2020-06-10
99
Для контроля за работой арматуры и оборудования внутреннего водопровода используют контрольно-измерительные приборы. Водомеры (водосчетчики) применяют для измерения количества подаваемой воды в здание или квартиры. На входном патрубке водосчетчика обязательно стоит фильтр. В системах внутреннего водопровода применяют скоростные счетчики воды: крыльчатые, турбинные и комбинированные.
Крыльчатые водосчетчики (рис. 2.14, а) используют для учета небольших расходов воды. Калибр (диаметр прохода) таких счетчиков составляет 10 – 40 мм с резьбовым соединением. Крыльчатые счетчики всегда изготавливают с вертикальной осью, с рабочим колесом в виде вертушки.
Турбулентные водосчетчики (рис. 2.14, б) применяют при больших расходах. Их изготавливают диаметром 50 – 200 мм, с вертикальной и горизонтальной осью, в качестве рабочего колеса – турбинка. Турбинные водосчетчики можно устанавливать вертикально, горизонтально или наклонно. Соединение фланцевое.
При больших колебаниях воды применяют комбинированный водосчетчик (рис. 2.14, в), состоящий из двух: малого и большого. При малых расходах специальный клапан направляет поток через малый счетчик (крыльчатый). Если расход увеличивается, то включается в работу большой счетчик.
Если невозможно установить водосчетчики, то используют сопла, диафрагмы, трубки Вентури. Водосчетчик подбирают на максимальный расчетный расход воды, подаваемый в здание (с учетом противопожарного расхода) и проверяют на пропуск малых расходов (6 – 8 % от среднечасового расхода).
Рис. 2.14. Счетчики воды: а – крыльчатый; б – турбинный; в – комбинированный (с дистанционной передачей показаний); г – струйное реле;
1 – корпус; 2 – циферблат; 3 –счетный механизм; 4 – магнитная муфта; 5 – рабочее колесо (5а – крыльчатка; 56 – турбинка); б – счетчик большого диаметра; 7 – счетчик малого диаметра (крыльчатый); 8 – переключающий клапан; 9 – датчик; 10 – линия связи; 11 – пластина; 12 – контакты
Если проектируемое здание оборудуется системой горячего водоснабжения, то при подборе водомера следует рассчитывать расход воды и на нужды горячего водоснабжения. При установке счетчика необходимо обязательно предусмотреть перед ним и после него прямые участки: для счетчиков калибром 15 – 40 мм по 0,2 м; калибром 50 – 200 мм до счетчика 1 м, после него – 0,5 м.
Давление в системе внутреннего водопровода измеряется манометрами с пределами измерения давления до 1МПа. Аппаратура для измерения давления, как и всякая, непрерывно совершенствуется. Манометр служит для измерения избыточного давления в сети. Основными характеристиками манометров являются диапазон измеряемых давлений, точность и чувствительность. Стандартные манометры с пружинным чувствительным элементом, имеют погрешность от 1 до 3 % от предела шкалы. Повышение точности пружинных манометров может быть достигнуто уменьшением или устранением трения в передаточном механизме.
Рис. 2.15. Приборы для контроля давления: а – электроконтактный манометр; б – трубчатый показывающий манометр; в – реле давления
Принцип действия и устройство пружинного манометра показано на рис. 2.15, а. Под действием внутреннего давления пружина стремится разогнуться. Смещение конца пружины передается по стрелке, связанной с ней через передаточный механизм, на шкалу. Шкала разградуирована в единицах измерения величины давления. При движении воды по трубопроводу стрелка манометра устанавливается на значении, показывающим давление в трубопроводе. Манометры устанавливают вертикально на трубопроводе. Для удаления воздуха используют трехходовой кран, который монтируется между манометром и штуцером. Электроконтактный манометр применяют для получения сигнала о предельных значениях давления в водопроводной сети (рис 2.15, б). Он отличается тем, что на его шкале у заданных значений давления имеются контакты, а на стрелке – перемычка. Если давление в трубопроводе достигает предельного значения, то стрелка замыкает контакты сигнальной системы. Уровень воды в водонапорном баке измеряется с помощью поплавкового реле. Поплавковое реле автоматически включает электродвигатель насоса при понижении уровня воды в баке и включает при наполнении выше расчетного уровня. В случае отсутствия водонапорного бака насосы можно включать и выключать с помощью реле электроконтактного манометра. При минимальном расчетном давлении воды в сети через передаточный механизм и контактную стрелку (рис. 2.15) происходит замыкание контакта, и насос включается. При достижении давления в сети максимально расчетной величины контакты разъединяются, и насос выключается. Автоматические установки обычно имеют световую и звуковую сигнализацию, оповещающие о включении или выключении насосов. Автоматизация насосных установок повышает надежность работы водопроводной сети и снижает эксплуатационные расходы.
