close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

теплосчетчик и способ определения тепловой энергии теплоносителя в водяных системах теплоснабжения

код для вставки
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
RU
(19)
(11)
2 300 088
(13)
C1
(51) МПК
G01K 17/16 (2006.01)
G01F 1/86 (2006.01)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(12)
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
(21), (22) За вка: 2006109170/28, 23.03.2006
(72) Автор(ы):
Теплышев В чеслав Юрьевич (RU),
Бурдунин Михаил Николаевич (RU),
Варгин Александр Александрович (RU)
(24) Дата начала отсчета срока действи патента:
23.03.2006
(45) Опубликовано: 27.05.2007 Бюл. № 15
(54) ТЕПЛОСЧЕТЧИК И СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ В
2 3 0 0 0 8 8
внутренней
поверхностью
трубопровода.
На
наружной поверхности подающего и обратного
трубопроводов
установлены
преобразователи
температуры t01, t02 окружающей среды. Плотность
и энтальпию теплоносител в подающем и
обратном трубопроводах вычисл ют как функцию
давлени и перепада температур ?tп=?t-?t0, где ?t=
t1-t2. По вычисленным значени м плотности и
энтальпии
определ ют
массу
теплоносител и в индикаторе вычисл ют
тепловую энергию. Изобретение обеспечивает
повышение точности измерени . 2 н.п. ф-лы, 1 ил.
R U
(57) Реферат:
Подающий
и
обратный
трубопроводы
теплосчетчика,
теплоизолированные
на
измерительных
участках,
оснащены
t2
преобразовател ми
температуры
t
1,
теплоносител ,
электромагнитными
расходомерами, блоками вычислени плотности,
энтальпии, массы теплоносител . Подпиточный
трубопровод
теплосчетчика
оснащен
преобразователем температуры холодной воды и
блоком вычислени энтальпии. Преобразователи
смонтированы заподлицо с
температуры
Страница: 1
RU
C 1
C 1
ВОДЯНЫХ СИСТЕМАХ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ
2 3 0 0 0 8 8
Адрес дл переписки:
105066, Москва, ул. Доброслободска , 6,
стр.1, ООО "ТБН энергосервис"
R U
(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске: Коммерческий учет энергоносителей.
Материалы 22-й Международной научнопрактической конференции. С.-Петербург, 2005,
с.80-89. RU 2041450 С1, 09.08.1995. RU
2232352 С2, 10.07.2004. WO 96/14560 A1,
17.05.1996.
(73) Патентообладатель(и):
Общество с Ограниченной Ответственностью
"ТБН энергосервис" (RU)
C 1
C 1
2 3 0 0 0 8 8
2 3 0 0 0 8 8
R U
R U
Страница: 2
RUSSIAN FEDERATION
(19)
RU
(11)
2 300 088
(13)
C1
(51) Int. Cl.
G01K 17/16 (2006.01)
G01F 1/86 (2006.01)
FEDERAL SERVICE
FOR INTELLECTUAL PROPERTY,
PATENTS AND TRADEMARKS
(12)
ABSTRACT OF INVENTION
(21), (22) Application: 2006109170/28, 23.03.2006
(72) Inventor(s):
Teplyshev Vjacheslav Jur'evich (RU),
Burdunin Mikhail Nikolaevich (RU),
Vargin Aleksandr Aleksandrovich (RU)
(24) Effective date for property rights: 23.03.2006
(45) Date of publication: 27.05.2007 Bull. 15
2 3 0 0 0 8 8
values of density and enthalpy and heat energy in
indicator is calculated as well.
EFFECT: improved precision of measurement.
2 cl, 1 dwg
R U
(57) Abstract:
FIELD: measuring technique.
SUBSTANCE: feeding and reverse pipelines of
heat
meter,
which
pipelines
are
thermally
insulated at parts where measurements take
places, are equipped with heat agent temperature t1, t2
converters, and electromagnet flow meters, units
for measuring density, enthalpy and weight of
heat agent. Feeding pipeline of heat meter is
provided with cold water temperature converter
and with enthalpy computing units. Temperature
converters t1 and t2 are flush-mounted with
internal
surface
of
pipeline.
Environment
temperature converters t01 and t02 are mounted onto
external
surface
of
feeding
and
reverse
pipelines. Density and enthalpy of heat carrier
in feeding and reverse pipelines are calculated
as function of pressure and of temperature
drop ?tn=?t-?t0, where ?t=t1-t2. Weights M1 and M2
of heat carrier are determined from calculated
Страница: 3
EN
C 1
C 1
AGENT IN OPEN HEAT SUPPLY WATER SYSTEMS
2 3 0 0 0 8 8
(54) HEAT METER AND METHOD OF MEASUREMENT OF HEAT ENERGY OF HEAT TRANSFER
R U
(73) Proprietor(s):
Obshchestvo s Ogranichennoj Otvetstvennost'ju
"TBN ehnergoservis" (RU)
Mail address:
105066, Moskva, ul. Dobroslobodskaja, 6,
str.1, OOO "TBN ehnergoservis"
RU 2 300 088 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Изобретение относитс к экспериментальной измерительной технике и может быть
использовано в энергетике, водоснабжении, коммунальном промышленном хоз йстве.
Известен теплосчетчик дл измерений тепловой энергии и объемного (массового)
расхода теплоносител в вод ных системах теплоснабжени . Конструкци расходомера
этого теплосчетчика содержит: канал (металлический патрубок), два измерительных
термопреобразовател , два компенсационных термопреобразовател (пленочные
терморезисторы), включенные в схемы неуравновешенных мостов посто нного тока с
усилител ми, блок управлени нагревател ми и вычислительный блок. Блок управлени нагревател ми периодически включает нагреватель, генериру в поток тепловые метки.
При включении нагревател в вычислительном блоке реализуетс команда на начало
измерени времени и начинаетс отсчет времени переноса метки терморезисторами.
Далее определ етс врем переноса метки по контрольному участку времени, а
следовательно, и величина объемного расхода. По разности времени определ етс плотность теплоносител и затем определ ют величину массы.
Такое решение позвол ет измер ть объемный расход теплоносител косвенным
способом (Динамический термоконвективный метод измерени массового расхода
бинарных растворов жидкости «Коммерческий учет энергоносителей». Материалы 20-й
Международной научно-практической конференции 23-24 но бр 2004 г., стр.150-154.
Авторы: Соколов Г.А., С гаев Н.А., Тугушев К.Р.).
Недостатки этого теплосчетчика: погрешность определени массового расхода 1,2-1,8%;
затруднен контроль плотности измер емой среды, состо щей из двух компонентов и
больше, затруднена скорость измерени жидкости при разной в зкости, больша длительность времени измерени .
Известен способ определени объемного расхода теплоносител (жидкости):
- путем анализа теплопроводности и конвекции определ ют объемный расход жидкости
при реализации меточного метода измерени процесса переноса теплоты от источника
меток (нагревател ) в поток вещества и от потока к термопреобразовател м;
- показывают, что врем переноса метки по контрольному участку однозначно св зано с
объемным расходом и не зависит от свойств и состава измер емой среды;
- аналитически определ ют одномерные задачи о распространении теплового импульса
в потоке жидкости и достигают максимума метки в зоне регистрации.
Такое решение позвол ет определить объемный расход жидкости (Динамический
термоконвективный метод измерени массового расхода бинарных растворов жидкости
«Коммерческий учет энергоносителей». Материалы 20-й Международной научнопрактической конференции 23-24 но бр 2004 г., стр.150-154. Авторы: Соколов Г.А.,
С гаев Н.А., Тугушев К.Р.).
Недостатки этого способа заключаютс в том, что в процессе измерени врем переноса
метки потоком состоит из длительности процесса кондуктивного переноса теплоты от
нагревател к потоку жидкости и от потока через стенку камеры (металлической трубы) к
термопреобразователю.
Известно устройство, т.е. ПТ дл измерени температуры вод ных систем
теплоснабжени . В качестве ПТ дл теплосчетчиков рекомендован тип ТСП по ГОСТ 6651,
т.к. другие средства измерений температуры по точности и стабильности метрологических
характеристик не приемлемы дл теплосчетчиков. К конструкци м гильз ПТ по существу
предъ вл ютс только два очень важных требовани . Так, допускаемые пределы глубины
погружени в потоке ПТ должны соответствовать 0,3-0,71, а наибольшее значение
отношени наружного диаметра гильзы dг к внутреннему диаметру подающего и обратного
трубопроводов D установлено как dг/D?0,26. Поэтому в качестве гильз ТСП вполне могут
примен тьс заглушенные с одного конца отрезки труб диаметром Dy 15 мм или Dy 20 мм,
что на практике в массовых масштабах и происходит.
Такое конструктивное решение ПТ позвол ет измер ть температуру в вод ных системах
теплоснабжени (М.Н.Бурдунин, А.А.Варгин, Ю.Н.Осипов. О методах оценки прочности
гильз дл преобразователей температуры теплосчетчиков, стр.229-237. Коммерческий учет
Страница: 4
DE
RU 2 300 088 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
энергоносителей XXI- международна научно-практическа конференци . СанктПетербург, 2005).
Такой ПТ обладает следующими недостатками: дл улучшени температурного контакта
в гильзу заливают жидкое масло. Масло запекаетс по-разному в подающем и обратном
трубопроводах. Это, соответственно, вызывает дополнительный вклад в погрешность
измерений температуры и особенно разности температур за счет того, что
теплопроводности спекшихс субстанций могут существенно отличатьс друг от друга и от
исходного масла.
