Преображенский В.П. Теплотехнические измерения и приборы (1240837), страница 121
Текст из файла (страница 121)
17-3-2, с диаметрами условных проходов от 10 до 500 мм. Эти приборы в зависимости от типа покрытия внутренней поверхности трубы преобразователя расхода могут быть исполыованы для измерения рааличных электропроводных жидкостей (абразивных, пульп, кислот и т. д.), имеющих температуру от — 40 до +150'С.
Выпускаемые расхсдомеры типа ИР рассчитаны на максимальное рабочее избьпочнсе давление до !О и 25 кгс/смз (1 и 2,5 МПа). Пределы допускаемой основной погрешности расходомеров типа ИР при измерении по выходному тоху не превышает -~-1„5ь4 верхнего предела измерений.
Питание комплекта расходомера типа ИР осуществляется от сети переменного така часштой 50 Рц при напряжении 220 В. Необходимые сведения об установке первичного преобразователя расхода и усилителя-преобразователя (измерительного блока) приводятся в инструкции завода-изготовителя. В качестве вторичных приборов могут быть использованы ра~смотренные выше автоматические миллнамперметры КСУ. КПУ и другие приборы. для суммирования объемного расхода жидкости может быль использован интегратор типа С-1.
ГЛАВА ВОСВМНАДИАТАЯ ИЗМЕРЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА И ''РАСХОДА ТЕПЛА В ТЕПЛОФИКАЦИОННЫХ СИСТЕМАХ 18-1. Общие сведения Измерение расхода и количества тепла, отдаваемого потребнтел2о нагретой в теплообменниках ТЗЦ сетевой водой, играет весьма важну2о роль для объектввного контроля и автоматизации тепловых сетей. В настоящее время в ряде случаев измерение расхода и количества отпускаемого или потребляемого тепла осуществляется расчетным путем по данным раздельного измерения температуры подакацей (прямой) и обратной сетевой воды и ее расхода с помощью самопишущих приборов. Такой метод измерения расхода и количества тепла требует значительных затрат труда на вычислительные работы и при этом не обеспечивает необходимой точности измерения, а вместе с тем и не позволяет осуществить объективный контроль и автоматизацию тепловых сетей.
Расход тепла д, отпускаемый потребителю в единицу времени Дж/ч, выражается уравнением '2 Яь (~1 2д ЮОР (21 22) (18-1-1) или (18-1-2) / Кс2 ("1 ~2) ' свФо (~1 Ч» где Я, и Я,— расход воды в подающей линии соответственно массовый (кг/ч) и объемный (м2/ч); /, и /2 — удельная энтальпия соответственно прямой и обратной воды, Дж/кг; С2 — удельная теплоемкость воды, Диг/ (кг 'С); р — плотность прямой воды, кг/м", г, и /,— температура прямой и обратной воды, 'С.
Прибор, измеряющий расход тепла в единицу времени, называется тепломером. Прибор, измеряющий расход и количество теплоты за некоторый промежуток времени т =- т„— т„называется тепломером со счетчиком количества тепла илн просто теплосчетчиком. С помощью счетчика тепломера определяют количество тепла 2/,, в джоулях, полученное потребителем за отчетное время: /.,= ~дат. (18-1-3) ъ Для реализации алгоритма (18-1-2) тепломер должен состоять из приборов, измеряющих расход прямой сетевой воды и разность температур прямой н обратной воды, корректирующего и множительного устройств н интегратора. В качестве прибора для измерения расхода воды могут быть использованы тахометрический и электромагнитный индукционный расходомер или дифманометр— расходомер с сужающим устройством, Для измерения разности телщератур прямой и обратной воды могут быть использованы термометры сопротивления или термоэлектрические термометры.
В тепловых сетях температура прямой воды, находящейся под давлением до 10 кгс!сме (1 МПа), в зависимости от температуры наружного воздуха поддерживается в пределах 70 — 150 С, а обратной воды, находящейся под давлением до 3 — 4 кгс!сма (0,3— 0,4 МПа), лежит в интервале 30 — 70'С. Пределы допускаемой основной погрешности существующих тепломеров не превышают +-2,5% нормирующего значения измеряемой величины.
При оценке погрешностей результата измерения количества нли расхода тепла, отпускаемого потребителю, необходимо учитывать возможные методические погрешности, а также изменение показаний тепломера, обусловленное влиянием температуры окружающего воздуха и других влияющих величин, 18-2. Основные сведения об устройстве тепломеров Следует отметить, что несмотря на очевидную целесообразность применения тепломеров они до настоящего времени широкого распространения не получили.
На рис. 18-2-1 показана упрощенная схема тепломера. В этой схеме используются средства измерений с унифицированным входным и выходным сигналами. Разность температур прямой и обратной воды измеряется с помощью ВВВ Прплпп Вппа Рее. 18-2-1. Схема тепломера. термометров сопротивления и измерительного преобразователя 2 с выходным сигналом постоянного тока Π— 5 мА. Для измерения расхода прямой воды используется тахомегрический или индукционный преобразователь расхода и измерительный блок 1 с выходным сигналом постоянного тока 0 — 5 мА.
Выходные сигналы преобразователя 2 и измерительного блока 1 поступают иа вход множительного преобразовательного устронства 3, выходной сигнал постоянного тока (Π— 5 мА) которого пропорционален расходу тепла. В качестве вторичного прибора, показывающего расход тепла (Дж7ч), используется миллиамперметр 4, например, типа КПУ1 или КСУ2. Для определения количества тепла в джоулях, отпущенного потребителю за некоторый промежуток времени, служит интегратор 5 со счетным механизмом.
В рассмотренной схеме тепломера не показаны устройства для коррекции нелинейности при измерении разности температур Таллинский зиюд измерительных приборов изготовляет тепломеры со счетчиками тепла или так называемые теплссчегчнки типа ТС-20, предназначенные для измерения расхода н количества отпущенного или потребленного тепла в тегловых сетях прв условии раеснства расхода сетевой воды в подающей и обратной линиях. Следует отметить, что в реальных условиях достигнуть полного равенства расхода воды в подающей и обратной линиях вследствие утечек невозможно. При разработке теплссчетчнка ТС-2 использована зависимость расхода тепла в единицу времени, вырюкеиная уравнением (18-1-1).
Так как непосредственное измерение плотности и удельной энтальпии сетевой воды осуществить сложно, зависимость (18-1-1) заменена приближенной й — т (гз цр а) (18-2-1) г+ь где а, Ь, Ь и т — постоянные коэффициенты, з остальные обозначения соответ- ствуют принятым выше. Хзйа 1 Т ( ! Иб А((ЯС "л б Пз Р„~ Д Рнс. 18-2-2. Упрощенная принципиальная схема тепломера со счетчиком теплш Если давление сетевой воды в подающей и обратной линиях постоянно, а температура воды находится в указанных выше пределах„то погрешность указанной аппроксимации не превышает 0,2%. Алгоритм (18-2-1) реализуется с помощью автоматического измерительного прибора, упрощенная схема которого показана на рнс. 18-2-2. Автоматический прибор содержит мостовую функционвпьную схему МФС, нормирующий преобразователь ПП, преобразователь чток — частота» П.
В качестве вторичных измерительных приборов используются миллиамперметр ИП, показывающий расход тепла а, и электромеханический счетчик СИ для индикации отпущенного тепла в сгютветствин с выражением (18-1-3). К диагонали питания моста МФС (зажимы а, 6) подается сигнал постоянного тока (о (Π— 5 мА)„пропорциональный объемному расходу прямой воды.
Для измерения расхода воды используется индукционный расходомер ИР-51 (илн ИР-11), состоящий из преобразователя расхода ПР и измерительного блока ИБ. В плечи нижней ветви моста МФС включены термометры сопротивления П~т. и Пы для измерения температуры сетевой воды й в подающей и гз обратной линиях. Выходной сигнал места снимается с вершин с, и и преобразуется норыирующнм преобразователем НП в сигнал постоянного тока ) „„. Для более точной реализа- и возможных отклонений от принятых расчетных значений удель- ной теплоемкости и плотности воды. ции выражения (12-2-П в цепь отрицательной обратной связи преобразователя НП включена схема коррекции, состоящая из дополнительного термометра сопротивления Р'з для измерения температуры воды в обратной ливии и трех постоянных резисторов, которые иа схеме не показаны.