Выбор теплосчетчика. Выбор типа расходомеров и технические требования к их установки

Решение проблемы приборного обеспечения ИТП и ЦТП начинается с выбора номенклатуры приборов учета. При этом необходимо для каждого конкретного случая выбрать оптимальный метод измерения и тип прибора.

Согласно алгоритму работы теплосчетчика он состоит из трех основных частей:

1. Расходомера для измерения количества теплоносителя.

2. Термометров сопротивления для измерения температуры теплоносителя в подающем и обратном трубопроводов.

3. Тепловычеслителя  - электронное устройство, отображающее и обрабатыващее информацию от первичных преобразователей расхода и датчиков температуры с целью расчета потребленной абонентом тепловой энергии.Как правило, все последние модели тепловычислителей разработаны на базе микропроцессорной техники и по основной задаче практически не отличаются друг от друга. Это выражается в расширении функций вычислителей, таких как:

• возможность работы с любым первичным преобразователем расхода;

• возможность работы в открытых и закрытых схемах теплоучета;

•   многоконтурность (возможность обеспечивать измерение одновременно по нескольким потребителем независимо от схемы измерения;

• возможность работы одновременно с разными первичными преобразователями расхода, включенными в разные измерительные контура. Например, одновременно измерять контур ЦО с ультразвуковым или электромагнитным преобразователем расхода и контур ГВС с крыльчатым или турбинным преобразователем расхода;

• возможность передачи данных по каналам связи;

• обширный архив основных данных (не менее 31 дня);

• дополнительные каналы для подключения счетчиков холодной и горячей воды;

 

В зависимости от конструкции и диапазона измерения, теплосчетчик оборудуется тем или иным видом расходомера. Выбирая метод измерения расхода и Д_у (условный диаметр расходомера от которого зависит его рабочий диапазон)  необходимо учесть:

• ограничение длин прямолинейных участков для установки приборов;

• минимальное измеряемое значение скорости течения теплоносителя;

• требуемый динамический диапазон измерения;

• ограничения по возможным потерям давления в системе;

• вероятность наличия в воде предметов и различных примесей;

• вероятность наличия в воде примесей, ведущих к образованию пленки или осадка внутренней поверхности трубы.

 

При выборе расходомеров мы руководствуемся следующими правилами:

1. Выбираем расходомер по его физическому принципу работы. В зависимости от физических закономерностей используемых при измерении расхода расходомеры бывают:

· Электромагнитные расходомеры.

· Ультразвуковые расходомеры.

· Расходомеры переменного перепада.

· Вихревые.

· Расходомеры постоянного перепада.

· Тахометрические расходомеры.

· Расходомеры на принципе доплеровского эффекта.

· Меточные расходомеры и т. д.

2. Для выбора расходомера теплосчетчика необходимо знать максимальный и минимальный расход теплоносителя. По суммарной тепловой нагрузки Q _н определим максимальный расход теплоносителя.

G _maх. = ; т/час.
По нагрузке Q_ГВС.   определим минимальный расход теплоносителя.
G _min. = ;  т/час.

 

При выборе теплосчетчика должно быть соблюдено условие:

· G_{min.тепл.} ≤ G_min. и G_{мах.тепл.} > G_н. (на практике G_н. = 15%....70% G_{мах.тепл.})

· Д_у теплосчетчика ≤ Д_у отоп. (для выполнения п.1 допускается занижать Д_у теплосчетчика до трех типоразмеров)

· Выбираем приборы известных производителей (желательно национальных), хорошо зарекомендовавших себя на рынке РБ. 

 

Мы выбираем такой расходомер, который при минимальных затратах, обеспечивал наилучшее качество измерения. Не для каждой среды годится тот или иной тип расходомера.

Например: ультразвуковые расходомеры не измеряют газообразные среды, но хорошо работают на любых жидких средах и на трубопроводах больших диаметров (> 200 мм.). Электромагнитные расходомеры не измеряют газовые среды и жидкости на основе нефтепродуктов, но они хорошо измеряют расход воды и на трубопроводах малых диаметров (< 200 мм.). Для измерения газообразных сред используются вихревые расходомеры и расходомеры переменного перепада.