Известен способ измерени температуры в тепловом счетчике с помощью ПТ. Способ
измерени температуры с помощью ПТ, содержащего гильзы, осуществл ют следующим
образом:
- гильзы вход т в комплект поставки теплосчетчиков и в его составе проход т
тепловые испытани . Кроме этого, к гильзам предъ вл ют следующие требовани :
- устанавливают погружаемые части ТСП в трубопроводы с поточной жидкостью без
прерывани ее движени ;
- защищают погружаемые части ПТ от механических повреждений в процессе
эксплуатации;
- не внос т искажений в показани х ПТ при измерени х потока среды.
Далее производ т прочностные расчеты, исход из реального услови работы гильзы с
некоторым допущением. Допускают, что на гильзу действует равномерна нагрузка,
определ ют изгибающий момент, напр жени , производ т расчет гильзы на прочность
гидравлическому удару и т.д.
Такой способ позвол ет измер ть температуру с помощью ПТ в вод ных системах
теплоснабжени (М.Н.Бурдунин, А.А.Варгин, Ю.Н.Осипов. О методах оценки прочности
гильз дл преобразователей температуры теплосчетчиков, стр.229-237. Коммерческий учет
энергоносителей XXI- Международна научно-практическа конференци . СанктПетербург, 2005).
Недостатком способа измерени температуры в вод ных системах теплоснабжени практически совпадают с недостатками устройства, т.е. ПТ, используемых в теплосчетчике.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению вл етс устройство дл определени тепловой энергии. Устройство содержит подающий, обратный подпиточный трубопроводы.
Подающий трубопровод оснащен преобразовател ми расхода (ПР), давлени (ПД),
температуры (ПТ), блоками вычислени плотности теплоносител , энтальпии, массовых
расходов. Аналогичные блоки содержит обратный трубопровод. Подпиточный трубопровод
содержит ПТ дл измерени температуры холодной воды и блок вычислени энтальпии
холодной воды. Выходы соответствующих блоков соединены с входами индикатора дл вычислени тепловой энергии. Это устройство позвол ет измер ть температуру
теплоносител в подающем и обратном трубопроводах.
Такое решение позвол ет измер ть температуру теплоносител в вод ных системах
теплоснабжени [М.Н.Бурдунин, А.А.Варгин. К вопросу о типовых испытани х
теплосчетчиков дл вод ного теплоснабжени . «Коммерческий учет энергоснабжени »
XXII- Международна научно-практическа конференци . Санкт-Петербург. 2005, стр.8089].
Недостатком этого устройства вл етс то, что измер ют температуру теплоносител без учета температуры окружающей среды подающего и обратного трубопроводов. Из-за
этого повышаетс погрешность определени расхода тепловой энергии и массы
теплоносител .
Наиболее близким к предлагаемому изобретению вл етс способ определени тепловой энергии теплоносител в вод ных системах теплоснабжени .
Способ измерени обоснован тем, что в большинстве современных теплосчетчиков (ТС)
примен ют поэлементную поверку их составных частей: тепловычислител (ТВ), счетчиков
количества теплоносител и комплекта согласованных пар термопреобразователей
сопротивлени .
Страница: 5
RU 2 300 088 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Показывают, что одним из основных информативных параметров, учитываемым в
расчете тепловой энергии, вл етс разность ?t температур теплоносител в пр мом t1 и
обратном t2 трубопроводах систем теплоснабжени .
При поверке современных тепловычислителей дл имитации разности
температур ?t=t1-t2 используют метод косвенной имитации разности, при котором
раздельно имитируют температуры t1, t2 многозначными мерами электрического
сопротивлени класса 0,02. Показывают, что в насто щее врем метод косвенного
измерени разности при имитации разности температур ?t=t1-t2 в общем случае не
соответствует требовани м действующих нормативных документов к погрешности
образцовых средств измерени , используемых при поверке теплосчетчиков.
Косвенный метод измерени разности примен ют дл имитации разности
температур ?t, превышающих 20°С. Использование его дл поверки современных
теплосчетчиков при регламентированных значени х ?t=(1-10)°С увеличивает брак
контрол .
С учетом недостатков косвенного измерени разности переход т к пр мым измерени м
разности температур как:
- одним магазином сопротивлени МС2 имитируют меньшую из двух температур t2, а
вторым - МС1, включенным последовательно с первым, - непосредственно разность
температур ?t=t1-t2. Суммарное сопротивление двух магазинов имитирует температуру t1;
- пр мое измерение разности температур t1, -t2 выполн ют не одновременно, а путем
поочередного включени в общую измерительную схему тепловычислител сначала одного
ПТ сопротивлени , затем другого. Предлагают принципиальные электрические схемы
вычислени магазина сопротивлени по методу пр мого измерени разности температур;
- дл применени пр мого измерени разности температур при поверке
тепловычислителей необходимо выполн ть следующие услови :
а) об зательный учет при задании сопротивлений ПТ AR=R1-R2 начального
сопротивлени Rн магазинов в соответствии с эксплуатационной документацией на
магазины сопротивлени ;
б) оптимальный выбор температур t1, t2 дл поверочных режимов тепловычислител с ?t<10°C.
Такое решение обеспечивает пр мое измерение разности температур теплоносител в
вод ных системах теплоснабжени [П.И.Зуев. Поверка тепловычислителей методом
пр мой имитации разности температур. Коммерческий учет энергоносителей. Материалы
15-й Международной научно-практической конференции. 2002 г. Санкт-Петербург, стр.109119].
Недостаток известного способа состоит в том, что измерение разности температур
теплосчетчика основано на отсутствии учета вли ни температуры окружающей среды. Изза этого недостатка снижаетс точность определени расхода тепловой энергии и массы
теплоносител .
Задачей насто щего изобретени вл етс повышение точности измерени расхода
тепловой энергии и массы теплоносител путем пр мого измерени перепада температуры
на внутренней поверхности в подающем и обратном трубопроводах.
Технический результат достигаетс тем, что в теплосчетчике, содержащем
трубопроводы подающий, обратный, подпиточный, подающий и обратный трубопроводы
оснащены преобразовател ми температуры, электромагнитными расходомерами, блоками
вычислени плотности и энтальпии теплоносител , массы теплоносител , подпиточный
трубопровод оснащен преобразователем температуры и блоком вычислени энтальпии
холодной воды, выходы преобразователей температуры соединены с входом индикатора, а
выходы блоков вычислени плотности через блоки вычислени массы присоединены к
входу индикатора, преобразователь температуры холодной воды через блок вычислени энтальпии соединен с индикатором, выходы электромагнитных расходомеров подающих и
обратных трубопроводов через блоки вычислени массы соединены с входом индикатора,
Страница: 6
RU 2 300 088 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
дополнительно введены три блока вычитани температуры, первый блок вычитает
температуру подающего и обратного трубопроводов пр мого измерени разности
температуры, второй блок вычитает температуру окружающей среды подающего и
обратного трубопроводов пр мого измерени разности температуры, третий блок вычитает
из разности температур подающего и обратного трубопроводов разность температуры
окружающей среды подающего и обратного трубопроводов, выходы ПТ окружающей среды
соединены с входами первого блока вычитани , выход которого соединен с входом
третьего блока вычитани , выход этого блока соединен с входами блоков вычислени энтальпии и плотности в подающем и обратном трубопроводах, также выходы
преобразователей температуры подающего и обратного трубопроводов соединены с
входом второго блока вычитани , выход этого блока соединен с входом третьего блока
вычитани .
Технический результат также достигаетс тем, что в способе определени тепловой
энергии теплоносител градуируют ПТ в услови х пренебрежимо малого теплообмена с
окружающей средой в паровых или жидкостных термостатах неподвижной или мало
подвижной среды, ПТ на трубопроводах устанавливают на достаточном удалении от
местных сопротивлений и других источников, измерительные участки тщательно
теплоизолируют, способом пр мого измерени измер ют разность температур с помощью
двух ПТ, с одним магазином сопротивлени измер ют меньшую из двух температур t2, со
вторым магазином сопротивлени включают последовательно первый, непосредственно
определ ют разность температур двух ПТ ?t=t1-t2, по суммарному сопротивлению двух
магазинов имитируют температуру t1, затем измер ют объемный расход теплоносител в
подающем и обратном трубопроводах, по результатам измерени расхода теплоносител ,
температуры и заданного значени избыточного давлени вычисл ют плотность,
энтальпию и расход массы теплоносител в подающем и обратном трубопроводах, затем
вычисл ют тепловую энергию в системах теплоснабжени , в нем дополнительно при
разной степени теплоизол ции в соответствующих сечени х и на внутренней поверхности
трубопроводов неоднократно измер ют температуру, на основе полученных результатов
измерений определ ют расхождение температуры между сечени ми и внутренней
поверхностью трубопроводов, затем определ ют величины поправочных коэффициентов
1,03-1,06 при хорошей изол ции трубопроводов; удовлетворительно - 1,06-1,15; плохо 1,15-1,4, реальное значение температуры теплоносител , измеренное ПТ, получают путем
умножени измеренной температуры на внутренней поверхности трубопроводов на
поправочные коэффициенты и рекомендуют дл измерени температуры теплоносител ПТ монтировать заподлицо с внутренней поверхностью трубопровода, затем в первом
блоке вычитают и определ ют перепад ?t0 температур t01-t02 окружающей среды
подающего и обратного трубопроводов, во втором блоке вычитают и определ ют
перепад ?t температур t1-t2 теплоносител в подающем t1 и обратном трубопроводах, на
третьем блоке вычитают перепад температур ?t-t0 в подающем, обратном
трубопроводах ?t и окружающей среды ?t0, после выполнени ?t=t0-tп получают разность
перепада температуры теплоносител ?tп внутри поверхности трубопровода.
На чертеже представлена блок-схема теплосчетчика (тепловычислител ). Устройство
содержит подающий 7, обратный 2 и подпиточный 3 трубопроводы. Подающий трубопровод
оснащен ПТ t1, t01 4, 8, блоками вычислени плотности ?1 5, энтальпии h1 6, массы M1 7.
Обратный трубопровод содержит ПТ t2, t02 9, 10, блоки вычислени энтальпии h2 11,
плотности теплоносител ?2 12, массы М2 13. Подпиточный трубопровод содержит ПТ
холодной воды tхв 14 и блок вычислени энтальпии холодной воды hхв 15. Подающий и
обратный трубопроводы оснащены объемными электромагнитными расходомерами (ОЭР).
Устройство также содержит три блока вычитани температуры: первый блок вычитани 16,
второй 17 и третий 18, и индикатор 19. Блоки теплосчетчика между собой соединены так:
выходы ПТ 4, 9 соединены с входами второго блока вычитани температуры t1-t2 17.
Выход блока 17 соединен с входом второго блока вычитани 18, выходы блока 18
Страница: 7
RU 2 300 088 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
соединены с входами блоков 5, 6, 11, 12. Выходы блоков 6, 11 соединены с входом
индикатора 19 дл вычислени тепловой энтальпии, а выходы блоков 5, 12 через
соответствующие блоки вычислени массы 7, 13 соединены с входами индикатора 19.
Причем выходы ПТ 8, 10 соединены с входами первого блока вычитани 16, выход
которого соединен с одним из входов третьего блока вычитани 18. Преобразователь
температуры холодной воды 14 через блок вычислени энтальпии холодной воды 15
соединен с входом индикатора.
Три блока вычитани температуры, известные в электронной технике интегрального
исполнени , выполн ют следующие операции: первый блок 16 вычитает t01-t02=?t0, второй
блок 17 вычитает t1-t2=?t, третий блок 18 вычитает ?t-?t0=?tп, где t1, t2 - температура в
подающем и обратном трубопроводах; t01, t02 - температура окружающей среды; ?t, ?t0 разность температуры (перепад) пр мого измерени ; ?tп - перепад температуры.
Принципиальные электрические схемы включени магазина сопротивлени по принципу
пр мого измерени разности температуры приведены на фиг.1а, 1b прототипа, стр.113.
Измерительные участки хорошо теплоизолированы дл сведени к минимуму теплообмена
между теплоносителем и окружающей средой.
В подающем, обратном и подпиточном трубопроводах теплосчетчиков использован ПТ в
большинстве из платины с номинальным сопротивлением 100, 500 Ом. Критерием выбора
ПТ вл етс стабильность, точность и стоимость. 100 Ом ПТ, с двум токовыми и двум потенциальными проводниками, соедин ютс с усилителем по 4-проводной линии св зи.
500 Ом ПТ соедин ютс по двухпроводной схеме. При этом входное сопротивление
усилител должно быть сотни МОм. ПТ 4, 9 измер ют температуру теплоносител , ПТ 14
измер ет температуру холодного теплоносител . ПТ 8, 10 измер ют температуру на
наружной поверхности подающего и обратного трубопроводов. Если эти трубопроводы
изолированы от среды теплоизол ционным материалом, то измер ют температуру на
поверхности изол ционного сло . Зависимость выходного сигнала от температуры
платиновых ПТ нелинейна. В реальности, например, погрешность измерени ПТ исходит из
предела допускаемой относительной погрешности комплекта ПТ (подобранной пары) при
измерении температур ?t, % ??t=±(0,5+3?tmin/?t), где ?t - численное значение разности
температуры, °С; ?tmin - нижний предел диапазона разности температур, выбираетс из
р да 1, 2, 3°C в зависимости от класса примен емого комплекта ПТ.
Массовый расход или масса воды (теплоносител ) вычисл етс как произведение
расхода или объема на плотность теплоносител . Вычисление плотности происходит в
блоках 5, 12. Значени плотности теплоносител определены в нормативных документах
теплоснабжени , например МИ 2412-97 или в данных ГСССД 188-99. В этих источниках
определено ?i=?i(Pi, ti) и массовый расход Mi=?iqi??, hi=hi(Pi, ti), где i=1, 2 - номера
подающего и обратного трубопроводов, ?i - плотность, hi - энтальпи теплоносител как
функци изменени давлени Pi и температуры ti Плотность деаэрированной воды
существенно зависит от температуры. С изменением температуры от 0 до 150°С плотность
измен етс от 0 до -10%. Зависимость изменени плотности деаэрированной воды от
абсолютного давлени от 30 до 11 кгс/см 2, плотность мен етс от - 0,027 до - 0,013%.
Вли ние давлени на результаты измерени массового расхода теплоносител и
тепловой энергии в предлагаемом изобретении в сравнении с изменением температуры
незначительно. Поэтому вли нием давлени на результаты измерений пренебрегают и
давление задаетс договорной константой. При этом пр мому измерению в трубопроводах
вод ной системы теплоснабжени подвергаютс температура и объемный расход.
Счетчики объема в теплосчетчиках выполн ютс , как правило, на базе объемных
расходомеров, а объем теплоносител за отчетный период вычисл етс интегрированием
расхода по времени. По значени м температуры, давлени и данным ГСССД 188-99
вычисл ютс значени энтальпии и плотности в измерительных сечени х каждого
трубопровода. И, в конечном итоге, по соответствующему уравнению измерени вычисл етс искомое значение тепловой энергии.
Страница: 8
RU 2 300 088 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
ОЭР 20, 21 пр мого действи скорости потока с индукционной системой. Теплоноситель
протекает через трубопроводы 1-2, расположенные в магнитном поле, индукци которого
равна В, и электрически изолированы от трубы. Если жидкость протекает через
трубопровод со средней скоростью v, то в ней индуцируетс электрический зар д и
образуетс разность потенциалов e=vBd, где d - внутренний диаметр трубопровода. Это
выражение можно представить как
где q - средний расход жидкости в мл/с. Питание переменным напр жением устран ет
электролитическую пол ризацию расходомера, если частота достаточно высока , а также
позвол ет использовать усилитель переменного тока дл усилени выходного сигнала
расходомера. Выходное напр жение ОЭР не зависит от характера потока - ламинарный
или турбулентный. Однако значима осева несимметри потока может вли ть на входной
сигнал.
Ошибки при измерении ОЭР теплоносител могут возникать из-за паразитного
напр жени между электродами расходомера. Эти напр жени по вл ютс вследствие
гальванических потенциалов между электродами и другими металлическими част ми, а
также при пол ризации расходомера напр жением посто нного тока. Величина случайных
шумов, возникающих в расходомере, и вли ние внешних электромагнитных полей
увеличиваютс с ростом сопротивлени теплоносител .
Расходомеры, используемые в теплосчетчике, стандартные, например тип КМ-5.
Тепловую энергию и массу теплоносител , отобранного из тепловой сети, вычисл ют
окончательно в блоке 19.
Все выходные сигналы указанных блоков поступают на вход индикатора 19. Через
индикатор управл ютс все блоки, подача воды, поддержание температуры. Согласно
документу «Теплосчетчики электромагнитные КМ-5. Руководство по эксплуатации. Часть 1,
АКП 42/8 2003» индикатор содержит преобразователи интерфейса; адаптер периферии АП5 различных модификаций; модем; интегратор сети. Индикатор обеспечивает
представление информации в следующей форме: количество теплоты Q [Гкал] и [МВт?ч]
дл одной или двух тепловых систем; объем V [м 3] и масса М [т] теплоносител в
подающем и/или обратном трубопроводе; теплова мощность; разность температур; врем наработки теплосчетчика; давление в трубопроводах и т.д.
Выходной электрический сигнал, позвол ющий получить информацию о календарном
времени, времени наработки, тепловой энергии, температуре и т.д.
Режимы работы: «основной» («ЗИМА» ЛЕТО-1, ЛЕТО-2 и ЛЕТО-3) задаютс вручную из
меню теплосчетчика. Расход массы и объема производитс согласно инструкции. Все
согласующие и усилительные блоки размещены в герметично закрытом корпусе ОЭР и ПД
и ПТ. Такое конструктивное оформление преобразователей защищает от любых внешних
воздействий.
Установка ПТ на измерительных участках трубопроводов должна соответствовать
требованию межгосударственного стандарта СНГ ГОСТ 8.563.2-97 и международным
стандартам ENI434-97, МОЗМ Р75-1-2002 (OIMLR75-1).
Принцип работы устройства. При прохождении теплоносител через подающий 1 и
обратный 2 трубопроводы с определенной начальной температурой tи1, tи2 происходит
изменение сопротивлени ПТ 4, 9 от начального значени Rн1, Rн2. Приращение
сопротивлени ПТ, т.е. Rт1-Rн1=?R 1 и Rт2-Rн2=?R2 и на выходе ПТ возникает
термоэлектрическое напр жение, пропорциональное изменению температуры в
соответствующих трубопроводах теплоносител , где Rт1, Rт2 - текущие значени сопротивлени ПТ.
Принцип работы расходомера основан на влении электромагнитной индукции при
прохождении электропровод щей жидкости через подающий 7 и обратный 2 трубопроводы,
содержащие соответственно объемные ОЭР 20, 21. Жидкость, проход ща со средней
скоростью через магнитное поле В, в нем наводит ЭДС. Сигнал, снимаемый с выхода ОЭР,
Страница: 9
RU 2 300 088 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
пропорционален величине индукции В и напр жению пол ризации.
Измерение температуры в теплосчетчике реализуют следующим образом.
Объектом исследований представл ют подающий и обратный трубопроводы с
внутренним источником тепла и распределением температуры вдоль и поперек
трубопровода, вл ющимс функцией места и времени. Предполагают, что за каждую
единицу времени выдел етс определенное количество тепла, равномерно
распределенное по объему стенки. Следовательно, дл того, чтобы достигнуть наружной
поверхности трубы, это тепло должно пройти через стенки трубопровода и часто через
промежуточный слой изол ции. Вс кому тепловому потоку соответствует некоторый
перепад. Поэтому внутри трубопровода температура измен етс от точки к точке,
достига в некотором месте наибольшей величины.
Допускают, что течение теплоносител вл етс одномерным, т.е. происходит без
устойчивых вихревых образований низкой частоты со значительной амплитудой пульсации
параметров потока.
1-й этап. Градуировку ПТ осуществл ют в услови х пренебрежимо малого теплообмена
с окружающей средой в паровых или жидкостных термостатах в неподвижной или
малоподвижной среде. Но в услови х их применени в тепловых сет х скорости потока и
теплообмен могут быть более значительными, чем при градуировке.
2-й этап. ПТ на трубопроводах устанавливают на достаточном удалении от местных
сопротивлений и других источников, способных значимо исказить тепловой градиент
температуры теплоносител , в частности за счет крупномасштабных вихрей.
3-й этап. Измерительные участки трубопроводов тщательно теплоизолируют дл минимизации теплообмена с окружающей средой. Это позвол ет (совместно с
выполнением первого этапа) максимально приблизить профиль температуры внутри
трубопровода к пр моугольному виду и тем самым повысить точность измерений.
Учитывают тот факт, что в трубопроводах, кроме адиабатичности, выполн ютс услови того, что течение вл етс одномерным, т.е. происходит без устойчивых вихревых
образований низкой частоты со значительной амплитудой пульсаций параметров потока.
Такие вихри в потоке вл ютс серьезными поглотител ми энергии и, если чувствительный
элемент ПТ попадет в вихревую зону, то может возникнуть значима погрешность
измерени температуры. Следовательно, имеют в виду, что источником образовани крупномасштабных вихрей служат как местные сопротивлени , так и сама гильза ПТ,
вл юща с с точки зрени гидродинамики плохо обтекаемым телом. Несоответствие
значений измер емой и действительной температур возникает по двум основным
причинам:
- во-первых, примен ют дл ПТ нештатные защитные гильзы. В общем случае гильзы
внос т искажени в процесс теплообмена между чувствительным элементом ПТ и
измер емой средой. В результате значимо измер ют градуировочную характеристику ПТ,
что неизбежно вызовет погрешность при измерении температуры;
- втора причина возможного несоответстви измер емых и искомых значений
температуры заключаетс в том, что ПТ помещают в некоторой точке поперечного сечени трубопровода, где и измер ют температуру, но в уравнение измерений тепловой энергии
входит среднее по сечению значение энтальпии, которое вычисл ют соответственно по
значению средней по сечению температуры потока (теплоносител ). Следовательно,
данную составл ющую погрешности метода измерений температуры теплоносител определ ют отклонением температуры, измеренной с помощью ПТ от действительного
значени средней интегральной по сечению температуры потока. Эта составл юща существенно зависит от вида искажени профил температуры и ее отличи в
измерительном сечении от пр моугольного (идеального) профил , реализуемого при
адиабатическом течении.
При разных степен х теплоизол ции (хорошее, удовлетворительное, плохое) в
соответствующих сечени х и на внутренней поверхности (заподлицо) трубопроводов
неоднократно измер ют температуру. На основе полученных результатов измерений
Страница: 10
RU 2 300 088 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
определ ют расхождение температуры между сечени ми и внутренней поверхностью
трубопроводов. Затем определ ют величины поправочных коэффициентов 1,03-1,06 при
хорошей изол ции трубопроводов; 1,06-1,15 при удовлетворительной; 1,15-1,4 при плохой
термоизол ции. Реальное значение температуры теплоносител (измеренное ПТ и ПТ,
смонтированным заподлицо с внутренней поверхностью трубопровода) получают путем
умножени поправочного коэффициента на измеренное значение температуры на
внутренней поверхности трубопроводов. Измерение температуры осуществл ют путем
пр мой имитации разности температуры дл двух ПТ, установленных заподлицо и в
измер емом сечении трубопроводов. Рекомендуют, чтобы ПТ устанавливали заподлицо с
трубопроводами и ПТ не нарушали течени теплоносител и не искажали результаты
измерени объемного расхода теплоносител .
4-й этап. После выполнени п.1-2 реализуют способ имитации пр мого измерени разности температур с помощью двух ПТ:
- одним магазином сопротивлени имитируют меньшую из двух температур t2 в
обратном трубопроводе;
- со вторым магазином сопротивлени включают последовательно первый магазин
сопротивлени ;
- непосредственно имитируют разность температур, измер емую двум ПТ в подающем
t1 и обратном t2 трубопроводах ?t=t1-t2;
- по суммарному сопротивлению двух магазинов имитируют температуру в подающем
трубопроводе t1.
Применение метода пр мого имитировани разности температур при поверке
теплосчетчиков обосновывают тем, что в большинстве теплосчетчиков измерение
температуры в подающем t1 и обратном t2 трубопроводах выполн ют одновременно. Затем
поочередно включают в общую измерительную схему теплосчетчика сначала один ПТ
сопротивлени (или имитирующий его магазин сопротивлени при поверке теплосчетчика),
потом другой. На этом этапе также определ ют абсолютную погрешность заданной
номинальной разности сопротивлени ?Rн, соответствующей номинальной имитируемой
разности температур ?tи дл магазина сопротивлени типа МСР-60М и РЧ4831 кл. 0,02 в
нормальных услови х применени .
5-й этап. На основе этапа 4 в первом блоке вычитани 16 определ ют перепад двух
температур окружающей среды подающего и обратного трубопроводов ?t0=t01-t02;
поступающей из ПТ 8, 10.
Во втором блоке вычитани 17 определ ют разность двух температур
теплоносител ?t=t1-t2, поступающих с выходов ПТ 4, 9 подающего и обратного
трубопроводов соответственно.
В третьем блоке вычитани 18 определ ют разность двух температур. Перва разность
температур определена при пр мом измерении температуры окружающей среды ?t0 в
подающем и обратном трубопроводах. Втора разность температур ?t определена пр мым
измерением температуры в подающем и обратном трубопроводах. После вычислени в
блоке 18 ?t-t0=tп на его выходе получают разность перепада температуры теплоносител внутри поверхности трубопроводов ?tп. Значение ?t0 и ?t на вход блока 18 подают с
выходов блоков 16 и 17.
6-й этап. С выхода блока 18 перепад температуры ?tп одновременно поступает на входы
вычислени плотности 5, 12 и энтальпии 6, 11, где соответственно вычисл ют значение
плотности ?i=?i(Pi, ?tпi и энтальпии hi=hi(Pi, ?tпi) как функцию давлени P1 и перепада
температуры ?tпi, где i=1; i=2 соответствуют подающему и обратному трубопроводу.
Величину давлени Pi задают согласно договору. Эти вычислени провод т согласно
ГСССД 188-99 Вода. Удельный объем и энтальпи при температуре 0-1000°С и давлени х
0,001-1000 МПа.
7-й этап. Вычисл ют массу теплоносител по каждому трубопроводу в блоках
7 M1=?1q1?? и блоке 13 М2=?2q2??, где значение плотности ?1 и ?2 поступает с выходов
Страница: 11
RU 2 300 088 C1
блоков 5, 12, значение расхода теплоносител - с выходов 20, 21, ?? - врем ,
измен ющеес в интервале от ??0 - начало до ??1 - окончание отчетного периода.
8-й этап. В индикаторе 19 вычисл ют тепловую энергию в системах теплоснабжени 5
10
15
20
25
30
35
где М1i, М2i - массы теплоносител , поступающие с выходов блоков 7, 13; h1i, h2i, hxbi энтальпи теплоносителей, поступающих с выходов блоков 6, 11, 15.
Все виды вычислений осуществл ют в индикаторе, измеренное и расчетное значени iто параметра хран т в индикаторе согласно требованию существующих руковод щих
материалов.
Технико-экономический эффект теплосчетчика, используемого в сет х водоснабжени ,
повышаетс за счет пр мого измерени разности двух температур (подающего и обратного
трубопроводов) и измерени разности температур теплоносител в середине сечени и на
стенке трубы (перепад температур), благодар чему снижаетс погрешность измерени массы теплоносител и тепловой энергии в 15-20 раз. В расчете перепада температуры
учитывают несанкционированные потери энергии, степень теплоизол ции: плоха , средн или хороша , правильное установление ПТ, себестоимость теплоносител .
С этой целью в OOO «ТБН энергосервис» были проведены испытани двух комплектов
платиновых ПТ типа КТСП-Р (всего ПТ - 4 шт.): два дл измерени температуры
окружающей среды и два дл измерени температуры подающего и обратного
трубопроводов градировочного стенда. Был использован магазин сопротивлени типа
Р4831 класса точности 0,02. Начальное сопротивление магазина сопротивлени от 0,01 до
0,02 Ом, добавочное сопротивление 0,03 Ом. Дл проверки ПТ задают перепад
температуры ?tп 20°C. При этом погрешность измерени расхода теплоносител (около 50
м 3/ч) составл ла 1,0%. При таких же услови х при косвенном измерении погрешность
измерени расхода теплоносител равн лась 2-2,5%.
На градуировочном стенде измерительный участок трубопровода был изолирован
материалом «стекловата» хорошо, удовлетворительно и плохо. Измерение температуры по
сечению и внутри поверхности трубопровода было проведено 10 раз. Диапазон
температуры в сечении tc=80,3°C и на внутренней поверхности tв=78,8°С. Поправочные
коэффициенты определ лись соотношением
дл хорошей изол ции;
дл удовлетворительной;
40
дл плохой изол ции.
45
50
Формула изобретени 1. Теплосчетчик дл определени тепловой энергии теплоносител в вод ных системах
теплоснабжени , содержащий подающий и обратный трубопроводы, оснащенные
преобразовател ми температур t1, t2 теплоносител , электромагнитными расходомерами,
блоками вычислени плотности, энтальпии, массы теплоносител , и подпиточный
трубопровод, оснащенный преобразователем температуры холодной воды, через блок
вычислени энтальпии соединенным с индикатором, при этом выходы электромагнитных
расходомеров и блоков вычислени плотности и энтальпии теплоносител через блоки
вычислени массы присоединены к соответствующим входам индикатора, отличающийс тем, что преобразователи температуры t1, t2 теплоносител смонтированы заподлицо с
Страница: 12
CL
RU 2 300 088 C1
5
10
15
20
внутренней поверхностью трубопровода и дополнительно введены установленные на
наружной поверхности подающего и обратного трубопроводов преобразователи
температуры t01, t02 окружающей среды, а также три блока вычитани температуры, при
этом выходы преобразователей температуры t01, t02 соединены со входами первого блока
вычитани дл определени перепада температур ?t0=t01-t02, выходы преобразователей
температуры t1, t2 соединены со входами второго блока вычитани дл определени перепада температур ?t=t1-t2, выходы первого и второго блоков вычитани соединены со
входами третьего блока вычитани дл определени перепада температур
теплоносител ?tп внутри поверхности трубопровода ?tп=?t-?t0, соединенного со входами
блоков вычислени энтальпии и плотности теплоносител в подающем и обратном
трубопроводах.
2. Способ определени тепловой энергии теплоносител в вод ных системах
теплоснабжени , заключающийс в том, что в подающем и обратном трубопроводах
измер ют объемные расходы и температуру t1, t2 теплоносител , вычисл ют плотность,
энтальпию, массу M1, M2 теплоносител , по которым определ ют тепловую энергию,
отличающийс тем, что теплоизолируют измерительные участки, измер ют
температуру t01, t02 окружающей среды подающего и обратного трубопроводов, определ ют
перепад температур теплоносител ?tп внутри поверхности трубопровода ?tп=?t-?t0,
где ?t=t1-t2, ?t0=t01-t02, вычисл ют плотность и энтальпию теплоносител в подающем и
обратном трубопроводах как функцию давлени и перепада температур ?tп, а массу M1, M2
теплоносител определ ют по вычисленным значени м плотности и энтальпии.
25
30
35
40
45
50
Страница: 13
ding pipeline of heat meter is
provided with cold water temperature converter
and with enthalpy computing units. Temperature
converters t1 and t2 are flush-mounted with
internal
surface
of
pipeline.
Environment
temperature converters t01 and t02 are mounted onto
external
surface
of
feeding
and
reverse
pipelines. Density and enthalpy of heat carrier
in feeding and reverse pipelines are calculated
as function of pressure and of temperature
drop ?tn=?t-?t0, where ?t=t1-t2. Weights M1 and M2
of heat carrier are determined from calculated
Страница: 3
EN
C 1
C 1
AGENT IN OPEN HEAT SUPPLY WATER SYSTEMS
2 3 0 0 0 8 8
(54) HEAT METER AND METHOD OF MEASUREMENT OF HEAT ENERGY OF HEAT TRANSFER
R U
(73) Proprietor(s):
Obshchestvo s Ogranichennoj Otvetstvennost'ju
"TBN ehnergoservis" (RU)
Mail address:
105066, Moskva, ul. Dobroslobodskaja, 6,
str.1, OOO "TBN ehnergoservis"
RU 2 300 088 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Изобретение относитс к экспериментальной измерительной технике и может быть
использовано в энергетике, водоснабжении, коммунальном промышленном хоз йстве.
Известен теплосчетчик дл измерений тепловой энергии и объемного (массового)
расхода теплоносител в вод ных системах теплоснабжени . Конструкци расходомера
этого теплосчетчика содержит: канал (металлический патрубок), два измерительных
термопреобразовател , два компенсационных термопреобразовател (пленочные
терморезисторы), включенные в схемы неуравновешенных мостов посто нного тока с
усилител ми, блок управлени нагревател ми и вычислительный блок. Блок управлени нагревател ми периодически включает нагреватель, генериру в поток тепловые метки.
При включении нагревател в вычислительном блоке реализуетс команда на начало
измерени времени и начинаетс отсчет времени переноса метки терморезисторами.
Далее определ етс врем переноса метки по контрольному участку времени, а
следовательно, и величина объемного расхода. По разности времени определ етс плотность теплоносител и затем определ ют величину массы.
Такое решение позвол ет измер ть объемный расход теплоносител косвенным
способом (Динамический термоконвективный метод измерени массового расхода
бинарных растворов жидкости «Коммерческий учет энергоносителей». Материалы 20-й
Международной научно-практической конференции 23-24 но бр 2004 г., стр.150-154.
Авторы: Соколов Г.А., С гаев Н.А., Тугушев К.Р.).
Недостатки этого теплосчетчика: погрешность определени массового расхода 1,2-1,8%;
затруднен контроль плотности измер емой среды, состо щей из двух компонентов и
больше, затруднена скорость измерени жидкости при разной в зкости, больша длительность времени измерени .
Известен способ определени объемного расхода теплоносител (жидкости):
- путем анализа теплопроводности и конвекции определ ют объемный расход жидкости
при реализации меточного метода измерени процесса переноса теплоты от источника
меток (нагревател ) в поток вещества и от потока к термопреобразовател м;
- показывают, что врем переноса метки по контрольному участку однозначно св зано с
объемным расходом и не зависит от свойств и состава измер емой среды;
- аналитически определ ют одномерные задачи о распространении теплового импульса
в потоке жидкости и достигают максимума метки в зоне регистрации.
Такое решение позвол ет определить объемный расход жидкости (Динамический
термоконвективный метод измерени массового расхода бинарных растворов жидкости
«Коммерческий учет энергоносителей». Материалы 20-й Международной научнопрактической конференции 23-24 но бр 2004 г., стр.150-154. Авторы: Соколов Г.А.,
С гаев Н.А., Тугушев К.Р.).
Недостатки этого способа заключаютс в том, что в процессе измерени врем переноса
метки потоком состоит из длительности процесса кондуктивного переноса теплоты от
нагревател к потоку жидкости и от потока через стенку камеры (металлической трубы) к
термопреобразователю.
Известно устройство, т.е. ПТ дл измерени температуры вод ных систем
теплоснабжени . В качестве ПТ дл теплосчетчиков рекомендован тип ТСП по ГОСТ 6651,
т.к. другие средства измерений температуры по точности и стабильности метрологических
характеристик не приемлемы дл теплосчетчиков. К конструкци м гильз ПТ по существу
предъ вл ютс только два очень важных требовани . Так, допускаемые пределы глубины
погружени в потоке ПТ должны соответствовать 0,3-0,71, а наибольшее значение
отношени наружного диаметра гильзы dг к внутреннему диаметру подающего и обратного
трубопроводов D установлено как dг/D?0,26. Поэтому в качестве гильз ТСП вполне могут
примен тьс заглушенные с одного конца отрезки труб диаметром Dy 15 мм или Dy 20 мм,
что на практике в массовых масштабах и происходит.
Такое конструктивное решение ПТ позвол ет измер ть температуру в вод ных системах
теплоснабжени (М.Н.Бурдунин, А.А.Варгин, Ю.Н.Осипов. О методах оценки прочности
гильз дл преобразователей температуры теплосчетчиков, стр.229-237. Коммерческий учет
Страница: 4
DE
RU 2 300 088 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
энергоносителей XXI- международна научно-практическа конференци . СанктПетербург, 2005).
Такой ПТ обладает следующими недостатками: дл улучшени температурного контакта
в гильзу заливают жидкое масло. Масло запекаетс по-разному в подающем и обратном
трубопроводах. Это, соответственно, вызывает дополнительный вклад в погрешность
измерений температуры и особенно разности температур за счет того, что
теплопроводности спекшихс субстанций могут существенно отличатьс друг от друга и от
исходного масла.
Известен способ измерени температуры в тепловом счетчике с помощью ПТ. Способ
измерени температуры с помощью ПТ, содержащего гильзы, осуществл ют следующим
образом:
- гильзы вход т в комплект поставки теплосчетчиков и в его составе проход т
тепловые испытани . Кроме этого, к гильзам предъ вл ют следующие требовани :
- устанавливают погружаемые части ТСП в трубопроводы с поточной жидкостью без
прерывани ее движени ;
- защищают погружаемые части ПТ от механических повреждений в процессе
эксплуатации;
- не внос т искажений в показани х ПТ при измерени х потока среды.
Далее производ т прочностные расчеты, исход из реального услови работы гильзы с
некоторым допущением. Допускают, что на гильзу действует равномерна нагрузка,
определ ют изгибающий момент, напр жени , производ т расчет гильзы на прочность
гидравлическому удару и т.д.
Такой способ позвол ет измер ть температуру с помощью ПТ в вод ных системах
теплоснабжени (М.Н.Бурдунин, А.А.Варгин, Ю.Н.Осипов. О методах оценки прочности
гильз дл преобразователей температуры теплосчетчиков, стр.229-237. Коммерческий учет
энергоносителей XXI- Международна научно-практическа конференци . СанктПетербург, 2005).
Недостатком способа измерени температуры в вод ных системах теплоснабжени практически совпадают с недостатками устройства, т.е. ПТ, используемых в теплосчетчике.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению вл етс устройство дл определени тепловой энергии. Устройство содержит подающий, обратный подпиточный трубопроводы.
Подающий трубопровод оснащен преобразовател ми расхода (ПР), давлени (ПД),
температуры (ПТ), блоками вычислени плотности теплоносител , энтальпии, массовых
расходов. Аналогичные блоки содержит обратный трубопровод. Подпиточный трубопровод
содержит ПТ дл измерени температуры холодной воды и блок вычислени энтальпии
холодной воды. Выходы соответствующих блоков соединены с входами индикатора дл вычислени тепловой энергии. Это устройство позвол ет измер ть температуру
теплоносител в подающем и обратном трубопроводах.
Такое решение позвол ет измер ть температуру теплоносител в вод ных системах
теплоснабжени [М.Н.Бурдунин, А.А.Варгин. К вопросу о типовых испытани х
теплосчетчиков дл вод ного теплоснабжени . «Коммерческий учет энергоснабжени »
XXII- Международна научно-практическа конференци . Санкт-Петербург. 2005, стр.8089].
Недостатком этого устройства вл етс то, что измер ют температуру теплоносител без учета температуры окружающей среды подающего и обратного трубопроводов. Из-за
этого повышаетс погрешность определени расхода тепловой энергии и массы
теплоносител .
Наиболее близким к предлагаемому изобретению вл етс способ определени тепловой энергии теплоносител в вод ных системах теплоснабжени .
Способ измерени обоснован тем, что в большинстве современных теплосчетчиков (ТС)
примен ют поэлементную поверку их составных частей: тепловычислител (ТВ), счетчиков
количества теплоносител и комплекта согласованных пар термопреобразователей
сопротивлени .
Страница: 5
RU 2 300 088 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Показывают, что одним из основных информативных параметров, учитываемым в
расчете тепловой энергии, вл етс разность ?t температур теплоносител в пр мом t1 и
обратном t2 трубопроводах систем теплоснабжени .
При поверке современных тепловычислителей дл имитации разности
температур ?t=t1-t2 используют метод косвенной имитации разности, при котором
раздельно имитируют температуры t1, t2 многозначными мерами электрического
сопротивлени класса 0,02. Показывают, что в насто щее врем метод косвенного
измерени разности при имитации разности температур ?t=t1-t2 в общем случае не
соответствует требовани м действующих нормативных документов к погрешности
образцовых средств измерени , используемых при поверке теплосчетчиков.
Косвенный метод измерени разности примен ют дл имитации разности
температур ?t, превышающих 20°С. Использование его дл поверки современных
теплосчетчиков при регламентированных значени х ?t=(1-10)°С увеличивает брак
контрол .
С учетом недостатков косвенного измерени разности переход т к пр мым измерени м
разности температур как:
- одним магазином сопротивлени МС2 имитируют меньшую из двух температур t2, а
вторым - МС1, включенным последовательно с первым, - непосредственно разность
температур ?t=t1-t2. Суммарное сопротивление двух магазинов имитирует температуру t1;
- пр мое измерение разности температур t1, -t2 выполн ют не одновременно, а путем
поочередного включени в общую измерительную схему тепловычислител сначала одного
ПТ сопротивлени , затем другого. Предлагают принципиальные электрические схемы
вычислени магазина сопротивлени по методу пр мого измерени разности температур;
- дл применени пр мого измерени разности температур при поверке
тепловычислителей необходимо выполн ть следующие услови :
а) об зательный учет при задании сопротивлений ПТ AR=R1-R2 начального
сопротивлени Rн магазинов в соответствии с эксплуатационной документацией на
магазины сопротивлени ;
б) оптимальный выбор температур t1, t2 дл поверочных режимов тепловычислител с ?t<10°C.
Такое решение обеспечивает пр мое измерение разности температур теплоносител в
вод ных системах теплоснабжени [П.И.Зуев. Поверка тепловычислителей методом
пр мой имитации разности температур. Коммерческий учет энергоносителей. Материалы
15-й Международной научно-практической конференции. 2002 г. Санкт-Петербург, стр.109119].
Недостаток известного способа состоит в том, что измерение разности температур
теплосчетчика основано на отсутствии учета вли ни температуры окружающей среды. Изза этого недостатка снижаетс точность определени расхода тепловой энергии и массы
теплоносител .
Задачей насто щего изобретени вл етс повышение точности измерени расхода
тепловой энергии и массы теплоносител путем пр мого измерени перепада температуры
на внутренней поверхности в подающем и обратном трубопроводах.
Технический результат достигаетс тем, что в теплосчетчике, содержащем
трубопроводы подающий, обратный, подпиточный, подающий и обратный трубопроводы
оснащены преобразовател ми температуры, электромагнитными расходомерами, блоками
вычислени плотности и энтальпии теплоносител , массы теплоносител , подпиточный
трубопровод оснащен преобразователем температуры и блоком вычислени энтальпии
холодной воды, выходы преобразователей температуры соединены с входом индикатора, а
выходы блоков вычислени плотности через блоки вычислени массы присоединены к
входу индикатора, преобразователь температуры холодной воды через блок вычислени энтальпии соединен с индикатором, выходы электромагнитных расходомеров подающих и
обратных трубопроводов через блоки вычислени массы соединены с входом индикатора,
Страница: 6
RU 2 300 088 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
дополнительно введены три блока вычитани температуры, первый блок вычитает
температуру подающего и обратного трубопроводов пр мого измерени разности
температуры, второй блок вычитает температуру окружающей среды подающего и
обратного трубопроводов пр мого измерени разности температуры, третий блок вычитает
из разности температур подающего и обратного трубопроводов разность температуры
окружающей среды подающего и обратного трубопроводов, выходы ПТ окружающей среды
соединены с входами первого блока вычитани , выход которого соединен с входом
третьего блока вычитани , выход этого блока соединен с входами блоков вычислени энтальпии и плотности в подающем и обратном трубопроводах, также выходы
преобразователей температуры подающего и обратного трубопроводов соединены с
входом второго блока вычитани , выход этого блока соединен с входом третьего блока
вычитани .
Технический результат также достигаетс тем, что в способе определени тепловой
энергии теплоносител градуируют ПТ в услови х пренебрежимо малого теплообмена с
окружающей средой в паровых или жидкостных термостатах неподвижной или мало
подвижной среды, ПТ на трубопроводах устанавливают на достаточном удалении от
местных сопротивлений и других источников, измерительные участки тщательно
теплоизолируют, способом пр мого измерени измер ют разность температур с помощью
двух ПТ, с одним магазином сопротивлени измер ют меньшую из двух температур t2, со
вторым магазином сопротивлени включают последовательно первый, непосредственно
определ ют разность температур двух ПТ ?t=t1-t2, по суммарному сопротивлению двух
магазинов имитируют температуру t1, затем измер ют объемный расход теплоносител в
подающем и обратном трубопроводах, по результатам измерени расхода теплоносител ,
температуры и заданного значени избыточного давлени вычисл ют плотность,
энтальпию и расход массы теплоносител в подающем и обратном трубопроводах, затем
вычисл ют тепловую энергию в системах теплоснабжени , в нем дополнительно при
разной степени теплоизол ции в соответствующих сечени х и на внутренней поверхности
трубопроводов неоднократно измер ют температуру, на основе полученных результатов
измерений определ ют расхождение температуры между сечени ми и внутренней
поверхностью трубопроводов, затем определ ют величины поправочных коэффициентов
1,03-1,06 при хорошей изол ции трубопроводов; удовлетворительно - 1,06-1,15; плохо 1,15-1,4, реальное значение температуры теплоносител , измеренное ПТ, получают путем
умножени измеренной температуры на внутренней поверхности трубопроводов на
поправочные коэффициенты и рекомендуют дл измерени температуры теплоносител ПТ монтировать заподлицо с внутренней поверхностью трубопровода, затем в первом
блоке вычитают и определ ют перепад ?t0 температур t01-t02 окружающей среды
подающего и обратного трубопроводов, во втором блоке вычитают и определ ют
перепад ?t температур t1-t2 теплоносител в подающем t1 и обратном трубопроводах, на
третьем блоке вычитают перепад температур ?t-t0 в подающем, обратном
трубопроводах ?t и окружающей среды ?t0, после выполнени ?t=t0-tп получают разность
перепада температуры теплоносител ?tп внутри поверхности трубопровода.
На чертеже представлена блок-схема теплосчетчика (тепловычислител ). Устройство
содержит подающий 7, обратный 2 и подпиточный 3 трубопроводы. Подающий трубопровод
оснащен ПТ t1, t01 4, 8, блоками вычислени плотности ?1 5, энтальпии h1 6, массы M1 7.
Обратный трубопровод содержит ПТ t2, t02 9, 10, блоки вычислени энтальпии h2 11,
плотности теплоносител ?2 12, массы М2 13. Подпиточный трубопровод содержит ПТ
холодной воды tхв 14 и блок вычислени энтальпии холодной воды hхв 15. Подающий и
обратный трубопроводы оснащены объемными электромагнитными расходомерами (ОЭР).
Устройство также содержит три блока вычитани температуры: первый блок вычитани 16,
второй 17 и третий 18, и индикатор 19. Блоки теплосчетчика между собой соединены так:
выходы ПТ 4, 9 соединены с входами второго блока вычитани температуры t1-t2 17.
Выход блока 17 соединен с входом второго блока вычитани 18, выходы блока 18
Страница: 7
RU 2 300 088 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
соединены с входами блоков 5, 6, 11, 12. Выходы блоков 6, 11 соединены с входом
индикатора 19 дл вычислени тепловой энтальпии, а выходы блоков 5, 12 через
соответствующие блоки вычислени массы 7, 13 соединены с входами индикатора 19.
Причем выходы ПТ 8, 10 соединены с входами первого блока вычитани 16, выход
которого соединен с одним из входов третьего блока вычитани 18. Преобразователь
температуры холодной воды 14 через блок вычислени энтальпии холодной воды 15
соединен с входом индикатора.
Три блока вычитани температуры, известные в электронной технике интегрального
исполнени , выполн ют следующие операции: первый блок 16 вычитает t01-t02=?t0, второй
блок 17 вычитает t1-t2=?t, третий блок 18 вычитает ?t-?t0=?tп, где t1, t2 - температура в
подающем и обратном трубопроводах; t01, t02 - температура окружающей среды; ?t, ?t0 разность температуры (перепад) пр мого измерени ; ?tп - перепад температуры.
Принципиальные электрические схемы включени магазина сопротивлени по принципу
пр мого измерени разности температуры приведены на фиг.1а, 1b прототипа, стр.113.
Измерительные участки хорошо теплоизолированы дл сведени к минимуму теплообмена
между теплоносителем и окружающей средой.
В подающем, обратном и подпиточном трубопроводах теплосчетчиков использован ПТ в
большинстве из платины с номинальным сопротивлением 100, 500 Ом. Критерием выбора
ПТ вл етс стабильность, точность и стоимость. 100 Ом ПТ, с двум токовыми и двум потенциальными проводниками, соедин ютс с усилителем по 4-проводной линии св зи.
500 Ом ПТ соедин ютс по двухпроводной схеме. При этом входное сопротивление
усилител должно быть сотни МОм. ПТ 4, 9 измер ют температуру теплоносител , ПТ 14
измер ет температуру холодного теплоносител . ПТ 8, 10 измер ют температуру на
наружной поверхности подающего и обратного трубопроводов. Если эти трубопроводы
изолированы от среды теплоизол ционным материалом, то измер ют температуру на
поверхности изол ционного сло . Зависимость выходного сигнала от температуры
платиновых ПТ нелинейна. В реальности, например, погрешность измерени ПТ исходит из
предела допускаемой относительной погрешности комплекта ПТ (подобранной пары) при
измерении температур ?t, % ??t=±(0,5+3?tmin/?t), где ?t - численное значение разности
температуры, °С; ?tmin - нижний предел диапазона разности температур, выбираетс из
р да 1, 2, 3°C в зависимости от класса примен емого комплекта ПТ.
Массовый расход или масса воды (теплоносител ) вычисл етс как произведение
расхода или объема на плотность теплоносител . Вычисление плотности происходит в
блоках 5, 12. Значени плотности теплоносител определены в нормативных документах
теплоснабжени , например МИ 2412-97 или в данных ГСССД 188-99. В этих источниках
определено ?i=?i(Pi, ti) и массовый расход Mi=?iqi??, hi=hi(Pi, ti), где i=1, 2 - номера
подающего и обратного трубопроводов, ?i - плотность, hi - энтальпи теплоносител как
функци изменени давлени Pi и температуры ti Плотность деаэрированной воды
существенно зависит от температуры. С изменением температуры от 0 до 150°С плотность
измен етс от 0 до -10%. Зависимость изменени плотности деаэрированной воды от
абсолютного давлени от 30 до 11 кгс/см 2, плотность мен етс от - 0,027 до - 0,013%.
Вли ние давлени на результаты измерени массового расхода теплоносител и
тепловой энергии в предлагаемом изобретении в сравнении с изменением температуры
незначительно. Поэтому вли нием давлени на результаты измерений пренебрегают и
давление задаетс договорной константой. При этом пр мому измерению в трубопроводах
вод ной системы теплоснабжени подвергаютс температура и объемный расход.
Счетчики объема в теплосчетчиках выполн ютс , как правило, на базе объемных
расходомеров, а объем теплоносител за отчетный период вычисл етс интегрированием
расхода по времени. По значени м температуры, давлени и данным ГСССД 188-99
вычисл ютс значени энтальпии и плотности в измерительных сечени х каждого
трубопровода. И, в конечном итоге, по соответствующему уравнению измерени вычисл етс искомое значение тепловой энергии.
Страница: 8
RU 2 300 088 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
ОЭР 20, 21 пр мого действи скорости потока с индукционной системой. Теплоноситель
протекает через трубопроводы 1-2, расположенные в магнитном поле, индукци которого
равна В, и электрически изолированы от трубы. Если жидкость протекает через
трубопровод со средней скоростью v, то в ней индуцируетс электрический зар д и
образуетс разность потенциалов e=vBd, где d - внутренний диаметр трубопровода. Это
выражение можно представить как
где q - средний расход жидкости в мл/с. Питание переменным напр жением устран ет
электролитическую пол ризацию расходомера, если частота достаточно высока , а также
позвол ет использовать усилитель переменного тока дл усилени выходного сигнала
расходомера. Выходное напр жение ОЭР не зависит от характера потока - ламинарный
или турбулентный. Однако значима осева несимметри потока может вли ть на входной
сигнал.
Ошибки при измерении ОЭР теплоносител могут возникать из-за паразитного
напр жени между электродами расходомера. Эти напр жени по вл ютс вследствие
гальванических потенциалов между электродами и другими металлическими част ми, а
также при пол ризации расходомера напр жением посто нного тока. Величина случайных
шумов, возникающих в расходомере, и вли ние внешних электромагнитных полей
увеличиваютс с ростом сопротивлени теплоносител .
Расходомеры, используемые в теплосчетчике, стандартные, например тип КМ-5.
Тепловую энергию и массу теплоносител , отобранного из тепловой сети, вычисл ют
окончательно в блоке 19.
Все выходные сигналы указанных блоков поступают на вход индикатора 19. Через
индикатор управл ютс все блоки, подача воды, поддержание температуры. Согласно
документу «Теплосчетчики электромагнитные КМ-5. Руководство по эксплуатации. Часть 1,
АКП 42/8 2003» индикатор содержит преобразователи интерфейса; адаптер периферии АП5 различных модификаций; модем; интегратор сети. Индикатор обеспечивает
представление информации в следующей форме: количество теплоты Q [Гкал] и [МВт?ч]
дл одной или двух тепловых систем; объем V [м 3] и масса М [т] теплоносител в
подающем и/или обратном трубопроводе; теплова мощность; разность температур; врем наработки теплосчетчика; давление в трубопроводах и т.д.
Выходной электрический сигнал, позвол ющий получить информацию о календарном
времени, времени наработки, тепловой энергии, температуре и т.д.
Режимы работы: «основной» («ЗИМА» ЛЕТО-1, ЛЕТО-2 и ЛЕТО-3) задаютс вручную из
меню теплосчетчика. Расход массы и объема производитс согласно инструкции. Все
согласующие и усилительные блоки размещены в герметично закрытом корпусе ОЭР и ПД
и ПТ. Такое конструктивное оформление преобразователей защищает от любых внешних
воздействий.
Установка ПТ на измерительных участках трубопроводов должна соответствовать
требованию межгосударственного стандарта СНГ ГОСТ 8.563.2-97 и международным
стандартам ENI434-97, МОЗМ Р75-1-2002 (OIMLR75-1).
Принцип работы устройства. При прохождении теплоносител через подающий 1 и
обратный 2 трубопроводы с определенной начальной температурой tи1, tи2 происходит
изменение сопротивлени ПТ 4, 9 от начального значени Rн1, Rн2. Приращение
сопротивлени ПТ, т.е. Rт1-Rн1=?R 1 и Rт2-Rн2=?R2 и на выходе ПТ возникает
термоэлектрическое напр жение, пропорциональное изменению температуры в
соответствующих трубопроводах теплоносител , где Rт1, Rт2 - текущие значени сопротивлени ПТ.
Принцип работы расходомера основан на влении электромагнитной индукции при
прохождении электропровод щей жидкости через подающий 7 и обратный 2 трубопроводы,
содержащие соответственно объемные ОЭР 20, 21. Жидкость, проход ща со средней
скоростью через магнитное поле В, в нем наводит ЭДС. Сигнал, снимаемый с выхода ОЭР,
Страница: 9
RU 2 300 088 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
пропорционален величине индукции В и напр жению пол ризации.
Измерение температуры в теплосчетчике реализуют следующим образом.
Объектом исследований представл ют подающий и обратный трубопроводы с
внутренним источником тепла и распределением температуры вдоль и поперек
трубопровода, вл ющимс функцией места и времени. Предполагают, что за каждую
единицу времени выдел етс определенное количество тепла, равномерно
распределенное по объему стенки. Следовательно, дл того, чтобы достигнуть наружной
поверхности трубы, это тепло должно пройти через стенки трубопровода и часто через
промежуточный слой изол ции. Вс кому тепловому потоку соответствует некоторый
перепад. Поэтому внутри трубопровода температура измен етс от точки к точке,
достига в некотором месте наибольшей величины.
Допускают, что течение теплоносител вл етс одномерным, т.е. происходит без
устойчивых вихревых образований низкой частоты со значительной амплитудой пульсации
параметров потока.
1-й этап. Градуировку ПТ осуществл ют в услови х пренебрежимо малого теплообмена
с окружающей средой в паровых или жидкостных термостатах в неподвижной или
малоподвижной среде. Но в услови х их применени в тепловых сет х скорости потока и
теплообмен могут быть более значительными, чем при градуировке.
2-й этап. ПТ на трубопроводах устанавливают на достаточном удалении от местных
сопротивлений и других источников, способных значимо исказить тепловой градиент
температуры теплоносител , в частности за счет крупномасштабных вихрей.
3-й этап. Измерительные участки трубопроводов тщательно теплоизолируют дл минимизации теплообмена с окружающей средой. Это позвол ет (совместно с
выполнением первого этапа) максимально приблизить профиль температуры внутри
трубопровода к пр моугольному виду и тем самым повысить точность измерений.
Учитывают тот факт, что в трубопроводах, кроме адиабатичности, выполн ютс услови того, что течение вл етс одномерным, т.е. происходит без устойчивых вихревых
образований низкой частоты со значительной амплитудой пульсаций параметров потока.
Такие вихри в потоке вл ютс серьезными поглотител ми энергии и, если чувствительный
элемент ПТ попадет в вихревую зону, то может возникнуть значима погрешность
измерени температуры. Следовательно, имеют в виду, что источником образовани крупномасштабных вихрей служат как местные сопротивлени , так и сама гильза ПТ,
вл юща с с точки зрени гидродинамики плохо обтекаемым телом. Несоответствие
значений измер емой и действительной температур возникает по двум основным
причинам:
- во-первых, примен ют дл ПТ нештатные защитные гильзы. В общем случае гильзы
внос т искажени в процесс теплообмена между чувствительным элементом ПТ и
измер емой средой. В результате значимо измер ют градуировочную характеристику ПТ,
что неизбежно вызовет погрешность при измерении температуры;
- втора причина возможного несоответстви измер емых и искомых значений
температуры заключаетс в том, что ПТ помещают в некоторой точке поперечного сечени трубопровода, где и измер ют температуру, но в уравнение измерений тепловой энергии
входит среднее по сечению значение энтальпии, которое вычисл ют соответственно по
значению средней по сечению температуры потока (теплоносител ). Следовательно,
данную составл ющую погрешности метода измерений температуры теплоносител определ ют отклонением температуры, измеренной с помощью ПТ от действительного
значени средней интегральной по сечению температуры потока. Эта составл юща существенно зависит от вида искажени профил температуры и ее отличи в
измерительном сечении от пр моугольного (идеального) профил , реализуемого при
адиабатическом течении.
При разных степен х теплоизол ции (хорошее, удовлетворительное, плохое) в
соответствующих сечени х и на внутренней поверхности (заподлицо) трубопроводов
неоднократно измер ют температуру. На основе полученных результатов измерений
Страница: 10
RU 2 300 088 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
определ ют расхождение температуры между сечени ми и внутренней поверхностью
трубопроводов. Затем определ ют величины поправочных коэффициентов 1,03-1,06 при
хорошей изол ции трубопроводов; 1,06-1,15 при удовлетворительной; 1,15-1,4 при плохой
термоизол ции. Реальное значение температуры теплоносител (измеренное ПТ и ПТ,
смонтированным заподлицо с внутренней поверхностью трубопровода) получают путем
умножени поправочного коэффициента на измеренное значение температуры на
внутренней поверхности трубопроводов. Измерение температуры осуществл ют путем
пр мой имитации разности температуры дл двух ПТ, установленных заподлицо и в
измер емом сечении трубопроводов. Рекомендуют, чтобы ПТ устанавливали заподлицо с
трубопроводами и ПТ не нарушали течени теплоносител и не искажали результаты
измерени объемного расхода теплоносител .
4-й этап. После выполнени п.1-2 реализуют способ имитации пр мого измерени разности температур с помощью двух ПТ:
- одним магазином сопротивлени имитируют меньшую из двух температур t2 в
обратном трубопроводе;
- со вторым магазином сопротивлени включают последовательно первый магазин
сопротивлени ;
- непосредственно имитируют разность температур, измер емую двум ПТ в подающем
t1 и обратном t2 трубопроводах ?t=t1-t2;
- по суммарному сопротивлению двух магазинов имитируют температуру в подающем
трубопроводе t1.
Применение метода пр мого имитировани разности температур при поверке
теплосчетчиков обосновывают тем, что в большинстве теплосчетчиков измерение
температуры в подающем t1 и обратном t2 трубопроводах выполн ют одновременно. Затем
поочередно включают в общую измерительную схему теплосчетчика сначала один ПТ
сопротивлени (или имитирующий его магазин сопротивлени при поверке теплосчетчика),
потом другой. На этом этапе также определ ют абсолютную погрешность заданной
номинальной разности сопротивлени ?Rн, соответствующей номинальной имитируемой
разности температур ?tи дл магазина сопротивлени типа МСР-60М и РЧ4831 кл. 0,02 в
нормальных услови х применени .
5-й этап. На основе этапа 4 в первом блоке вычитани 16 определ ют перепад двух
температур окружающей среды подающего и обратного трубопроводов ?t0=t01-t02;
поступающей из ПТ 8, 10.
Во втором блоке вычитани 17 определ ют разность двух температур
теплоносител ?t=t1-t2, поступающих с выходов ПТ 4, 9 подающего и обратного
трубопроводов соответственно.
В третьем блоке вычитани 18 определ ют разность двух температур. Перва разность
температур определена при пр мом измерении температуры окружающей среды ?t0 в
подающем и обратном трубопроводах. Втора разность температур ?t определена пр мым
измерением температуры в подающем и обратном трубопроводах. После вычислени в
блоке 18 ?t-t0=tп на его выходе получают разность перепада температуры теплоносител внутри поверхности трубопроводов ?tп. Значение ?t0 и ?t на вход блока 18 подают с
выходов блоков 16 и 17.
6-й этап. С выхода блока 18 перепад температуры ?tп одновременно поступает на входы
вычислени плотности 5, 12 и энтальпии 6, 11, где соответственно вычисл ют значение
плотности ?i=?i(Pi, ?tпi и энтальпии hi=hi(Pi, ?tпi) как функцию давлени P1 и перепада
температуры ?tпi, где i=1; i=2 соответствуют подающему и обратному трубопроводу.
Величину давлени Pi задают согласно договору. Эти вычислени провод т согласно
ГСССД 188-99 Вода. Удельный объем и энтальпи при температуре 0-1000°С и давлени х
0,001-1000 МПа.
7-й этап. Вычисл ют массу теплоносител по каждому трубопроводу в блоках
7 M1=?1q1?? и блоке 13 М2=?2q2??, где значение плотности ?1 и ?2 поступает с выходов
Страница: 11
RU 2 300 088 C1
блоков 5, 12, значение расхода теплоносител - с выходов 20, 21, ?? - врем ,
измен ющеес в интервале от ??0 - начало до ??1 - окончание отчетного периода.
8-й этап. В индикаторе 19 вычисл ют тепловую энергию в системах теплоснабжени 5
10
15
20
25
30
35
где М1i, М2i - массы теплоносител , поступающие с выходов блоков 7, 13; h1i, h2i, hxbi энтальпи теплоносителей, поступающих с выходов блоков 6, 11, 15.
Все виды вычислений осуществл ют в индикаторе, измеренное и расчетное значени iто параметра хран т в индикаторе согласно требованию существующих руковод щих
материалов.
Технико-экономический эффект теплосчетчика, используемого в сет х водоснабжени ,
повышаетс за счет пр мого измерени разности двух температур (подающего и обратного
трубопроводов) и измерени разности температур теплоносител в середине сечени и на
стенке трубы (перепад температур), благодар чему снижаетс погрешность измерени массы теплоносител и тепловой энергии в 15-20 раз. В расчете перепада температуры
учитывают несанкционированные потери энергии, степень теплоизол ции: плоха , средн или хороша , правильное установление ПТ, себестоимость теплоносител .
С этой целью в OOO «ТБН энергосервис» были проведены испытани двух комплектов
платиновых ПТ типа КТСП-Р (всего ПТ - 4 шт.): два дл измерени температуры
окружающей среды и два дл измерени температуры подающего и обратного
трубопроводов градировочного стенда. Был использован магазин сопротивлени типа
Р4831 класса точности 0,02. Начальное сопротивление магазина сопротивлени от 0,01 до
0,02 Ом, добавочное сопротивление 0,03 Ом. Дл проверки ПТ задают перепад
температуры ?tп 20°C. При этом погрешность измерени расхода теплоносител (около 50
м 3/ч) составл ла 1,0%. При таких же услови х при косвенном измерении погрешность
измерени расхода теплоносител равн лась 2-2,5%.
На градуировочном стенде измерительный участок трубопровода был изолирован
материалом «стекловата» хорошо, удовлетворительно и плохо. Измерение температуры по
сечению и внутри поверхности трубопровода было проведено 10 раз. Диапазон
температуры в сечении tc=80,3°C и на внутренней поверхности tв=78,8°С. Поправочные
коэффициенты определ лись соотнош
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
2
Размер файла
183 Кб
Теги
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа