Способ определения холодопроизводительности электромагнитной и ультразвуковой системой

Бесплатный доступ

Короткий адрес: https://sciup.org/140204541

IDR: 140204541

Текст статьи Способ определения холодопроизводительности электромагнитной и ультразвуковой системой

Учет тепловой энергии

Рисунок 1

Теплосчетчик – регистратор.

Теплосчетчик-регистратор «ВЗЛЕТ

ТСР –  024 М» предназначен для использования на узлах учета тепловой энергии с целью измерения параметров теплоносителя и представления данных по потреблению водоресурсов (рис.1).

Технические характеристики

Таблица 1 - Основные технические характеристики теплосчетчика

Наименование параметра

Значение параметра

1

Количество каналов для измерения: - расхода -температуры

-давления

до 9

до 6

до 6

2

Количество контролируемыхтеплосистем

до 3

3

Диаметр условного прохода трубопровода, Dy, мм

от 10 до 5000

4

Диапазон измерения среднего объемного расхода, м3

от 0,01 до 1000000

5

Диапазон измерения температуры, =с

от минус 50 до 180

6

Диапазон измерения давления, МПа

от 0 до 2,5

7

Относительная погрешность измерения количества тепла, %

не более ± 5,0

8

Длина связи между первичными преобразователями и тепловычислителем, м

до 300

9

Напряжение питания

24 В

10

Средний срок службы, лет

12

Регистрация результатов.

Таблица 2 - Глубина архивов измерительной информации, записей

Наименование параметра

Значение параметра

- часового

1 488

- суточного

366

- месячного

48

Внешние связи

Вывод информации:

- на жидкокристаллический индикатор;

  • -    в виде импульсной последовательности или логических сигналов;

  • -    по последовательному интерфейсу RS

    – 232 / RS – 485;

  • - по интерфейсу Ethernet (по заказу).

Электромагнитный метод измерения среднего объемного расхода

Расходомер-счетчик «Взлет ТЭР» предназначен для точного и стабильного измерения расхода и объема различных жидкостей (в том числе агрессивных, пищевых) в технологических процессах промышленных предприятий (рис. 2).

Рисунок 2 - Электромагнитный расходомер.

Принцип работы.

Принцип работы электромагнитного расходомера основан на измерении электродвижущей силы (ЭДС) индукции, возникающей в объеме электропроводящей жидкости, движущейся в магнитном поле, создаваемом электромагнитной системой в сечении канала первичного преобразователя расхода (рис. 3).

Рисунок 3 - Принцип работы электромагнитного расходомера.

Электромагнитный первичный преобразователь расхода (ППР) представляет собой полый магнитопроницаемый цилиндр, снаружи которого размещены обмотки электромагнита. Внутренняя поверхность цилиндра имеет электроизоляционное покрытие. Для съема измерительного сигнала в стенках цилиндра в горизонтальной плоскости диаметрально расположены два электрода, контактирующие с контролируемой жидкос- тью. ЭДС индукции E пропорциональна средней скорости потока жидкости v, расстоянию между электродами d (внутреннему диаметру первичного преобразователя) и магнитной индукции B:

Е = k • B • d • v.

где: к – коэффициент пропорциональности.

С учетом формулы для ЭДС индукции расход Q определяется следующим образом:

I n - d^ n ■ d Q = 4- 'V = 4-k- В

Объем жидкости V, прошедшей через ППР за интервал времени Т, рассчитывается по формуле:

■г

V =

J QODdt

n

Для определения сопротивления контролируемой жидкости в стенках цилиндра в вертикальной плоскости диаметрально расположены еще два электрода.

Схемы установки на трубопроводе.

Типы присоединения:

– «сэндвич» (D у 10 и D у 15),

– фланцованное (от D у 20 до D у 300),

– «молочная муфта» (D у 15, D у 32,D у 50 и D у 80).

Метрологические характеристики.

Погрешности измерения:

– ±0,35 % – относительная погрешность в диапазоне расходов от 0,03∙Q vнаиб до Q v наиб ;

– ±0,35 % – приведенная в диапазоне расходов от 0,001 ∙ Q v наиб до 0,03 ∙ Q v наиб ;

– повторяемость результатов измерения – ±0,2 %.

Технические характеристики.

Внешние связи.

Вывод информации:

  • -    на графический высококонтрастный жидкокристаллический индикатор с постоянной подсветкой;

  • -    в виде импульсов с нормированным весом на два универсальных выхода;

  • -    гальванически развязанный токовый выход 0-5, 0-20, 4-20 мА;

  • -    По последовательному интерфейсу rs485 (протокол modbus или profibus), ethernet (по заказу).

Таблица 3 - Технические характеристики расходомера

Наименование параметра

Значение параметра

Диаметр условного прохода (типоразмер), D y , мм

10

15

20

25

32

40

50

65

80

10 0

15 0

200

300

Наибольший измеряемый средний объемный расход жидкости Q наиб , м3

2,83

6,37

11,3

2

17,6

9

29

45

71

12 0

18

1

28

3

63

7

113

2

254

7

Чувствительность расходомера по скорости потока, м/с

0,01

Давление в трубопроводе, МПа

не более 2,5

Удельная проводимость жидкости, См/м

не менее 5∙10-5

Диапазон температуры жидкости, °С

от минус 30 до 150

Напряжение питания

24 В

Средний срок службы, лет

12

Ультразвуковой метод измерения среднего объемного расхода

Расходомер – счетчик ультразвуковой ВЗЛЕТ МР исполнения УРСВ 5XX Ц (цифровой) (рис. 4) предназначен для измерения среднего объемного расхода и объема реверсивных потоков различных жидкостей (горячей, холодной, сточных вод, кислот, щелочей, пищевых продуктов и т.д.) в одном или нескольких напорных трубопроводах при различных условиях эксплуатации, в том числе во взрывоопасных зонах.

Рисунок 4 - Ультразвуковой расходомер.

Принцип работы

Принцип работы время-импульсного ультразвукового расходомера основан на измерении разности времен прохождения ультразвукового сигнала (УЗС) при распространении по и против потока жидкости в трубопроводе.

Работа прибора осуществляется попеременной подачей электрических зондирующих импульсов, генерируемых вторичным измерительным преобразователем (ВП), на преобразователи электроакустические (ПЭА1 и ПЭА2) (рис. 5).

Ультразвуковой сигнал, излучаемый одним преобразователем электроакусти- ческим (ПЭА), проходит через движущуюся по трубопроводу жидкость и воспринимается другим ПЭА. При движении жидкости происходит снос ультразвуковой волны, который приводит к изменению времени УЗС: по потоку жидкости (от ПЭА1 к ПЭА2) время прохождения уменьшается, а против потока (от ПЭА2 к ПЭА1) – возрастает. Разность времен прохождения УЗС через жидкость по и против потока пропорциональна скорости потока и, следовательно, объемному расходу.

Риcунок 5 - Схема прохождения УЗС.

Расходомер обеспечивает измерение среднего объемного расхода при скорости потока от 0,1 до 20 м/с в соответствии с формулой:

Q — z,oj ■ , g / где: Q – средний объемный расход, M /4 ;

v – скорость потока, M/c ;

D – внутренний диаметр трубопровода, MM

Схемы установки ПЭА на трубопроводе Накладные ПЭА устанавливаются на наружную стенку измерительного участка (ИУ) без вскрытия трубопровода, врезные ПЭА – в отверстия в стенках ИУ. ПЭА могут устанавливаться на трубопровод по следующим схемам (рис. 6):

  • •    Z - схема – ПЭА размещаются на противоположных стенках ИУ в плоскости, проходящей вдоль оси ИУ (установка «по диаметру») либо параллельно оси ИУ (установка «по хорде» – только врезные ПЭА); при этом сигнал от одного ПЭА к другому проходит без отражения от

внутренней поверхности ИУ (рис. 6 (а));

  • •    V - схема – ПЭА устанавливаются вдоль одной стенки ИУ в плоскости, проходящей вдоль оси ИУ; при этом сигнал от одного ПЭА попадает к другому после отражения от внутренней поверхности ИУ (при одинаковом значении угла θ УЗС проходит в два раза больший путь, чем при Z - схеме) (рис. 6 (б));

  • •    U - образный ИУ (типа U - колено) – врезные ПЭА размещаются в торцах прямого отрезка ИУ; при этом сигнал распространяется вдоль оси потока (рис. 6 (в)).

    Рисунок 6 - Схемы установки ПЭА на трубопроводе.


Зондирование потока жидкости может производиться одним, двумя или четырьмя лучами (рис. 7).

Рисунок 7 - Расположение пар ПЭА по сечению трубопровода при различных способах зондирования потока жидкости.

а) однолучевое зондирование по диаметру;

б) двухлучевое зондирование по хорде (для врезных ПЭА);

в) двухлучевое зондирование по диаметру;

г) четырехлучевое зондирование по хорде (для врезных ПЭА).

Метрологические характеристики

Относительная погрешность измерения

5 = ± (0,45 + — ) - при двухлучевом v

расхода (объема), :

5 = ± (0,95 + — )- при однолучевом v

зондировании;

зондировании;

5 = ± (0,25 + — ) - при четырехлучевом v

зондировании;

5 = ± (1.5 + — ) -  при однолучевом

где: δ – пределы допускаемой отно-

v

сительной погрешности, ;

зондировании U - образного (типа U - колено)

v – скорость потока, м/с;

ИУ;

Технические характеристики

Таблица 4 - Технические характеристики расходомера

Наименование параметра

Значение параметра

1

Количество каналов измерения

от 1 до 4

2

Диаметр условного прохода трубопровода, ,

от 10 до 10000

3

Температура контролируемой жидкости,

от минус 30 до 160

4

Наибольшее давление в трубопроводе, МПа

2,5

5

Напряжение питания

24 В

6

Потребляемая мощность, Вт

не более 12

7

Средняя наработка на отказ, ч

75 000

8

Средний срок службы, лет

12

Регистрация результатов

Таблица 5 - Глубина архивов измерительной информации, записей

Наименование параметра

Значение параметра

1

Часового

1 440

2

Суточного

60

3

Месячного

48

4

Интервального

14 400

5

Дозирования

512

Внешние связи

Вывод информации:

  • –    на жидкокристаллический индикатор;

  • –    в виде нормированного токового выхода (по заказу);

  • –    в виде импульсов с нормированным весом или логических сигналов;

  • –    по последовательному интерфейсу RS - 232 / RS - 485;

  • –    по интерфейсу Ethernet (по заказу).

Статья