Учебник - Энергосбережение в теплоэнергетике и теплотехнологиях (989625), страница 19
Текст из файла (страница 19)
Приборы, рассчитанные на массового пользователя должны быть просты в эксплуатации и доступны для обслуживания.Достаточно хорошо известно около десяти ультразвуковых портативных расходомеров, использующих в качестве первичного преобразователя пьезоэлектрические датчики, работающие в ультразвуковом диапазоне. Например, Portoflow -300 MK-IIR (фирмы Mikronics, Великобритания), UFM600 (фирмы KROHKE, Германия), UDM-100 (фирмы Seba Dinatronic, Германия), DDF-3088 (фирмыPeek Measurement, США), Днепр-7 (Россия).Принцип измерения расхода основан на базовом понятии эхолокации потока. Известно, что времяраспространения акустических волн вдоль течения жидкости меньше времени их распространенияпротив течения и меньше времени распространения волн в неподвижной жидкости.
Расходомерсостоит из генератора ультразвуковых импульсов, излучателя сигналов, приемника сигналов, детектора и измерителя временных интервалов. Генератор формирует короткий ультразвуковой импульс, который одновременно запускает измеритель временных интервалов. Излучатель направляет сформированный импульс вдоль измеряемого потока. Приемник улавливает эхо-импульс иостанавливает измеритель временных интервалов. Измеряемая задержка dt эхо-импульса обратнопропорциональна скорости V потока жидкости в трубе.
Зная скорость звука в измеряемой среде,площадь сечения трубы S и плотность среды ρ, можно вычислить объемный и массовый расходтеплоносителя.L = V ⋅ S ⋅ dt , где V 1/dt -объемный расходG = ρ ⋅ V ⋅ S ⋅ dt - массовый расходРасходомер PortoFlow-300 предназначен для измерения скорости движения жидкости по цилиндрическим трубопроводам и объемного расхода методом, основанным на регистрации разницывремени прохождения ультразвукового сигнала по потоку жидкости и против ее движения.
Преимущество этого прибора является то, что измерения могут проводиться на трубопроводах, изготовленных из любого материала и практически любого диаметра. Для измерения нет необходимости вводить с помощью врезки первичных преобразователей (излучателей и приемников сигналов)в трубопровод, так как датчики накладываются на наружную поверхность.Расходомер DDF-3088 предназначен для измерения средней по сечению скорости движения иобъемного расхода теплоносителя в цилиндических трубопроводах методом, основанном на эффекте Допплера. Преимущества те же, что и портативных расходомеров типа PortoFlow, а недостатком является слабая чувствительность при малой скорости движения измеряемой среды и невозможность регистрации нулевого расхода.Портативный доплеровский ультразвуковой расходомер-счетчик Днепр-7 является прибором общепромышленного назначения с широким диапазоном контролируемых сред и накладным монтажом ультразвуковых датчиков.
Явлением Доплера называется зависимость частоты волн, воспри-26нимаемых приемником, от скоростей движения источника волн приемника по отношению к среде, вкоторой распространяется волна. Частоты волн, в которых работают ультразвуковые расходомерысоставляет до 50 МГц. Положительные и отрицательные свойства такие же, как и у первых двухрасходомеров, Расширен диапазон измеряемых сред. В качестве контролируемой среды можетбыть вода (чистая питьевая, сточная, горячая (кроме оборотной) речная, с примесями, аэрированная и т.д.), кислоты, щелочи, спирты и их растворы и т.д., а также насыщенный водяной пар притемпературе от 100 °С до 200 °С. При индивидуальной градуировкке возможна работа на мазуте ивоздухе. Прибор позволяет проводить измерения расхода в трубопроводах с отложениями.
Расходомер обеспечивает непрерывное зондирование жидкости ультразвуковыми импульсами постоянной частоты и преобразование доплеровсокго сдвига частотного спектра отражений, зависящегоот скорости потока, в импульсный сигнал пропорциональной частоты, его обработку и цифровоеизмерение и индикацию мгновенного значения расхода жидкости.Обобщая технические данные различных расходомеров можно указать основные их параметры(таблица 1).Таблица 1Основные характеристики портативных расходомеровДиаметры условного прохода трубопроводов при толщине стенки от 2 до 20 мм20-5000 ммСкорость движения жидкостидо 12 м/сОбъемный расходот 0,05 до 140000 м3/чПогрешность измерения2-3%Температура рабочей среды-10-+150 0СТемпература окружающей среды-10-+55 0СВывод информацииДисплей, аналоговый или импульсный выход.
Возможностьархивирования информации, связь с компьютером.Питание220 В, комплектуются автономными источниками питанияОсобенности применения портативных расходомеров.Для пересчета средней скорости жидкости в величину объемного расхода необходимо знать площадь поперечного сечения трубопровода. Поскольку непосредственное измерение внутреннегодиаметра трубопровода нарушения его целостности невозможно, то применяют косвенный метод:измеряют наружный диаметр и толщину стенки трубопровода ультразвуковым толщиномером, азатем вычисляют внутренний диаметр.Процесс измерений включает в себя:♦выбор места установки датчиков на трубопроводе♦установку датчиков♦обеспечение звукового контакта со стенкой трубопровода♦определение наружного диаметра трубопровода♦определение толщины стенки трубопровода♦вычисление площади поперечного сечения.27Каждая из этих операций может стать источником неточности и повлиять на точность определениярасхода.
Например, условием правильного выбора места установки датчиков является наличиепрямого участка трубы не менее 10 Ду перед местом установки и 5 Ду - после места установки.Датчики устанавливаются на поверхность, очищенную от грязи, краски и ржавчины. Место установки для лучшего звукового контакта покрывается специальной смазкой. Измерения наружногодиаметра трубопровода осуществляются штангенциркулем (Ду<200 мм) в двух взаимно перпендикулярных направлениях или рулеткой (Ду>200 мм) в двух сечениях, в последнем случае диаметрвычисляется по средней измеренной длине окружности. Толщину стенки рекомендуется определять, как среднюю по не менее 5 измерениям в различных точках по окружности трубы, причемрезультат каждого измерения не должен отличаться более чем на 5% от среднего значения.
Какправило, указанные методические требования позволяют проводить измерения расхода среды впределах 3-5% в диапазоне расходов от 3 до 100% и температуре жидкости от 3 до 150 °С.Задачи применения портативных измерителей расхода в процессе энергоаудита:♦экспресс-обследование узла теплового ввода для определения экономического эффекта, получение которого возможно в результате установки приборов учета потребляемой тепловойэнергии♦проведение измерений с целью правильного подбора типоразмера стационарного датчикарасхода♦проверка материального баланса в точке теплосети♦определение потребления тепловой энергии объектом (зданием, организацией, промышленным предприятием) при проведении его энергетического обследования.При экспресс-обследовании теплового узла до его реконструкции с помощью переносных приборов проводятся измерения потребляемой тепловой энергии, на основании которых проводятсярасчеты часовых, месячных и годовых расходов тепловой энергии.
Результаты этих расчетовсравниваются с действующими договорами с энергоснабжающими организациями и платежнымитребованиями, выставляемыми на основании этого договора. Такое сравнение позволяет сделатьвывод об эффекте, который получит потребитель в результате перехода на приборный способрасчета за потребляемую энергию.Большинство типов стационарных расходомеров имеют достаточно узкий диапазон измеряемогорасхода. Поэтому для правильного его выбора предварительно надо измерить фактический расход теплоносителя в реальных режимах эксплуатации сети. Измерения в этом случае могут бытьвыполнены с небольшой точностью, важно выявить диапазон измеряемых расходов.При проверке материального баланса сети измерения проводятся с максимально возможной точностью.
В этом случае сравниваются расходы в прямом и обратном трубопроводах участка сети.Бесконтактные (инфракрасные) термометрыПереносные бесконтактные термометры предназначены для♦температурного контроля в подающих и обратных трубопроводах, камерах тепловых сетей, вузловых точках сетей, в центральных и индивидуальных тепловых пунктах;♦поиска мест прохождения тепло- и водомагистралей;♦поиска мест утечек горячей воды;♦проверки теплоизоляции зданий и сооружений;♦определения мест повреждения теплоизоляции и промерзания стен;♦измерения температуры удаленных и труднодоступных объектов;♦измерения температуры частей, не допускающих прикосновение (дефектных электроконтактных соединений, трансформаторов, электродвигателей и других установок без отключения напряжения).Принцип действия.28Бесконтактные термометры используют принцип детектора инфракрасного (теплового) излучения.Интенсивность и спектр излучения тела зависят от его температуры.
Измеряя характеристикиспектра излучения тела в инфракрасном диапазоне волн, прибор косвенно определяет температуру его поверхности.Основные характеристики1)Диапазон температур и длина волны.Рабочий диапазон температур зависит от длины волны излучения, на которую реагирует детекторприбора. Чем выше температура тела, тем короче длина волн в инфракрасном диапазоне. Высокотемпературные приборы имеют более короткую длину волн.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
