Средства измерения расхода

Для измерения учета расхода пара в трубопроводе подачи пара используют теплоконтроллер ТЭКОН-19 (рис.10) (п. 32в) и подключенных к нему термометра сопротивления ТСП-1199 (п. 33а), датчика избыточного давления APC-2000/ALW (п. 34а) и измерительного комплекта для измерения расхода пара, состоящего из диафрагмы ДК 1,6-100 (рис. 11) (п. 32а) и датчика разности давлений APR-2000/ALW(п. 32б).

Теплоконтроллер ТЭКОН-19 основан на измерении выходных сигналов первичных ИП, преобразовании их в соответствующие физические величины и последующем расчёте расхода, объема, массы энергоносителя по измеренным значениям, а также количества тепловой и электрической энергии.

ТЭКОН-19 выполняет расчеты следующими методами:

-расход, объем и массу энергоносителей методом переменного перепада давления в соответствии с ГОСТ 8.586.5-2005 «Измерение расхода и количества жидкостей и с помощью стандартных сужающих устройств. Методика выполнения измерений» по измеренным сигналам ИП давления, перепада давления на сужающем устройстве(СУ) и температуры.
-расход, объем и массу энергоносителей по измеренным сигналам ИП расхода давления и температуры.
-количество тепловой энергии, произведённой или потребленной в элементе системы теплоснабжения по результатам определения массы, температуры и давления энергоносителя.
-расход и количество природного газа, приведённого к стандартным условиям в соответствии с ПР 50.2.019-2006 «Методика выполнения измерений при помощи турбинных, ротационных и вихревых счетчиков» по измеренным сигналам ИП расхода, давления, температуры, а также введённым по каналу последовательного доступа с внешнего устройства или определенным по сигналам с ИП значениям атмосферного давления, плотности природного газа при стандартных условиях, концентрации содержащихся в газе примесей азота и углекислого газа.
-количество электроэнергии при двухтарифном учете раздельно по каждому тарифному интервалу (дневной и ночной).

Основными функциями теплоконтроллера ТЭКОН-19 является: измерение сигналов на аналоговых и дискретных входах, преобразование сигналов в физические величины; расчет математических и специфических функций учета тепла, энергии, других ресурсов; накопление, усреднение по времени, архивирование, индикация на дисплее; обмен по современным цифровым интерфейсам; защита коммерческой информации; самоконтроль и контроль оборудования узла учета. Имеет питание от встроенной батареи, аналоговые и дискретные измерительные каналы, интерфейс M-BUS для диспетчерского сбора данных, также возможность настройки на произвольную схему узла учета. Напряжение питания 220 В, температура окружающей среды от -10 °С до +50 °С, количество измерительных каналов сопротивления 4, количество измерительных каналов силы тока 3, количество измерительных каналов частоты и количества импульсов 8, период архивирования от 1 минуты до 1 года, погрешность ± 0,001 %.

К достоинствам можно отнести высокую точность измерений, долгое хранение данных, простота в обслуживании, надежный, имеет энергонезависимый режим работы.

К недостаткам можно отнести высокую стоимость, сложность в ремонте, необходимость подключения большого числа датчиков, что при неточном показании или выходе из строя датчика будет погрешность измерений.

Рисунок 10 - Теплоконтроллер ТЭКОН-19.

Датчик разности давлений APR-2000/ALW предназначен для измерения разности давлений. Принцип действия основан на воздействии давления на чувствительный элемент и преобразование его в унифицированный токовый сигнал в диапазоне от 4 до 20 мА. Диапазон измерения 0-1 МПа; погрешность прибора ±0,2%.

Камерная диафрагма ДК 1,6-100 применяется для измерения расхода жидкости, пара или газа по методу переменного перепада давления в комплекте с преобразователями разности давления или дифманометрами в системах контроля, регулирования и управления технологическими процессами. Диафрагма камерная состоит из диска и корпусов кольцевых камер. Для уплотнения между плоскостью соприкосновения камер и диска вставлена прокладка. Рабочее давление до 1,6 МПа, диапазон рабочих температур от - 40 °С до + 1000 °С. Погрешность измерения 0,06%.

Принцип действия основан на законе Бернулли, который устанавливает связь между скоростью потока и давлением в нём. В трубопроводе, по которому протекает жидкое или газообразное вещество, устанавливается диафрагма, создающая местное сужение потока. Максимальное сжатие потока происходит на некотором расстоянии за диафрагмой, образующееся при этом минимальное сечение потока называют сжатым сечением. Вследствие перехода части потенциальной энергии давления в кинетическую средняя скорость потока в суженном сечении повышается. Статическое давление потока после диафрагмы становится меньше, чем до неё. Разность этих давлений (перепад давления) тем больше, чем больше расход протекающего вещества. Разность давлений измеряется дифференциальным манометром.

Диафрагма представляет собой тонкий диск 3 с круглым отверстием, ось которого располагается по оси трубы. Передняя (входная) часть отверстия имеет цилиндрическую форму, а затем переходит в коническое расширение. Передняя кромка отверстия должна быть прямоугольной (острой) без закруглений и заусениц. На рисунке приняты следующие обозначения: Е>₂₀-- внутренний диаметр трубопровода перед сужающим устройством при температуре 20 °С; а20 --внутренний диаметр диафрагмы при той же температуре. Выше оси показано измерение перепада давления через кольцевые камеры 1, ниже оси -- через отдельные отверстия 2.

Рисунок 11 - Стандартная диафрагма