию. Этим способом обычно поверяются расходомеры и комплексные ТС.
1.7.2. Имитационный способ
Этим способом поверяются в основном тепловычислители и комплексные ТС, где допускается имитационная поверка (например, для ультразвуковых расходомеров).

Поверка осуществляется с помощью специального имитатора сигналов, вырабатывающего сигналы расхода, температуры, давления (токовый сигнал). Практически каждый производитель при разработке ТС разрабатывает и имитатор. В результате получается, к каждому ТС необходим свой имитатор. Поверка с помощью имитатора сигналов менее трудоемка и занимает меньше времени. Стоимость имитатора сигналов иногда сопоставима со стоимостью ТС, например, имитатор сигналов для поверки теплосчетчика SKM-1 фирмы KATRA стоит практически столько же, как и сам теплосчетчик.

Из табл.4.4 видно, что выгоднее применять оборудование с большим периодом поверки. Стоимость комплексной поверки, например ТС типа Dymetic около 3 тыс. руб., согласно табл. 4.4. периодичность поверки составляет один год. За 4 года эксплуатации (периодичность поверки ТС MT200DC) затраты по поверке счетчика типа Dymetic составят около 12 тыс. руб., что равно почти половине стоимости, например, (Дy 40) ТС MT200DC или ТС фирмы Катра.

Опыт эксплуатации и ряд публикаций [18-21] обращают внимание на увеличение погрешности, которая может достигать десятков процентов в процессе измерения расхода тепловой энергии в открытых системах водяного теплоснабжения по сравнению с закрытыми при поэлементной поверке теплосчетчика. Поэтому для открытых систем теплоснабжения следует использовать комплекты ТС, подвергаемых комплектной, а не поэлементной поверке, и наиболее достоверным является проливной, а не имитационный метод поверки.

Анализ совокупности приборов учета показал, что из 976 приборов учета расхода тепловой энергии примерно 200 типа Dymetiс (около 400 приборов) используют турбинные расходомеры. Для поверки этих приборов необходим проливной стенд и приборы для поверки вычислителей. Если для поверки теплосчетчиков типа Dymetiс в г. Омске все оборудование имеется, то для теплосчетчиков, скомплектованных на основе турбинных датчиков расхода, есть лишь оборудование поверки датчиков температуры и для проливки расходомеров, но практически отсутствует комплектное оборудование для поверки тепловычислителей.
1.8. Анализ статистической информации по отказам

и причинам отказа эксплуатируемых приборов учета

расхода тепловой энергии
По данным РЭК, в г. Омске и области установлено 976 приборов учета расхода тепловой энергии, из них в г. Омске – 857, в районах области – 119.

Основные сведения об узлах учета, по данным Омскэнерго и результатам обследования узлов учета тепловой энергии, переданных от ПТСК, представлены в табл. 4.5. В настоящее время на тепловых сетях эксплуатируется: узлов учета – 462 ед.; из них – закрытых – 236 ед. (51 %), открытых – 226 ед. (49 %).

ГВС отсутствуют на 22 ед., на 117 имеются приборы на ГВС, по которым рассчитывается расход воды только в летнее время.
Таблица 4.5


№№ п/п

Наименование монтажно-наладочной организации

Количество смонтированных узлов учета

1

ПТСК

138

2

ТЦ «Энергия»

79

3

«Сибэлектросервис»

103

4

«Этис»

55

5

Нефтехимавтоматика

12

6

Теплосеть

10

7

«Энергоэффектцентр»

8

8

«Автоматика»

11

9

Сатурн

2

10

ООО «Лувена»

1

11

Сантехмонтаж

3

12

Прочие

40




ВСЕГО:

462



Суммарный среднегодовой расход тепла от ТЭЦ – 3080 Гкал/ч.

Суммарная часовая нагрузка всех узлов учета – 305 Гкал/ч (10 %).