Сегодня счетчики учета потребления воды используются в разных сферах промышленных отраслей. Существуют устройства для учета только питьевой воды, сетевой и сточной холодной и отдельно горячей воды, и теплосчетчики для учета теплоносителей. Классика – это приборы тахометрические или крыльчатые. Конечно, они претерпели изменения с позапрошлого века, но основной принцип работы остался неизменным – это крыльчатка, которая связана со счетным механизмом и помещена в жидкостную струю. Счетный механизм преобразует количество оборотов в число литров или в количество метров кубических. Сегодня приборы с подобным устройством широко представлены на рынке, малогабаритны и вполне доступны по стоимости. Но они имеют и некоторые недостатки:
· возможность реакции на магнитную составляющую (у некоторых), что может привести к неточным итоговым показателям;
· склонность к загрязнению в случае установки без предварительного фильтра;
· возможность счета в обратном порядке, что может быть использовано неправомерно;
· обязательное прохождение поверки раз в 3-4 года.
В некоторых системах специалисты используют электромагнитные расходомеры, которые определяют усредненную скорость напора жидкости по его площади и не зависят от показателя вязкости теплоносителя, его плотности и мгновенной температуры. Их недостатки – это и загрязнение в средах с осадками, влияние химических и физических свойств жидкостей на точность измерений, постоянная потребность в стационарном электропитании, отсутствие которого приводит к полному прекращению работы.
Пока еще редко используются вихревые и ультразвуковые счетчики, которые тоже имеют свои преимущества и свои недостатки.
Выбор того или иного счетного устройства всегда должен быть сделан профессионалами с учетом конкретной ситуации и зависеть от расходных характеристик: температуры и давления воды в системе, условий потребления (продолжительности и уровня максимального или минимального расходов).
КИП для измерения и контроля давления и температуры в инженерных системах
Еще один очень важный класс измерительных приборов – большое семейство манометров или специальных устройств, измеряющих давление в трубах газов или жидкостей. Как в человеческом организме необходимо периодически проверять артериальное давление, так и для сантехнических и газовых систем принято постоянно контролировать и регулировать показатели давления в трубопроводах.Это обеспечивает их работу в заданных параметрах, должный уровень безопасности, необходимый учет и научные исследования.
Принцип действия таких КИП основан на сравнивании силы мембраны или пружины, связанных со специальным механизмом, и контролируемого давления. И уже специальный механизм преобразует перемещение этого чувствительного датчика в движение стрелки по кругу циферблата.
Семейство измеряющих давление устройств довольно велико, их типы и виды так же разнообразны и многочисленны, как и счетчики. Кроме собственно манометров – приборов, показывающих давление избыточное, или так называемую плюсовую разницу между давлением барометрическим и абсолютным, сюда входят:
· вакуумметры и напоромеры;
· мановакуумметры;
· тягомеры и тягонапоромеры.
Все они делятся по пределам измерений, классам точности – от самого точного 0.15 до 4.0, чувствительности элемента – недеформационные, грузопоршневые и жидкостные. Конечно, в их видах и градациях сложно разобраться неспециалисту, поэтому решение о применении того или иного вида измерителей давления в разных теплоэнергетических системах должны принимать только профессионалы.
Так как манометры часто устанавливаются на газо- и нефтехимических предприятиях, предприятиях пищевой и фармацевтической промышленности, их корпуса в зависимости от разных сред часто окрашивают в разные цвета: для водорода – это темно-зеленый цвет, для кислорода – светло-синий, для аммиака – желтый. Манометры для газа пропана и аналогичных горючих газов характеризует красный цвет корпуса, для негорючих газов – черный.
Для случаев, когда необходим контроль и одновременное измерение двух взаимозависимых показателей – давления жидкости (пара) и температуры – применяются комбинированные приборы – термоманометры.
Конструктивно они выполнены единым прибором с двумя разными шкалами – температуры и давления. Термоманометры часто используются для постоянного контроля показателей в системах водоснабжения, отопительных системах или в бойлерных установках.
Термометры, как КИП для измерения температуры воды, газов или других сред, могут быть конструктивно совершенно отдельными приборами. Особенно они важны в системах отопления. Среди термометров самыми распространенными сегодня остаются измерители с механическим принципом, основанные на свойствах металлов сжиматься и разжиматься при разных температурах. Самой высокой прочностью и точностью при данном принципе измерения обладают так называемые биметаллические термометры, почти мгновенно реагирующие на изменение температуры. Они состоят из двух типов металлов, а по формату такие термометры делятся на осевые, где циферблат расположен в одной плоскости с термостатом термометра, и радиальные, когда термостат перпендикулярен циферблату.
Правила эксплуатации