3. Подбираем условный проход (d_у) расходомера. При этом руководствуемся следующими закономерностями:

· У любого расходомера есть min и max расход, который он может измерить. Этот параметр зависит от физических закономерностей используемых при измерении расхода и d_у расходомера. Рабочий диапазон расходомера должен быть между min и max расходом.

· Рабочий диапазон расходомера должен быть в пределах 30% - 70% от max расхода.

4. На практике, при выборе d_у расходомера согласно пункта 2, d_у расходомера получается меньше d_у трубопровода, на котором он устанавливается. В данном случае, для установки расходомера, на трубопроводе делается специальная вставка (за ужение; см рис. 16) из трубы, внутренний диаметр которой равен d_у расходомера. Длина трубы вставки до расходомера и после расходомера должна соответствовать паспортным данным расходомера.

 

 

d_у трубопровода               расходомер                        d_у расходомера

 

 

                           Рис. 16

 

Независимо от типа расходомера выбранного проектировщиком основным критерием выбора является номинальный расход расходомера и рабочий расход отопительной сети.

 

Для учета расхода воды на вводах в здания или ответвлениях сети, подводящих воду потребителям, устанавливают счетчики расхода воды. Применяют счетчики воды следующих типов:

• крыльчатые,

• турбинные,

•   электромагнитные,

• ультразвуковые,

• вихревые.

Крылъчатые и турбинные расходомеры.

Крыльчатые и турбинные счетчики горячей и холодной воды известны с прошлого столетия. Изготавливаются несколькими десятками фирм Европы и СНГ, наиболее доработаны и являются самыми массовыми по применению.

Достоинства:

• широкий диапазон измерения;

• простота ремонта и обслуживания;

• высокая надежность;

• некритичны к химическому составу воды. Недостатки:

• чувствительны к крупнозернистым загрязнениям (для крыльчатых более 0,5 мм, для турбинных - более 5 мм).

Индукционные расходомеры (электромагнитные).

Принцип работы - движение проводящей среды в электромагнитном поле. Имеет широкое применение в Прибалтике, Дании, Скандинавских странах, СНГ, ограничено в Германии и других европейских странах.

Достоинства:

• отсутствие подвижных частей в потоке жидкости. Недостатки:

• чувствительны к химсоставу воды (при низком содержании магнетитов сигнал слабый до пропадания, при повышенном содержании показание прибора завышается до 20-40% в положительную сторону);

• зависимость от скорости потока в зоне измерения (стабильность работы обеспечивается в диапазоне скоростей 9-12 м/сек).

Ультразвуковые расходомеры.

Принцип основан на изменении скорости прохождения ультразвукового сигнала через движущуюся жидкость. В последние годы имеют широкое распространение в европейских странах.

Достоинства:

• некритичны к химическому составу воды;

• отсутствие подвижных частей в потоке жидкости;

• широкий диапазон измерения. Недостатки:

• изменяет свои показания во время эксплуатации из-за потери прозрачности зеркал и изменения резонансных характеристик излучателя из-за отложений в трубопроводе;

• неустойчивость характеристик при изменении температуры теплоносителя.

 

Вихревые расходомеры.

Принцип работы - считывание параметров вихревых дорожек Кармана образующейся после тела обтекания. Существуют следующие типы вихревых расходомеров:

• с подвижным элементом и электромагнитным считыванием его вибраций;

• с ультразвуковым считыванием пульсаций дорожки (без подвижного элемента);

• с конденсаторным считыванием (с подвижным элементом). Этот метод измерения реже применяется в коммунальном хозяйстве. Достоинства:

• некритичны к химическому составу воды, могут использоваться для измерения расхода любых жидких сред;

• высокая точность. Недостатки:

• высокая стоимость приборов.

Однако не все производители ввиду своих технологических возможностей в полной мере используют мощности микропроцессорной техники.

Датчики температуры.

В качестве датчиков температуры в составе теплосчетчиков используется термопреобразователи сопротивления. Они изготавливаются на базе медных или платиновых сплавов. ТСМ (термосопротивления медные) отличаются нестабильностью показаний во времени, имеют большой процент отбраковки при повторной Госповерке. ТСП (термосопротивления платиновые) имеет стабильные характеристики и межповерочный интервал 2 года. Как правило, отбраковка после вторичной поверки составляет не более 3%.