Распределение узлов учета по источникам тепла: ТЭЦ-2 – 40 ед.; ТЭЦ-3 – 125 ед.; ТЭЦ-4 – 0 ед; ТЭЦ-5 – 263 ед.; ТЭЦ-6 – 34 ед.

Данные по тепловычислителям и расходомерам, установленным на узлах учета тепловой энергии представлены в табл. 4.6–4.7.
Таблица 4.6


№№ п/п

Тип

тепловычислителя

Кол-во

Тип

расходомера

1

2

3

4

1

Суперкал 431 Германия, Zenner

64

MTW1, MTW, WPH1, WPH, ВСТ, ВСГ, ВМГ, ETW1, ETW

2

Суперкал 430 Германия, Zenner

54

MTW1, MTW, WPH1, WPH, ВСТ, ВСГ, ВМГ, ETW1, ETW

3

Dymetic г. Тюмень, г. Омск – вихре-аккустический (с телом обтекания)

60

МД

4

Picocal

6

Сч. (picocal), ETW, СГВ

5

РПТ-2200 М

1

ВМГ

6

ВКТ-4(2М) – г. Санкт-Петербург, НПФ «Теплоком»

52

ВСТ, ВСГ, ПРЭМ, EEM-VS, ВЭПС, WPHl,BMr,OCB

7

ТВМ-3

7

ФН1,ППР,ИПРЭ

8

Multidata г. Томск.

«Ценнер-Сибирь»

18

МТН, МТН1, MTW1, ЕТН1, ВСГ, MTW, ВМГ, WPH, WPH1, ETW1.ETW.BCT


Окончание табл. 4.6

1

2

3

4

9

SKU-01-U3 – ультразвуковой счетчик (Литва, фирма KATRA)

10

ППР, MTW, МТН

10

ЕЕМ-С – фирма «Данфосс»

14

Sonoflo, EEM, MTW

11

БОСМ-4 (ТС-45)

5

ППР, ПРН

12

Nutical

76

Sonoflo, ВСТ, ВСГ, ЕЕМ,




Германия, Kamstrup




ВСГ-65, ОСВ Ultraflo

13

ТВ-03

2

ППР

14

ВТД

1

ВЭПС

15

Карат-НТЦ «Уралтехнология»

8

ВЭПС, ВСТ, UFM-001, MTW, Sonoflo, Метран-300

16

ТЭРМ-02

1

ППР

17

МТ200 DS

2

ППР

18

Ks-96-A2 (A3)

4

ВСТ, АСГ, ОСВ

19

Магика

3

ППР

20

ЕНХЛ-ЧЕТ

1

РТФ

21

Sensonnic 2.5

2




22

СПТ-941 г. Санкт-Петербург, «Логика»

3

ОСВ

23

ИПКТ-(ТЭМ-1)

2

СТВГД-65,ВСГ-40

24

ТС.ТМК

1

ВЭПС

25

SKM г. Каунас, Литва электромагнитный

6

ППР

26

Дифманометр

6

ДСС-711,ДМ-3583М


Как видно из табл. 4.6, наибольшее число узлов учета расхода тепловой энергии установили четыре организации ПТСК: ТЦ «Энергия», «Сиб­электросервис» и «Этис». В настоящее время основная масса коммерческих узлов по учету расхода тепловой энергии находится в трех организациях: ТЦ «Энергия», «Сибэлектросервис» и «Этис».
Таблица 4.7

Сведения о расходомерах

Тип

расходомера

Наименование прибора

Динамический диапазон

Qмакс/ Qмин

Минимальный период использования, лет

Погрешность в диапазоне Qмакс до Qмин, %

Диаметр условного прохода Ду (мм)

Тахометрические

(турбинные,

крыльчатые)

ВСТ, ВСГ;

ВМГ, ОСВ; MTW1, MTW,

WPH1, WPH,

ETW1, ETW,

Picocal

30-100

5

2-5

10-250

Электромагнитные

(индукционные и погружные)

2ПРЭМ
ППР

150

4

1-1,5

32-100

Ультразвуковые

Ultraflo, ЕЕМ,

Sonoflo, UFM-001

75-150
35-130

2-5

2
2

25-1000
25-4000

50-600

Вихревые (с телом обтекания, погружные)

МД

Метран-300 вэпс


1-100

24-50

2

1-1,5

1-1,5

1

32-150

25-200

20-200

Переменного перепада давления

ДСС-711,

ДМ-3583М

60-100

1

2,0

50-1200


Анализ результатов эксплуатации приборов учета в техническом центре «Энергия» показал, что на обслуживании находится 161 прибор учета расхода тепловой энергии, из них:

а) комплексные

Dymetic – 39 шт;

SKM (Katra) – 18 шт;

SKU (Katra) – 24 шт;

Multidata (Zenner) – 20 шт;

Supercal (Zenner) – 2 шт;

MT-200 (ЗАО «Взлет») – 6 шт;

ТС. ТМК – 1 шт.

б) составные

вычислители

ВКТ-21, ВКТ-4, ВКТ-5 («Теплоком») – 23 шт.;

СПТ941 («Логика») – 8 шт.;

Карат («Уралтехнология») – 20 шт.;

датчики расхода ВЭПС, ПРЭМ.

Анализ результатов эксплуатации показал, что наиболее надежными и наименее чувствительными к качеству используемой воды в теплосетях г. Омска являются ультразвуковые и электромагнитные датчики расхода, на их основе и теплосчетчики, причем последние более удобны для установки в тепловых узлах из-за меньших габаритов. Кроме того, преимуществом электромагнитных расходомеров является то, что качество теплоносителя для этого типа расходомеров в наименьшей степени оказывает влияние на его метрологические характеристики. К недостаткам следует отнести возможность помех из-за изменения частоты тока, питающего катушки электромагнитов, влияние температуры внешней среды и внешних наводок с емкостью эффекта, что требует тщательной экранировки и правильной эксплуатации.

Для ультразвуковых расходомеров и теплосчетчиков на их основе основным недостатком является существенно большая чувствительность метрологических характеристик от количества теплоносителя, почти на порядок по сравнению с электромагнитными расходомерами, большие габариты датчиков, периодический уход нуля, что требует подстройки, меньший динамический диапазон.

Заключение
1. На основании анализа технических и эксплуатационных характеристик, а также результатов эксплуатации приборов учета расхода тепла, по надежности и точности показаний при существующем в г. Омске качестве теплоносителя наиболее приемлемыми являются электромагнитные расходомеры и комплексные теплосчетчики на их основе.

2. Для дальнейшего развития метрологической базы по поверке приборов учета расхода тепловой энергии в г. Омске необходима доукомплектация существующей метрологической базы средствами поверки всех типов вычислителей, используемых в г. Омске. Установка ТС является необходимым, но недостаточным условием для внедрения высокоэффективных энергосберегающих технологий. Подобные технологии призваны решать более сложную задачу – обеспечить достижение наибольшего эффекта от внедрения и использования энергосберегающих мероприятий и оборудования при меньших затратах и сохранении комфортности в помещении. Реализация данного подхода возможна только на основе использования автоматизированных систем измерения, регулирования и управления процессом потребления энергоресурсов и получаемым при этом эффекте. Это особенно важно для бюджетных, например, образовательных учреждений Сибирского региона, которые функционируют в суровых климатических условиях.
Сокращения
ТС – теплосчетчик;

МВУ – вычислительное устройство;

ЭМР – электромагнитный расходомер;

УЗР – ультразвуковой расходомер;

ВРМ – вихревой расходомер.
Контрольные вопросы


  1. Почему учет ресурсов в СССР велся формально?

  2. Обьясните основные понятия «преобразователь тепла», «тепломер», «теплосчетчик».

  3. Перечислите виды теплосчетчиков.

  4. Типы расходомеров и счетчиков жидкости, пара и газа.

  5. Кратко охарактеризуйте основные расходомеры (турбинные, электромагнитные, ультразвуковые, вихревые).

  6. Предназначение вычислителей.

  7. Выбор типа теплосчетчика.

  8. Проверка расходомеров и теплосчетчиков.

  9. Кратко поясните имитационный способ.

  10. Перечислите основные фирмы, поставляющие приборы учета энергоресурсов.

Библиографический список к разделу IV


    1. Счетчики горячей и холодной воды крыльчатые (турбинные) типа ВСХ, ВСГ, ВСТ: Инструкция по эксплуатации.

    2. Счетчики горячей и холодной воды турбинные типа ВМХ, ВМГ: Инструкция по эксплуатации.

    3.  Счетчики горячей и холодной воды крыльчатые (турбинные) типа ЕТ и МТ. Zenner-Водоприбор: Инструкция по эксплуатации. М., 1996.

    4.  Теплосчетчики СТ-3, ООО "ТМ-Комплект": Инструкция по эксплуатации, Новосибирск.

    5.  Теплосчетчики фирмы KAMSTRUP. ооо «ТМ- Комплект»: Инструкция по эксплуатации, Новосибирск.

    6.  Теплосчетчик компактный патронного типа Sensonic 0,6; 1,5; 2,5: Инструкция по монтажу и эксплуатации.

    7. Электромагнитный теплосчетчик SKM-1 ЗАО «КАТРА»: техническое описание. Инструкция по эксплуатации. Каунас, Литва.

    8. Теплосчетчик-регистратор MT-200DC. В24.00-00.00 ТО ЗАО «Взлет»: техническое описание. Инструкция по эксплуатации, 1996.

    9. МР400. В25.00-00.00 ТО ЗАО «Взлет»: техническое описание. Инструкция по эксплуатации, 1998.

    10. Преобразователь расхода электромагнитный ПРЭМ: Руководство по эксплуатации. РБЯК.407111.014.

    11. Теплосчетчик Dymetic-9412: техническое описание. Инструкция по эксплуатации.

    12. Вихревой электромагнитный преобразователь счетчика жидкости ВЭПС: техническое описание. Инструкция по эксплуатации 5Б2423.000.00 ТО.

    13. Средства автоматизированного учета тепла, газа и промышленные контроллеры. Санкт-Петербург: НПФ ТЕПЛОКОМ, 2000.

    14. Теплорегистратор КАРАТ: техническое описание. Инструкция по эксплуатации ТО 4217- 001-32277111.

    15. Теплосчетчик "SONOCAL": Паспорт.

    16. Расходомер ультразвуковой UFM-005: техническое описание. Инструкция по эксплуатации.

    17. Счетчик-расходомер вихре-акустический СВА: техническое описание и инструкция по эксплуатации СПГК 5011.000.00 ТО.

    18. Лысенков, А.И. Погрешности измерения тепловой энергии в открытых водяных системах теплоснабжения / А.И. Лысенков, А.Н. Дудыкин // Матер. VIII Междунар. науч.-практ. конф. С.-Пб.: Политехника, 1998.

    19. Новицкий, П.В. Методические ВНИИМ по метрологическому обслуживанию коммерческих узлов учета тепловой энергии и теплоносителя / П.В. Новицкий, В.И. Мишустин // Матер. VIII Междунар. науч.-практ. конф. С.-Пб.: Политехника, 1998.

    20. Кахинков, А.Е. Сравнительная оценка погрешности вычисления тепловой энергии / А.Е. Кахинков, Чигинев // Законодательная и прикладная метрология, 1999. № 5.

    21. Зубов, С.П. О погрешности измерения тепловой энергии в открытых системах теплоснабжения / С.П. Зубов, Б.М. Рогачевский // Сб. науч. тр. НГТУ. Новосибирск: изд-во НГТУ, 2000. № 3(20).

    22. Коммерческий учет энергоносителей // Совершенствование измерений расхода жидкости, газа и пара: Матер. Междунар. науч.-техн. конф. С.-Пб., 1998 –2000.

    23. Бобровников, Г.Н., Теория и расчет турбинных расходомеров / Г.Н. Бобровников, Л.А. Камышев. М.: Из-во стандартов, 1978.

    24. Нецман, Г.А. Некоторые итоги практического применения «Правил учета тепловой энергии и теплоносителя» / Г.А. Нецман, А.В. Извеков, М.В. Головков // Коммерческий учет энергоносителей: сборник,
      С.-Пб.: МЦТНТ, 1998.

Содержание


Раздел I. Котельное оборудование 3

Гл. 1. Классификация и типы котлов 3

1.1. Паровые и водогрейные котлы 3

1.2. Паровой котел – общее устройство 5

1.3. Классификация паровых котлов 9

1.4. Котельная установка 13

1.5. Описание паровых котов типов ДКВР и Е (ДЕ) 16

Гл. 2. Водогрейные котлоагрегаты 30

2.1. Техническое описание котла КВГМ-100 30

2.2. Техническое описание котла КВ-ТС-50 32

2.3. Котел КВ-0,8 К(Б) стальной водогрейный 36

2.4. Специальные конструкции котлов 37

2.5. Котлы для сжигания углей в кипящем слое (КС) 39

Гл. 3. Котлы-утилизаторы 41

3.1. Котлы-утилизаторы (КУ) 41

3.2. Котлы-утилизаторы ОАО ТКЗ «Красный котельщик» для парогазовых и газотурбинных установок 43

Гл. 4. Поверхности нагрева паровых котлов 51

4.1. Тепловосприятие поверхностей нагрева 51

Гл. 5. Ступенчатое испарение и промывка пара 52

Гл. 6. Основы организации топочных процессов и материальные балансы горения 58

6.1. Горелочные устройства 58

Гл. 7. Основы кинетики химических реакций 72

Гл. 8. Горение натуральных топлив 79

8.1. Горение газового топлива 79

8.2. Горение твердого топлива 82

8


.3. Горение жидкого топлива. 87

8.4. Материальный и тепловой балансы процессов горения. Коэффициент избытка воздуха 89

8.5. Обоснование необходимости контроля, регулирования и сигнализации технологических параметров парового котла 95

8.6. Автоматизированная система управления технологическими процессами газифицированной котельной. 97

Контрольные вопросы 105

Библиографический список к разделу I 106

Раздел II. Турбинное оборудование 107

Гл. 1. Паровые турбины. 107

1.1. Конденсационная установка. 114

1.2. Элементы теории термодинамики. Основной цикл паротурбинной установки. 119

    1. Внедрение технологии в Сибири. Первая мини-ТЭЦ, внедренная в Омском регионе 121

    2. Техническая характеристика противодавленческой паровой турбины 123

Гл. 2. Парогазовые установки. 124

2.1. Понятие о парогазовых энергетических технологиях
и устройство простейшей ПГУ 124

2.2. Преимущества и недостатки ГТУ 130

Гл. 3. Парогазовые установки электростанций. Проблемы использования энергоносителей в теплоэнергетике 132

3.1. Газовые турбины 133

3.2. Классификация ПГУ, их типы, преимущества и недостатки 135

Гл. 4. Газотурбинные установки в водогрейных котельных 143

Гл. 5. Газотурбинные и парогазовые ТЭС. Альтернативные источники энергии. Энергосбережение 147

5


.1. Газотурбинные электростанции 147

5.2. Паровые электростанции 150

Гл. 6. Научно-технические разработки и альтернативные источники энергии 152

6.1. Новые пути повышения эффективности конверсионных ГТУ газопарового цикла малой мощности 152

6.2. Основные направления разработок перспективных схем ГТУ газопарового цикла на базе конверсионных ГТД 155

6.3. Результаты расчетно-теоретического анализа схем конверсионных ГТУ, использующих газопаровые циклы 158

6.4. Современное отечественное газотурбинное оборудование 170

6.5. Мини-ТЭЦ 194

Контрольные вопросы. 207

Библиографический список к разделу II. 207

Раздел III. Случаи аварийных ситуаций в теплоэнергетике из-за нарушений водно-химического режима 209

Гл. 1. Оборудование водоподготовительных установок (ВПУ) останавливает котельную и заводы 210

Гл. 2. Карбонат кальция задает загадки 214

Гл. 3. 219

3.1. Магнитная обработка воды перестала предотвращать карбонатно-кальциевое накипеобразование. Почему? 219

3.2. Как предупредить отложения и коррозию в небольших водогрейных котлах 220

3.3. Какие соединения железа осаждаются в водогрейных кот­лах 223

3.4. В трубках ПСВ образуются отложения из силиката магния 225

3.5. Как взрываются деаэраторы? 227

3


.6. Как спасти трубопроводы умягченной воды от коррозии? 228

Гл. 4. 230

4.1. Соотношение концентраций ионов в исходной воде определяет агрессивность котловой воды 230

4.2. Почему «горели» трубы только заднего экрана? 232

4.3. Как удалять из экранных труб органо-железистые отложения 234

4.4. Химические «перекосы» в котловой воде 236

4.5. Эффективна ли периодическая продувка котлов в борьбе с железоокисным преобразованием? 239

4.6. Свищи в трубах котла появились до начала его эксплуатации 242

4.7. Почему прогрессировала стояночная коррозия в самых «молодых» котлах? 243

Гл. 5. 245

5.1. Почему разрушались трубы в поверхностном пароохладителе? 245

5.2. Чем опасен котлам конденсат? 247

Гл. 6. Основные причины аварийности тепловых сетей 252

6.1. Проблемы котельных птицепрома Омского региона 253

6.2. Почему не работали ЦТП в Омске 254

6.3. Причина высокой аварийности систем теплоснабжения в Советском районе г. Омска 255

6.4. Почему высока коррозийная аварийность на новых трубопроводах теплосети? 258

Гл. 7. Сюрпризы природы? 260

7.1. Белое море наступает на Архангельск 260

7.2. Река Омь угрожает аварийным остановом теплоэнергетического и нефтехимического комплексов г. Омска? 263

Р


аздел
IV. Метрологическое обеспечение. Анализ рынка установленных приборов учета тепловой энергии, горячей и холодной воды в г. Омске 265

Введение 265

Гл. 1. Сравнительные технические и эксплуатационные характеристики расходомеров и теплосчетчиков 267

    1. Терминология и единицы измерения 267

    2. Классификация методов и приборов для измерения расхода 268

    3. Типы теплосчетчиков 269

    4. Расходомеры 276

    5. Вычислители 281

    6. Выбор типа теплосчетчика 283

    7. Поверка расходомеров и теплосчетчиков 289

    8. Анализ статической информации по отказам и причинам отказа эксплуатируемых приборов учета расхода тепловой энергии. 291

Заключение 296

Приложение А 297

Сокращения 304

Контрольные вопросы 304

Библиографический список к разделу IV. 305

Редактор В.А. Маркалева

Компьютерная верстка О.Г. Белименко

ИД № 06039 от 12.10.2001

Свод. темплан 2006 г.

Подписано в печать 20.12.06. Формат 60х84 1/16. Отпечатано на дупликаторе.

Бумага офсетная. Усл. печ. л. 19,5. Уч.-изд. л. 19,5. Тираж 100 экз. Заказ 723.




Издательство ОмГТУ. Омск, пр. Мира, 11. Т. 23-02-12

Типография ОмГТУ



 Котлы прямоточные работают на сверхкритических параметрах и нами не рассматриваются.

 Эти счетчики сняты с производства как устаревшие.




1   ...   4   5   6   7   8   9   10   11   12


1.4. Расходомеры
Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации