PhD, A. V. Kovalenko

Οι μετρητές υπέρθερμου ατμού που χρησιμοποιούνται καθορίζουν: πίεση, θερμοκρασία και ένας«παράμετρος δαπανών». Όπως έχει ήδη σημειωθεί, αυτές οι πληροφορίες δεν επαρκούν για τον προσδιορισμό της θερμότητας και της μάζας του υγρού ατμού.

Προκειμένου να παρέχεται η δυνατότητα ελέγχου της θερμότητας και της μάζας του υγρού ατμού για τέτοιους μετρητές, σχεδιάζεται η χρήση αριθμομηχανών με δυνατότητα εισαγωγής διόρθωσης για την παράμετρο "βαθμός ξηρότητας". Ωστόσο, μια τέτοια λύση στο πρόβλημα της παρακολούθησης των παραμέτρων του υγρού ατμού, με βάση την προηγούμενη τεχνική, θα πρέπει να αναγνωριστεί ως ανεπαρκώς αποτελεσματική.

Σε αγωγούς υπέρθερμου ατμού, το σήμα «παράμετρος ροής» αυτών των μετρητών αντιστοιχεί στον ρυθμό ροής μάζας της ελεγχόμενης ροής. Ο ρυθμός ροής του υπέρθερμου ατμού μπορεί να αναπαρασταθεί από την ακόλουθη μαθηματική έκφραση:

, (1 .1)

όπου: - κατανάλωση υπέρθερμου ατμού.

Πυκνότητα υπερθερμασμένου ατμού.

Ταχύτητα υπερθερμασμένου ατμού στον αγωγό ατμού.

Διατομή ελεγχόμενης ροής.

Η πυκνότητα υπέρθερμου ατμού είναι μια γνωστή συνάρτηση της πίεσης και της θερμοκρασίας του ατμού στον ελεγχόμενο αγωγό ατμού.

Για τον προσδιορισμό του ρυθμού ροής του υπέρθερμου ατμού () μπορεί να χρησιμοποιηθεί οποιαδήποτε αποδεκτή "παράμετρος ροής" μετρητή, για παράδειγμα, ένα διάφραγμα μέτρησης.

Έτσι, ο ρυθμός ροής του υπέρθερμου ατμού καθορίζεται από τα μετρούμενα σήματα της «παραμέτρου ροής», τη θερμοκρασία και την πίεση. Για τον προσδιορισμό των παραμέτρων του υπέρθερμου ατμού, αυτό το μοντέλο υπολογισμού είναι ιδανικό.

Ωστόσο, ο υπέρθερμος ατμός, στη διαδικασία χρήσης ή απώλειας της θερμικής του ενέργειας, αναπόφευκτα γίνεται υγρός ατμός.

Ο ρυθμός ροής υγρού ατμού μπορεί να αναπαρασταθεί από την ακόλουθη μαθηματική έκφραση:

, (1.2)

όπου: - κατανάλωση υγρού ατμού.

Κατανάλωση υγρού ατμού φάσης ατμού (φάση κορεσμένου ατμού).

Κατανάλωση υγρής φάσης υγρού ατμού.

Η ταχύτητα της υγρής φάσης της ροής.

Κορεσμένος ατμός με θερμοκρασία κορεσμένους ατμούς; - υγρός ατμός - νερό σε θερμοκρασία κορεσμένων ατμών.

Οι πυκνότητες της υγρής φάσης ατμού είναι γνωστές συναρτήσεις της πίεσης ατμού στον ελεγχόμενο αγωγό ατμού. Άλλες παράμετροι υγρού ατμού, για παράδειγμα, όπως: , , , , , δεν μπορούν να προσδιοριστούν από μετρητές υπέρθερμου ατμού. Σε αυτήν την περίπτωση, δεν έχει νόημα να διορθωθεί το σήμα "παραμέτρου ροής" με τη μετρούμενη τιμή του βαθμού ξηρότητας, επειδή αυτό το σήμα δεν αντιστοιχεί φυσικά στον ρυθμό ροής ή τις φάσεις του. Ένα τέτοιο σήμα «παραμέτρου ροής» δεν χρειάζεται να διορθωθεί, αλλά ... να προσαρμοστεί.

Το υποδεικνυόμενο πρόβλημα ελέγχου της θερμότητας και της μάζας του υγρού ατμού μπορεί να παρουσιαστεί λεπτομερώς στο συγκεκριμένα παραδείγματα.

Παράδειγμα συστήματος μέτρησης ροής. Σύστημα μέτρησης ροής ατμού με χρήση σωλήνων πίεσης ειδικού σχεδιασμού σύμφωνα με το δίπλωμα ευρεσιτεχνίας της εφεύρεσης Νο. 2243508 (RU). Σε αυτό το σύστημα (συσκευή) για τον προσδιορισμό του ρυθμού ροής, η στατική πίεση και η διαφορά πίεσης () μετρώνται μεταξύ δύο σωλήνων πίεσης σε ελεγχόμενη ροή ατμού στην έξοδο του αντιδραστήρα, το παράθυρο λήψης ενός σωλήνα πίεσης κατευθύνεται προς τη ροή , και το άλλο - κατάντη.

Είναι γνωστό από δημοσιευμένες πηγές ότι τα αποτελέσματα των δοκιμών αυτού του συστήματος σε αγωγούς ατμού πυρηνικών σταθμών ηλεκτροπαραγωγής και θερμοηλεκτρικών σταθμών δείχνουν το πλεονέκτημα της χρήσης σωλήνων πίεσης έναντι άλλων μετρητών παραμέτρων ατμού. Ειδικότερα, το πλεονέκτημά τους έναντι των διαφραγμάτων μέτρησης φαίνεται στην αξιοπιστία και την απλότητα του σχεδιασμού, την απλότητα και την ευκολία εγκατάστασης, με την πρακτική απουσία απωλειών πίεσης.

Στον αγωγό ατμού του αντιδραστήρα, για παράδειγμα, στις μονάδες ισχύος VVER-1000, ρέει υγρός ατμός με βαθμό ξηρότητας που δεν υπερβαίνει το 0,98. Από αυτή την άποψη, η διαφορική πίεση () που μετράται από τους δύο σωλήνες πίεσης της συσκευής σχηματίζεται και από τις δύο φάσεις της ελεγχόμενης ροής. Η εξάρτηση αυτής της πτώσης πίεσης στους σωλήνες πίεσης από τις παραμέτρους ροής μπορεί να αναπαρασταθεί από την ακόλουθη μαθηματική έκφραση:

(1.3)

όπου: - συντελεστής σήματος δύο σωλήνων μέτρησης.

Πραγματική ογκομετρική περιεκτικότητα ατμού της ροής υγρού ατμού.

Η ταχύτητα κίνησης της φάσης ατμού της ροής.

Η ταχύτητα κίνησης της υγρής φάσης της ροής.

πυκνότητα φάσης ατμού.

Πυκνότητα της υγρής φάσης.

Η εξίσωση (1.3) παραπάνω περιέχειτρίαάγνωστη παράμετρος ροής (, , ) και συντελεστής ( ) σήμα των σωλήνων μέτρησης της συσκευής. Δεν υπάρχουν άλλες πληροφορίες για την επίλυση του προβλήματος σε αυτό το σύστημα. Από αυτή την άποψη, το πρόβλημα του προσδιορισμού του ρυθμού ροής του υγρού ατμού δεν μπορεί να λυθεί χωρίς τη χρήση πρόσθετων πληροφοριών ή την εισαγωγή περιοριστικών συνθηκών.

Η εξεταζόμενη συσκευή, προκειμένου να προσδιοριστεί ο ρυθμός ροής μιας ελεγχόμενης ροής υγρού ατμού, πρέπει με κάποιο τρόπο να καθορίσει ή, κάπου, να λάβει τις τιμές, , και .

Αυτή η συσκευή χρησιμοποιείται στο σύστημα ελέγχου της στάθμης του ψυκτικού στους αντιδραστήρες πυρηνικών σταθμών ηλεκτροπαραγωγής. Το σύστημα επεξεργασίας πληροφοριών της συσκευής χρησιμοποιεί ένα μοντέλο μονοφασικής ροής. Αυτό προκύπτει από το κείμενο και τους τύπους στην περιγραφή του. Έτσι, η πραγματική παρουσία μιας υγρής φάσης, σε ελεγχόμενη ροή, αγνοείται από αυτή τη συσκευή. Ο κύριος τύπος υπολογισμού της συσκευής σύμφωνα με το δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για την εφεύρεση Αρ. 2243508 (RU) μπορεί να αναπαρασταθεί ως εξής:

(1.4)

Δηλαδή, η εξίσωση (1.3) χρησιμοποιείται με μια σταθερή τιμή (ίση με ένα) της πραγματικής ογκομετρικής ποιότητας ατμών ( ) . Μπορεί να φανεί απευθείας από την εξίσωση (1.4) πώς αυτό παραμορφώνει την υπολογισμένη τιμή της παραμέτρου ταχύτητας της φάσης ατμού της ροής. Η αριστερή πλευρά του τύπου είναι η μετρούμενη παράμετρος που σχηματίζεται από δύο κινούμενες με διαφορετικές ταχύτητες (συνεχείς ατμούς και, στον όγκο του, διασκορπισμένο υγρό) φάσεις της ροής. Η δεξιά πλευρά του τύπου είναι το γινόμενο της πυκνότητας της φάσης ατμού (συνάρτηση της στατικής πίεσης) επί το τετράγωνο της ταχύτητας της φάσης ατμού της ροής.

Ενα άλλο παράδειγμα. Η συσκευή σύμφωνα με το δίπλωμα ευρεσιτεχνίας αρ. ), έναν μετρητή στατικής πίεσης και έναν μετρητή ξηρότητας.

- Σε σήμαη στατική πίεση () καθορίζει τις απαραίτητες «πίνακες» παραμέτρους ροής, για παράδειγμα: πυκνότητα και ειδική θερμική περιεκτικότητα των φάσεων της:

πυκνότητα φάσης ατμού.

Πυκνότητα υγρής φάσης;

Ενθαλπία ατμιστικής φάσης;

Η ενθαλπία της υγρής φάσης.

ΑΠΟ σήμανεΟ δυναμικός μετρητής αραίωσης (εάν ο συντελεστής είναι προκαθορισμένος ή έχει ληφθεί κάπου) σας επιτρέπει να προσδιορίσετε την ταχύτητα της φάσης ατμού της ροής:

,(2.1)

όπου: - Δυναμικό σήμα μετρητή κενού.

Συντελεστής σήματος δυναμικού μετρητή κενού.

πυκνότητα φάσης ατμού.

Ταχύτητα φάσης ατμού ροής υγρού ατμού.

- Σε σήμα μετρητής ξηρότηταςπροσδιορίστε τον λόγο του ρυθμού ροής της φάσης ατμού (φάση κορεσμένου ατμού) προς τον συνολικό ρυθμό ροής της ελεγχόμενης ροής:

, (2.2)

Η λύση του συστήματος των δύο εξισώσεων (2.1) και (2.2) με τρεις άγνωστες παραμέτρους: , , , και έναν τέταρτο άγνωστο συντελεστή είναι δυνατή μόνο με πρόσθετες πληροφορίες.

Τέτοιος Επιπλέον πληροφορίεςγια την επίλυση του προβλήματος, η παράμετρος ολίσθησης φάσης () μπορεί να γίνει. Ο λόγος της «τοπικής» τιμής (πραγματική ογκομετρική περιεκτικότητα ατμών) προς την «αναλώσιμη» τιμή (περιεκτικότητα σε αναλώσιμο ογκομετρικό ατμό) αναφέρεται στην τεχνολογία ως παράμετρος ολίσθησης φάσης ( ). Η παράμετρος ολίσθησης φάσης (), είναι μια ασθενής συνάρτηση της πίεσης και μπορεί να προσδιοριστεί από τον εμπειρικό τύπο () .

Έτσι, για να λυθεί το πρόβλημα, προκύπτει μια τρίτη εξίσωση:

, (2.3)

Αν με κάποιο τρόπο προσδιορίσουμε ή πάρουμε κάπου τους συντελεστές ( , , ), το σύστημα των τριών εξισώσεων (2.1), (2.2), (2.3) με τρεις άγνωστες παραμέτρους ροής ( , , ) σύμφωνα με τα σήματα του μετρητή της συσκευής (σύμφωνα με το δίπλωμα ευρεσιτεχνίας αρ. . 2444726) μας επιτρέπει να λύσουμε το έργο του ελέγχου της θερμότητας και της ροής μάζας του υγρού ατμού. Η λύση που παρουσιάζεται φαίνεται πολύ δυσκίνητη, αλλά υπό ορισμένες συνθήκες υλοποίησης, το σημειωμένο μειονέκτημα είναι αμελητέο. Θα πρέπει επίσης να ληφθεί υπόψη ότι οι παράμετροι ατμού καθορίζονται από αυτή τη συσκευή υστερεί από την τρέχουσα στιγμήγια το χρόνο καθυστέρησης της καθορισμένης παραμέτρου του βαθμού ξηρότητας (περίπου 30-40 sec).

Στην εργασία που παρουσιάζεται, σε συγκεκριμένα παραδείγματα φαίνεται, ότι:

- ΓνωστόςΟι μετρητές υπέρθερμου ατμού δεν παρέχουν τη δυνατότητα δημιουργίας συστήματος παρακολούθησης της θερμότητας και της μάζας του υγρού και κορεσμένου ατμού.

Θα πρέπει να αναγνωριστεί ότι δεν υπάρχουν προοπτικές για μονάδες παρακολούθησης της θερμότητας και της μάζας υγρού ατμού με χρήση μετρητών υπέρθερμου ατμού. Από μόνα τους, δεν ελέγχουν τη θερμότητα και τη μάζα της ροής υγρού ατμού και όταν συμπληρώνονται μέσω ελέγχου του βαθμού ξηρότητας, στην καλύτερη περίπτωση, σχηματίζουν ένα δυσκίνητο σύστημα ελέγχου που δεν παρέχει την απαιτούμενη ακρίβεια με σημαντική καθυστέρηση στις καθορισμένες παραμέτρους ατμού.

Πρέπει να δοθεί προσοχή την τελευταία λέξη της τεχνολογίας για την επίλυση προβλημάτων ελέγχουθερμότητα και μάζα υγρού ατμού: .

Οι προτεινόμενες τεχνικές λύσεις αποτελούν τον πυρήνα (επιλογή) του συστήματος παρακολούθησης των τρεχουσών παραμέτρων του υγρού ατμού, το οποίο παρέχει τη δυνατότητα κανονικοποίησης της ακρίβειας από τα σήματα αναφοράς των μετρητών βαθμού ξηρότητας. Η ακρίβεια της παρακολούθησης της πραγματικής ογκομετρικής περιεκτικότητας ατμών και των ταχυτήτων των φάσεων ροής κανονικοποιείται άμεσα. Λεπτομερής περιγραφήΑυτή η παραλλαγή του συστήματος ελέγχου της θερμότητας και της ροής μάζας του υγρού ατμού θα παρουσιαστεί αργότερα σε ξεχωριστή εργασία.

Βιβλιογραφία:

1. Kovalenko A. V. Το ζήτημα της δημιουργίας ενός συστήματος ελέγχου υγρού ατμού για λογιστικές εργασίες

και τεχνολογικούς στόχους. Άρθρο στην πύλη RosTeplo. Δημοσιεύθηκε στις 06.02.2012

2. Ο Α.Γ. Ageev, R.V. Vasilyeva, Yu.S. Gorbunov, B.M. Κορόλκοφ. Δοκιμές του συστήματος μέτρησης ροής ατμού σε αγωγούς ατμού ατμογεννητριών της μονάδας ισχύος Νο. 3 του NPP Balakovo σε δυναμικούς τρόπους λειτουργίας. / Περιοδικό "Νέο στη ρωσική βιομηχανία ηλεκτρικής ενέργειας", Νο. 11, 2007 /

3. Ageev A.G. 2243508. Συσκευή για τη μέτρηση της ροής ατμού σε αγωγό ατμού. Bulletin of Inventions, 27 Δεκεμβρίου 2004 / Κάτοχος διπλώματος ευρεσιτεχνίας ENIC/

4. Kovalenko A.V. RF δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για την εφεύρεση αρ. 2444726 (RU). Μια συσκευή για την παρακολούθηση της θερμικής ισχύος, της ροής μάζας, της ενθαλπίας και του βαθμού ξηρότητας της ροής υγρού ατμού. Δελτίο Εφευρέσεων Νο. 7, 2012

5. Tong L. Μεταφορά θερμότητας κατά τη διάρκεια βρασμού και ροής δύο φάσεων. Μ.: Μιρ, 1969. -344 σελ.

6. Kovalenko A.V. RF δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για την εφεύρεση αρ. 2380694 (RU), MCP G 01N 25/60. Μια μέθοδος για τον έλεγχο του βαθμού ξηρότητας του υγρού ατμού / A.V. Kovalenko // Δελτίο εφευρέσεων. 2010. Αριθμ. 3. Αριθμ. 2008119269. Προτεραιότητα 15.05.2008

7. Kovalenko A. V. δίπλωμα ευρεσιτεχνίας RF για την εφεύρεση No. 2459198 (RU), Συσκευή για τον έλεγχο του βαθμού ξηρότητας, ενθαλπίας, θερμότητας και ρυθμών ροής μάζας υγρού ατμού. Δελτίο Εφευρέσεων Νο. 23, 2012

8. Kovalenko A.V. Αίτηση για εφεύρεση Αρ. 2011129977 (RU). Μια συσκευή για τον προσδιορισμό του βαθμού ξηρότητας μιας ροής υγρού ατμού. Προτεραιότητα με ημερομηνία 19 Ιουλίου 2011. Απόφαση για χορήγηση διπλώματος ευρεσιτεχνίας για εφεύρεση με ημερομηνία 9 Ιουλίου 2012.

9. Kovalenko A.V. Αίτηση για εφεύρεση Αρ. 2011120638 (RU). Μια μέθοδος για τον έλεγχο της πραγματικής ογκομετρικής περιεκτικότητας ατμού και των ταχυτήτων φάσης της ροής υγρού ατμού στη γραμμή ατμού της γεννήτριας ατμού. Προτεραιότητα με ημερομηνία 20 Μαΐου 2011 Απόφαση για χορήγηση διπλώματος ευρεσιτεχνίας για εφεύρεση με ημερομηνία 12 Οκτωβρίου 2012

10. Kovalenko A.V. Αίτηση για εφεύρεση Αρ. 2011121705 (RU). Μια μέθοδος παρακολούθησης της πραγματικής ογκομετρικής περιεκτικότητας ατμού και των ταχυτήτων φάσης της ροής υγρού ατμού σε έναν αγωγό ατμού στο ρεύμα. Προτεραιότητα με ημερομηνία 27 Μαΐου 2011 Απόφαση για χορήγηση διπλώματος ευρεσιτεχνίας για εφεύρεση με ημερομηνία 12 Οκτωβρίου 2012

G. Sychev

Αυτό το άρθρο περιγράφει τον υγρό ατμό και τα λογιστικά εργαλεία του που χρησιμοποιούνται σε εγκαταστάσεις παραγωγής ατμού (κυρίως στην πρακτική των βιομηχανικών λεβήτων και των θερμοηλεκτρικών σταθμών). Η ενεργειακή τους απόδοση καθορίζεται σε μεγάλο βαθμό από την ακρίβεια μέτρησης, η οποία εξαρτάται τόσο από την αρχή μέτρησης όσο και από την ποιότητα του μετρητή ροής ατμού.

Ιδιότητες υδρατμών

Ο κορεσμένος ατμός είναι υδρατμός σε θερμοδυναμική ισορροπία με το νερό, του οποίου η πίεση και η θερμοκρασία συνδέονται μεταξύ τους και βρίσκονται στην καμπύλη κορεσμού που καθορίζει το σημείο βρασμού του νερού σε μια δεδομένη πίεση.

Ο υπέρθερμος ατμός είναι υδρατμός που θερμαίνεται σε θερμοκρασία πάνω από το σημείο βρασμού του νερού σε δεδομένη πίεση, που λαμβάνεται, για παράδειγμα, από κορεσμένο ατμό με πρόσθετη θέρμανση.

Ο ξηρός κορεσμένος ατμός είναι ένα άχρωμο διαφανές αέριο, που είναι ένα ομοιογενές, δηλαδή ένα ομοιογενές μέσο. Σε κάποιο βαθμό, μπορεί να θεωρηθεί αφαίρεση, καθώς είναι δύσκολο να το αποκτήσετε - στη φύση εμφανίζεται μόνο σε γεωθερμικές πηγές και ο κορεσμένος ατμός που παράγεται από λέβητες ατμού δεν είναι ξηρός - τυπικές τιμές της ξηρότητας βαθμός για σύγχρονους λέβητες είναι 0,95-0,97. Σε καταστάσεις έκτακτης ανάγκης (αφαίρεση σταγόνων του νερού του λέβητα όταν ο λέβητας λειτουργεί με μειωμένη πίεση λειτουργίας ή με απότομη αύξηση της κατανάλωσης ατμού), ο βαθμός ξηρότητας είναι ακόμη χαμηλότερος. Επιπλέον, ο ξηρός κορεσμένος ατμός είναι μετασταθερός: όταν η θερμότητα παρέχεται από το εξωτερικό, υπερθερμαίνεται εύκολα και όταν απελευθερώνεται θερμότητα, γίνεται υγρός κορεσμένος.

Ο υγρός κορεσμένος ατμός είναι ένα μηχανικό μείγμα ξηρού κορεσμένου ατμού με αιωρούμενο λεπτό υγρό, το οποίο βρίσκεται σε θερμοδυναμική και κινητική ισορροπία με τον ατμό. Η διακύμανση της πυκνότητας της αέριας φάσης, η παρουσία ξένων σωματιδίων, συμπεριλαμβανομένων αυτών που φέρουν ηλεκτρικά φορτία - ιόντα, οδηγεί στην εμφάνιση κέντρων συμπύκνωσης, τα οποία είναι ομοιογενή. Καθώς αυξάνεται η υγρασία του κορεσμένου ατμού, για παράδειγμα, λόγω απώλειας θερμότητας ή αύξησης της πίεσης, τα μικρότερα σταγονίδια νερού γίνονται κέντρα συμπύκνωσης και σταδιακά μεγαλώνουν σε μέγεθος, και ο κορεσμένος ατμός γίνεται ετερογενής, δηλαδή ένα μέσο δύο φάσεων (μείγμα συμπυκνώματος ατμών με τη μορφή ομίχλης). Ο κορεσμένος ατμός, που είναι η αέρια φάση του μίγματος ατμού-συμπυκνώματος, μεταφέρει μέρος της κινητικής και θερμικής του ενέργειας στην υγρή φάση κατά τη διάρκεια της κίνησης. Η αέρια φάση της ροής μεταφέρει σταγονίδια της υγρής φάσης στον όγκο της, αλλά η ταχύτητα της υγρής φάσης της ροής είναι σημαντικά χαμηλότερη από την ταχύτητα της φάσης ατμού της. Ο υγρός κορεσμένος ατμός μπορεί να σχηματίσει μια διεπαφή, για παράδειγμα, υπό την επίδραση της βαρύτητας. Η δομή μιας διφασικής ροής κατά τη συμπύκνωση ατμού σε οριζόντιους και κατακόρυφους αγωγούς ποικίλλει ανάλογα με την αναλογία των αναλογιών της αέριας και της υγρής φάσης.

Η φύση της ροής της υγρής φάσης εξαρτάται από την αναλογία των δυνάμεων τριβής και των δυνάμεων της βαρύτητας. Σε έναν οριζόντια τοποθετημένο αγωγό με υψηλή ταχύτητα ατμού, η ροή του συμπυκνώματος μπορεί να παραμείνει σαν μεμβράνη, όπως σε έναν κατακόρυφο σωλήνα, σε έναν μέσο αγωγό μπορεί να αποκτήσει σπειροειδή μορφή και σε χαμηλή, μια ροή μεμβράνης παρατηρείται μόνο σε την άνω εσωτερική επιφάνεια του αγωγού, και ένα συνεχές ρεύμα σχηματίζεται στην κάτω.».

Έτσι, στη γενική περίπτωση, η ροή ενός μίγματος ατμού-συμπυκνώματος κατά τη διάρκεια της κίνησης αποτελείται από τρία συστατικά: ξηρό κορεσμένο ατμό, υγρό με τη μορφή σταγόνων στον πυρήνα της ροής και υγρό με τη μορφή φιλμ ή πίδακα τα τοιχώματα του αγωγού. Κάθε μία από αυτές τις φάσεις έχει τη δική της ταχύτητα και θερμοκρασία, ενώ η κίνηση του μίγματος ατμού-συμπυκνώματος προκαλεί μια σχετική ολίσθηση των φάσεων.

Η μέτρηση της ροής μάζας και της θερμικής ενέργειας του υγρού κορεσμένου ατμού σχετίζεται με τα ακόλουθα προβλήματα:

1) οι αέριες και υγρές φάσεις του υγρού κορεσμένου ατμού κινούνται με διαφορετικές ταχύτητες και καταλαμβάνουν μια μεταβλητή ισοδύναμη περιοχή διατομής του αγωγού.

2) η πυκνότητα του κορεσμένου ατμού αυξάνεται με την αύξηση της υγρασίας του και η εξάρτηση της πυκνότητας του υγρού ατμού από την πίεση σε διαφορετικούς βαθμούς ξηρότητας είναι διφορούμενη.

3) η ειδική ενθαλπία του κορεσμένου ατμού μειώνεται καθώς αυξάνεται η περιεκτικότητά του σε υγρασία.

4) είναι δύσκολο να προσδιοριστεί ο βαθμός ξηρότητας του υγρού κορεσμένου ατμού στη ροή.

Ταυτόχρονα, η αύξηση του βαθμού ξηρότητας του υγρού κορεσμένου ατμού είναι δυνατή με δύο γνωστούς τρόπους: «ζυμώνοντας» τον ατμό (μειώνοντας την πίεση και, κατά συνέπεια, τη θερμοκρασία του υγρού ατμού) χρησιμοποιώντας μια βαλβίδα μείωσης πίεσης και διαχωρισμός της υγρής φάσης χρησιμοποιώντας διαχωριστή ατμού και παγίδα ατμού. Αυτές οι μέθοδοι είναι γνωστές για πάνω από εκατό χρόνια. Ετσι ώστε. Ο Lomshakov στο έργο του Testing Steam Boilers (Αγία Πετρούπολη, 1913) έγραψε: «ο διαχωρισμός του νερού από τον ατμό σε έναν αγωγό ατμού δεν είναι δύσκολος. Εάν ο ατμός κινείται με ταχύτητα περίπου 15 m/s ή μεγαλύτερη, τότε οι περισσότεροι διαχωριστές νερού τον στεγνώνουν σε 1% περιεκτικότητα σε νερό, ακόμα κι αν ήταν πολύ υγρός πριν από τον διαχωριστή νερού. Αυτό αποδείχθηκε από τα πειράματα του Zentner». Οι σύγχρονοι διαχωριστές ατμού παρέχουν σχεδόν 100% αφύγρανση του υγρού ατμού.

Αρχές μέτρησης ροής ατμού

Η μέτρηση του ρυθμού ροής των μέσων δύο φάσεων είναι ένα εξαιρετικά δύσκολο έργο που δεν έχει ακόμη ξεπεράσει τα όρια των ερευνητικών εργαστηρίων. Αυτό ισχύει ιδιαίτερα για το μείγμα ατμού-νερού. Οι περισσότεροι μετρητές ροής ατμού είναι μετρητές ταχύτητας, δηλαδή μετρούν την ταχύτητα ροής ατμού. Αυτά περιλαμβάνουν μετρητές ροής μεταβλητής πίεσης που βασίζονται σε συσκευές στομίου, vortex, υπερηχητικούς, ταχύμετρους, συσχετισμούς, ροούς πίδακα. Το Coriolis και τα θερμικά ροόμετρα, τα οποία μετρούν απευθείας τη μάζα του ρέοντος μέσου, ξεχωρίζουν.

Οι μετρητές ροής μεταβλητής πίεσης που βασίζονται σε στόμια (διαφράγματα, ακροφύσια, σωλήνες Venturi και άλλες τοπικές υδραυλικές αντιστάσεις) εξακολουθούν να είναι τα κύρια μέσα μέτρησης της ροής ατμού. Ωστόσο, σύμφωνα με την υποενότητα 6.2 του GOST R 8.586.1-2005 "Μέτρηση της ροής και της ποσότητας υγρών και αερίων με τη μέθοδο πτώσης πίεσης", σύμφωνα με τις προϋποθέσεις για τη χρήση τυπικών συσκευών στένωσης, το ελεγχόμενο "μέσο πρέπει να είναι μονοφασικά και ομοιογενή ως προς τις φυσικές ιδιότητες».

Εάν υπάρχει διφασικό μέσο ατμού και νερού στον αγωγό, η μέτρηση του ρυθμού ροής ψυκτικού μέσου μέσω συσκευών μεταβλητής πτώσης πίεσης με κανονικοποιημένη ακρίβεια δεν παρέχεται. Σε αυτή την περίπτωση, θα ήταν δυνατό να μιλήσουμε για τον μετρούμενο ρυθμό ροής της φάσης ατμού (κορεσμένος ατμός) της ροής υγρού ατμού σε μια άγνωστη τιμή του βαθμού ξηρότητας. Έτσι, η χρήση τέτοιων μετρητών ροής για τη μέτρηση της ροής υγρού ατμού θα οδηγήσει σε αναξιόπιστες μετρήσεις.

Η αξιολόγηση του προκύπτοντος μεθοδολογικού σφάλματος (έως 12% σε πίεση έως 1 MPa και βαθμό ξηρότητας 0,8) κατά τη μέτρηση υγρού ατμού με μετρητές ροής μεταβλητής πίεσης με βάση συσκευές στένωση πραγματοποιήθηκε στο έργο του E. Abarinov και Κ. Σαρέλο «Μεθοδολογικά λάθη στη μέτρηση της ενέργειας του υγρού ατμού με μετρητές θερμότητας για την ξήρανση του κορεσμένου ατμού.

Μετρητές ροής υπερήχων

Οι μετρητές υπερήχων, που χρησιμοποιούνται με επιτυχία στη μέτρηση της ροής υγρών και αερίων, δεν έχουν ακόμη βρει ευρεία εφαρμογή στη μέτρηση της ροής ατμού, παρά το γεγονός ότι ορισμένοι τύποι τους είναι διαθέσιμοι στο εμπόριο ή έχουν ανακοινωθεί από τον κατασκευαστή. Το πρόβλημα είναι ότι τα ροόμετρα υπερήχων που εφαρμόζουν την αρχή μέτρησης Doppler με βάση τη μετατόπιση συχνότητας της δέσμης υπερήχων δεν είναι κατάλληλα για τη μέτρηση υπερθερμασμένου και ξηρού κορεσμένου ατμού λόγω της απουσίας ανομοιογενειών στη ροή που απαιτούνται για την ανάκλαση της δέσμης και κατά τη μέτρηση της ροής ρυθμός υγρού ατμού, υποτιμάται έντονα οι ενδείξεις λόγω της διαφοράς στις ταχύτητες της αέριας και υγρής φάσης. Αντίθετα, τα ροόμετρα υπερήχων τύπου παλμού δεν ισχύουν για υγρό ατμό λόγω της ανάκλασης, της διασποράς και της διάθλασης της δέσμης υπερήχων σε σταγονίδια νερού.

Μετρητές δίνης

Οι μετρητές Vortex διαφορετικών κατασκευαστών συμπεριφέρονται διαφορετικά κατά τη μέτρηση υγρού ατμού. Αυτό καθορίζεται τόσο από το σχεδιασμό του πρωτεύοντος μετατροπέα ροής, την αρχή της ανίχνευσης στροβιλισμού, το ηλεκτρονικό κύκλωμα και λογισμικό. Η επίδραση του συμπυκνώματος στη λειτουργία του αισθητηρίου στοιχείου είναι θεμελιώδης. Σε ορισμένους σχεδιασμούς, προκύπτουν σοβαρά προβλήματα κατά τη μέτρηση της ροής κορεσμένου ατμού όταν υπάρχουν τόσο αέριες όσο και υγρές φάσεις στον αγωγό. Το νερό συγκεντρώνεται κατά μήκος των τοιχωμάτων του σωλήνα και παρεμποδίζει την κανονική λειτουργία των αισθητήρων πίεσης που είναι εγκατεστημένοι στο ίδιο επίπεδο με το τοίχωμα του σωλήνα. Σε άλλα σχέδια, το συμπύκνωμα μπορεί να πλημμυρίσει τον αισθητήρα και να εμποδίσει τη μέτρηση της ροής εντελώς. Αλλά για ορισμένα ροόμετρα, αυτό πρακτικά δεν επηρεάζει τις ενδείξεις.

Επιπλέον, η ροή δύο φάσεων, που προσπίπτει στο σώμα της μπλόφας, σχηματίζει ένα ολόκληρο φάσμα συχνοτήτων στροβιλισμού που σχετίζονται τόσο με την ταχύτητα της αέριας φάσης όσο και με τις ταχύτητες της υγρής φάσης (μορφή πτώσης του πυρήνα ροής και φιλμ ή πίδακα κοντά -περιοχή τοιχώματος) υγρού κορεσμένου ατμού. Ταυτόχρονα, το πλάτος του σήματος στροβιλισμού της υγρής φάσης μπορεί να είναι αρκετά σημαντικό και εάν το ηλεκτρονικό κύκλωμα δεν περιλαμβάνει ψηφιακό φιλτράρισμα του σήματος χρησιμοποιώντας φασματική ανάλυση και έναν ειδικό αλγόριθμο για την απομόνωση του "αληθινού" σήματος που σχετίζεται με το η αέρια φάση της ροής, η οποία είναι χαρακτηριστική για τα απλουστευμένα μοντέλα ροόμετρου, τότε θα υπάρξει έντονη υποεκτίμηση των ενδείξεων κατανάλωσης. Τα καλύτερα μοντέλα μετρητών ροής vortex διαθέτουν συστήματα DSP (Digital Signal Processing) και SSP (Fast Fourier Transform Based Spectral Signal Processing), τα οποία όχι μόνο βελτιώνουν την αναλογία σήματος προς θόρυβο, τονίζουν το «αληθινό» σήμα vortex, αλλά και εξαλείφουν την επίδραση των κραδασμών του αγωγού και των ηλεκτρικών παρεμβολών.

Παρά το γεγονός ότι τα ροόμετρα vortex έχουν σχεδιαστεί για τη μέτρηση του ρυθμού ροής ενός μονοφασικού μέσου, μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη μέτρηση του ρυθμού ροής διφασικών μέσων, συμπεριλαμβανομένου του ατμού με σταγόνες νερού, με κάποια υποβάθμιση των μετρολογικών χαρακτηριστικών. Ναι, από πειραματική έρευνατων εταιρειών EMCO και Spirax Sarco, ο υγρός κορεσμένος ατμός με βαθμό ξηρότητας πάνω από 0,9 μπορεί να θεωρηθεί ομοιογενής και λόγω του "περιθωρίου" στην ακρίβεια των ροόμετρων PhD και VLM (± 0,8-1,0%), οι ενδείξεις ροής μάζας και θερμικής ισχύος θα είναι να είναι εντός των ορίων των σφαλμάτων που κανονικοποιούνται στους "Κανόνες λογιστικής για τη θερμική ενέργεια και το ψυκτικό".

Με βαθμό ξηρότητας 0,7-0,9, το σχετικό σφάλμα στη μέτρηση της ροής μάζας αυτών των μετρητών ροής μπορεί να φτάσει το 10% ή περισσότερο.

Για να αποφευχθεί η παρεμπόδιση του αισθητηρίου στοιχείου ενός ροόμετρου στροβιλισμού, όπως η πτέρυγα ανίχνευσης, με συμπύκνωμα, ορισμένοι κατασκευαστές συνιστούν να προσανατολίζεται ο αισθητήρας έτσι ώστε ο άξονας του αισθητηρίου στοιχείου να είναι παράλληλος με τη διεπαφή ατμού/συμπυκνώματος.

Άλλοι τύποι ροόμετρων

Τα ροόμετρα μεταβλητής διαφορικής/μεταβλητής περιοχής, τα ροόμετρα με αποσβεστήρα με ελατήριο και οι στόχοι μεταβλητής περιοχής δεν επιτρέπουν τη μέτρηση ενός μέσου δύο φάσεων λόγω πιθανής διαβρωτικής φθοράς της διαδρομής ροής κατά τη μετακίνηση του συμπυκνώματος.

Κατ' αρχήν, μόνο τα ροόμετρα μάζας τύπου Coriolis θα μπορούσαν να μετρήσουν ένα μέσο δύο φάσεων, ωστόσο, οι μελέτες δείχνουν ότι τα σφάλματα μέτρησης των ροόμετρων Coriolis εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από την αναλογία των κλασμάτων φάσης και "προσπαθεί να αναπτύξει ένα καθολικό ροόμετρο για πολυφασικά μέσα αντί για μόλυβδο σε αδιέξοδο» (έκθεση των V. Kravchenko και M. Rikken «Flow memeters using Coriolis flowmeters in the case of twophase flow» στο XXIV διεθνές επιστημονικό και πρακτικό συνέδριο «Commercial accounting of Energy carriers» στην Αγία Πετρούπολη) . Ταυτόχρονα, οι μετρητές ροής Coriolis αναπτύσσονται εντατικά και, ίσως, σύντομα θα επιτευχθεί επιτυχία, αλλά μέχρι στιγμής δεν υπάρχουν τέτοια βιομηχανικά όργανα μέτρησης στην αγορά.

Διόρθωση ξηρότητας ατμού

Για τον υπολογισμό της ροής μάζας και της παραγωγής θερμότητας του υγρού ατμού, είναι απαραίτητη μια μέτρηση ξηρότητας. Πολλοί ρωσικής κατασκευής αριθμομηχανές θερμότητας και ελεγκτές θερμότητας και ισχύος έχουν ως επιλογή την εισαγωγή ενός σταθερού «βαθμού ξηρότητας ατμού», με τη βοήθεια του οποίου διορθώνεται η ειδική πυκνότητα και η ενθαλπία του υγρού κορεσμένου ατμού.

Η πυκνότητα των κορεσμένων υδρατμών καθορίζεται από τον τύπο:

ρ1 . ρ2

ρ = --------------------- ,

ρ2. (1 - Χ) + ρ1. Χ

X είναι ο βαθμός ξηρότητας των κορεσμένων υδρατμών, kg/kg.

Η σταθερή τιμή ξηρότητας μπορεί να ρυθμιστεί με βάση αξιολόγηση από ομοτίμουςή ισοζύγιο μάζας (το τελευταίο μπορεί να καθοριστεί με ανάλυση στατιστικών δεδομένων και έχοντας μία πηγή και έναν καταναλωτή ατμού), ωστόσο, αυτές οι μέθοδοι θα δημιουργήσουν σημαντικό σφάλμα, καθώς δεν λαμβάνουν υπόψη δυναμικά σφάλματα που σχετίζονται με αλλαγές στον βαθμό ξηρότητα κατά τη λειτουργία.

Με τα χρόνια, στη Ρωσία και την ΚΑΚ, εμφανίστηκαν πληροφορίες σχετικά με την εφαρμογή μετρητών ξηρότητας ατμού σε ρεύμα (εν σειρά μετρητές υγρασίας) με βάση, για παράδειγμα, τη μέθοδο διελκομετρικής μέτρησης (εξάρτηση της διηλεκτρικής σταθεράς από την υγρασία ατμού), μετάδοση ακτινοβολίας ενός αγωγού με ακτίνες γάμμα, ωστόσο, οι βιομηχανικοί μετρητές υγρασίας ατμού δεν έχουν κυκλοφορήσει ακόμη στην αγορά.

Στην πραγματικότητα, η αμερικανική εταιρεία EMCO (από το 2005, η επωνυμία Spirax Sarco) παρήγαγε τον υπολογιστή ροής FP-100, ο οποίος έχει είσοδο ρεύματος 4-20 mA με τη λειτουργία εισόδου «υγρασία ατμού» και το πραγματικό μετρητή υγρασίας ατμού, που ενεργεί η εξάρτηση του βαθμού απορρόφησης της ενέργειας μικροκυμάτων στη ροή υγρού ατμού. Ωστόσο, στις αρχές της δεκαετίας του '90. αυτή η είσοδος δεν χρησιμοποιήθηκε πλέον και ο μετρητής υγρασίας δεν παρήχθη πλέον, καθώς έγινε προφανές ότι η χρήση υγρού ατμού για οποιοδήποτε σκοπό, εκτός από πολύ περιορισμένους τεχνολογικούς, είναι απαράδεκτη λόγω μείωσης της ενεργειακής απόδοσης του ατμού συστήματα συμπυκνωμάτων, αυξημένη φθορά αγωγών ατμού, εξαρτημάτων, εξαρτημάτων και άλλων συσκευών, αύξηση του κινδύνου ατυχημάτων και καταστροφών σε επικίνδυνες βιομηχανικές και άλλες εγκαταστάσεις.

Επίλυση του προβλήματος της μέτρησης της ροής υγρού ατμού

Η μόνη σωστή λύση για την εφαρμογή μετρολογικά αξιόπιστης και αξιόπιστης λογιστικής θερμικής ισχύος και ροής μάζας υγρού κορεσμένου ατμού είναι η ακόλουθη μέθοδος:

1) διαχωρισμός υγρού ατμού χρησιμοποιώντας διαχωριστή και παγίδα ατμού.

2) μέτρηση του ρυθμού ροής του ξηρού κορεσμένου ατμού με οποιοδήποτε κατάλληλο ροόμετρο.

3) μέτρηση του ρυθμού ροής του συμπυκνώματος με οποιοδήποτε κατάλληλο ροόμετρο.

4) υπολογισμός των ρυθμών ροής μάζας και της θερμικής ισχύος του ατμού και του συμπυκνώματος.

5) ενσωμάτωση παραμέτρων στο χρόνο, αρχειοθέτηση και διαμόρφωση πρωτοκόλλων μέτρησης.

Η μέτρηση της ροής του συμπυκνώματος θα πρέπει να πραγματοποιείται σε εκείνο το τμήμα του αγωγού συμπυκνώματος όπου εξασφαλίζεται μονοφασική κατάσταση συμπυκνώματος (χωρίς ατμό εκτόξευσης), για παράδειγμα, μετά από δεξαμενή συμπυκνώματος (δέκτη) συνδεδεμένο με την ατμόσφαιρα (ανεμοσωλήνα), χρησιμοποιώντας αντλία συμπυκνώματος ή παγίδα ατμού μεταφοράς.

Μέτρηση κυμαινόμενου κόστους

Η μέτρηση ταχέως μεταβαλλόμενων (παλμικών) ροών με ροόμετρα μεταβλητής πίεσης σε ορισμένες περιπτώσεις μπορεί να φτάσει σε απαράδεκτα μεγάλες τιμές. Αυτό οφείλεται σε μεγάλο αριθμό πηγών σφάλματος: την επίδραση μιας τετραγωνικής σχέσης μεταξύ ροής και πτώσης πίεσης, την επίδραση της τοπικής επιτάχυνσης, την επίδραση ακουστικών φαινομένων και σωλήνων ώθησης (σύνδεσης). Επομένως, η ρήτρα 6.3.1 του GOST R 8.586.1-2005 "Μέτρηση του ρυθμού ροής και της ποσότητας υγρών και αερίων με τη μέθοδο πτώσης πίεσης" ορίζει ότι: "Ο ρυθμός ροής πρέπει να είναι σταθερός ή να αλλάζει αργά με την πάροδο του χρόνου."

Η μέτρηση των κυμαινόμενων ρυθμών ροής με μετρητές ροής vortex δεν αποτελεί πρόβλημα, καθώς αυτοί οι μετρητές ροής είναι αρκετά γρήγοροι για τη μέτρηση της ροής ατμού. Το εύρος συχνοτήτων της αποβολής δίνης από το σώμα της μπλόφας κατά τη μέτρηση της ροής ατμού είναι εκατοντάδες και χιλιάδες Hertz, που αντιστοιχεί σε χρονικά διαστήματα από μονάδες έως δεκάδες χιλιοστά του δευτερολέπτου. Τα σύγχρονα ηλεκτρονικά κυκλώματα των μετρητών ροής στροβιλισμού αναλύουν το φάσμα σήματος σε 3-7 περιόδους ενός ημιτονοειδούς σήματος δίνης, παρέχοντας απόκριση σε λιγότερο από 30-70 ms, επαρκή για την παρακολούθηση γρήγορων διεργασιών.

Μέτρηση παροδικής ροής ατμού

Οι τρόποι εκκίνησης του αγωγού σχετίζονται με τη θέρμανση του αγωγού με κορεσμένο ή υπέρθερμο ατμό και τον έντονο σχηματισμό συμπυκνώματος. Η παρουσία συμπυκνώματος θα εκθέσει τόσο τους ίδιους τους αγωγούς ατμού όσο και τα εξαρτήματα, τα εξαρτήματα και άλλες συσκευές που είναι εγκατεστημένες στον αγωγό ατμού στον κίνδυνο υδραυλικής σφύρας κινητικού και θερμοδυναμικού τύπου όταν ο ατμός έρθει σε επαφή με το συμπύκνωμα. Η αποστράγγιση των αγωγών ατμού είναι απολύτως απαραίτητη όχι μόνο κατά την προθέρμανση και την εκκίνηση, αλλά και κατά την κανονική λειτουργία. Ταυτόχρονα, ο διαχωρισμός του συμπυκνώματος που σχηματίζεται σε μεταβατικές συνθήκες χρησιμοποιώντας διαχωριστές ατμού και παγίδες ατμού, μαζί με την παραγωγή ξηρού κορεσμένου ατμού, εξασφαλίζει την απομάκρυνση του συμπυκνώματος, το οποίο μπορεί να μετρηθεί με ροόμετρο υγρού οποιουδήποτε τύπου κατάλληλου για αυτό το μέσο.

Η παρουσία συμπυκνώματος σε υγρό ατμό αποτελεί σοβαρή απειλή για το νερό. Σε αυτή την περίπτωση, είναι δυνατός τόσο ο σχηματισμός ενός βύσματος συμπυκνώματος όσο και η στιγμιαία συμπύκνωση ατμού κατά την επαφή με ένα υγρό. Τα ροόμετρα σε συσκευές στένωσης δεν φοβούνται το σφυρί νερού και με συσκευές vortex είναι κάπως πιο δύσκολο. Το γεγονός είναι ότι στα ροόμετρα vortex που βασίζονται σε παλμούς πίεσης, τα ευαίσθητα στοιχεία βρίσκονται κάτω από μια λεπτή μεμβράνη και επομένως δεν προστατεύονται από το σφυρί νερού. Οι κατασκευαστές, κατά κανόνα, προειδοποιούν ειλικρινά για αυτό, υπενθυμίζοντας ότι η εγγύηση στη συσκευή είναι άκυρη σε αυτήν την περίπτωση. Στα ροόμετρα vortex που βασίζονται σε τάσεις κάμψης, το ευαίσθητο στοιχείο διαχωρίζεται από το μετρούμενο μέσο και δεν μπορεί να καταστραφεί σε περίπτωση σφυριού νερού.

Επί του παρόντος, υπάρχουν εκατοντάδες κατασκευαστές μετρητών ροής vortex στην αγορά, αλλά οι παγκόσμιοι ηγέτες στην ανάπτυξη και παραγωγή αυτού του τύπου συσκευών είναι η Yokogawa Electric Corporation (Ιαπωνία), η Endress + Hauser (Γερμανία) και η EMCO (ΗΠΑ).

Οι πιο ευρέως χρησιμοποιούμενες συσκευές για τη μέτρηση της ροής ουσιών που ρέουν μέσω αγωγών μπορούν να χωριστούν στις ακόλουθες ομάδες:

1. Μετρητές πτώσης μεταβλητής πίεσης.

2. Μετρητές ροής σταθερής διαφορικής πίεσης.

3. Ηλεκτρομαγνητικά ροόμετρα.

4. Πάγκοι.

5. Άλλοι.

Ροόμετρα μεταβλητής διαφορικής πίεσης.

Τα ροόμετρα μεταβλητής διαφορικής πίεσης βασίζονται στην εξάρτηση από τον ρυθμό ροής της διαφορικής πίεσης που δημιουργείται από μια συσκευή που είναι εγκατεστημένη στον αγωγό ή από το ίδιο το στοιχείο της τελευταίας.

Ο μετρητής ροής περιλαμβάνει: έναν μορφοτροπέα ροής που δημιουργεί πτώση πίεσης. ένα μανόμετρο διαφορικής πίεσης που μετρά αυτή τη διαφορά και συνδέει (παλμικούς) σωλήνες μεταξύ του μετατροπέα και του μετρητή διαφορικής πίεσης. Εάν είναι απαραίτητο να μεταδοθούν οι μετρήσεις του ροόμετρου σε μεγάλη απόσταση, προστίθεται ένας δευτερεύων μετατροπέας σε αυτά τα τρία στοιχεία, ο οποίος μετατρέπει την κίνηση του κινούμενου στοιχείου του μετρητή διαφορικής πίεσης σε ηλεκτρικό και πνευματικό σήμα, το οποίο μεταδίδεται μέσω μια γραμμή επικοινωνίας με τη δευτερεύουσα συσκευή μέτρησης. Εάν το πρωτεύον διαφορικό μανόμετρο (ή η δευτερεύουσα συσκευή μέτρησης) έχει ολοκληρωτή, τότε μια τέτοια συσκευή μετρά όχι μόνο τον ρυθμό ροής, αλλά και την ποσότητα της ουσίας που έχει περάσει.

Ανάλογα με την αρχή λειτουργίας του μετατροπέα ροής, αυτοί οι μετρητές ροής χωρίζονται σε έξι ανεξάρτητες ομάδες:

1. Ροόμετρα με συσκευές στένωσης.

2. Μετρητές ροής με υδραυλική αντίσταση.

3. Φυγόκεντροι μετρητές ροής.

4. Μετρητές ροής με συσκευή πίεσης.

5. Ροόμετρα με ενισχυτή πίεσης.

6. Ροόμετρα κρούσης.

Ας εξετάσουμε λεπτομερέστερα τους μετρητές ροής με έναν περιοριστή, καθώς χρησιμοποιούνται ευρέως ως οι κύριες βιομηχανικές συσκευές για τη μέτρηση της ροής υγρού, αερίου και ατμού, συμπεριλαμβανομένης της επιχείρησής μας. Βασίζονται στην εξάρτηση από τον ρυθμό ροής της πτώσης πίεσης που δημιουργείται από τη συσκευή στένωσης, με αποτέλεσμα ένα μέρος της δυναμικής ενέργειας της ροής να μετατρέπεται σε κινητική.

Υπάρχουν πολλοί τύποι συσκευών στένωσης. Έτσι στο Σχ. 1, α και β, φαίνονται τυπικά διαφράγματα, στο Σχ. 1, c - τυπικό ακροφύσιο, στο σχ. 1, d, e, f - διαφράγματα για τη μέτρηση μολυσμένων ουσιών - τμηματικά, έκκεντρα και δακτυλιοειδή. Στις επόμενες επτά θέσεις στο Σχ. Το 1 δείχνει τις συσκευές στένωσης που χρησιμοποιούνται σε χαμηλούς αριθμούς Reynolds (για ουσίες με υψηλό ιξώδες). έτσι, στο σχ. Τα 1, g, h και τα διαφράγματα φαίνονται - διπλά, με κώνο εισόδου, με διπλό κώνο και στο Σχ. 1, j, l, m, n - ημικυκλικά, τεταρτοκύκλια, συνδυασμένα και κυλινδρικά ακροφύσια. Στο σχ. Το 1o δείχνει ένα διάφραγμα με μεταβλητή περιοχή ανοίγματος, το οποίο αντισταθμίζει αυτόματα την επίδραση των αλλαγών στην πίεση και τη θερμοκρασία της ουσίας. Στο σχ. Εμφανίζονται οι σωλήνες ροής 1, n, r, s, t - σωλήνας Venturi, ακροφύσιο Venturi, σωλήνας Dall και ακροφύσιο Venturi με διπλή στένωση. Έχουν πολύ μικρή απώλεια πίεσης.

Εικόνα 1.

Η διαφορά πίεσης πριν και μετά τη συσκευή στένωσης μετράται με διαφορικό μανόμετρο. Ως παράδειγμα, εξετάστε την αρχή λειτουργίας των συσκευών 13DD11 και Sapphire-22DD.

Σχήμα 2.

Η αρχή λειτουργίας των μορφοτροπέων διαφοράς πίεσης 13DD11 βασίζεται στην αντιστάθμιση πνευματικής ισχύος. Το σχήμα της συσκευής φαίνεται στο σχ. 2. Εφαρμόζεται πίεση στις θετικές 2 και αρνητικές 6 κοιλότητες του μορφοτροπέα που σχηματίζονται από τις φλάντζες 1, 7 και τις μεμβράνες 3.5. Η μετρούμενη πτώση πίεσης δρα στις μεμβράνες που είναι συγκολλημένες στη βάση 4. Η εσωτερική κοιλότητα μεταξύ των μεμβρανών είναι γεμάτη με ένα υγρό σιλικόνης. Υπό την επίδραση της πίεσης της μεμβράνης, ο μοχλός 8 περιστρέφεται σε μια μικρή γωνία σε σχέση με το στήριγμα - την ελαστική μεμβράνη εξόδου 9. Ο αποσβεστήρας 11 κινείται σε σχέση με το ακροφύσιο 12, τροφοδοτούμενος από πεπιεσμένο αέρα. Στην περίπτωση αυτή, το σήμα στη γραμμή ακροφυσίου ελέγχει την πίεση στον ενισχυτή 13 και στα φυσούνα αρνητικής ανάδρασης 14. Η τελευταία δημιουργεί μια ροπή στον μοχλό 8, αντισταθμίζοντας τη στιγμή που προκύπτει από την πτώση πίεσης. Το σήμα που εισέρχεται στο φυσερό 14, ανάλογο με τη μετρούμενη διαφορική πίεση, αποστέλλεται ταυτόχρονα στη γραμμή εξόδου του μορφοτροπέα. Το ελατήριο μηδενικής διόρθωσης 10 σάς επιτρέπει να ορίσετε την αρχική τιμή του σήματος εξόδου ίση με 0,02 MPa. Η ρύθμιση του μορφοτροπέα σε ένα δεδομένο όριο μέτρησης πραγματοποιείται μετακινώντας τη φυσούνα 14 κατά μήκος του μοχλού 8. Οι πνευματικοί μορφοτροπείς μέτρησης άλλων τροποποιήσεων γίνονται με παρόμοιο τρόπο.

Εικόνα 3

Ο μετατροπέας διαφοράς πίεσης Sapphire-22DD (Εικ. 3) έχει δύο θαλάμους: συν 7 και μείον 13, στους οποίους εφαρμόζεται πίεση. Η μετρούμενη διαφορά πίεσης δρα στις μεμβράνες 6, συγκολλημένες περιμετρικά στη βάση 9. Οι φλάντζες σφραγίζονται με παρεμβύσματα 8. Η εσωτερική κοιλότητα 4, που περιορίζεται από τις μεμβράνες και το μετρητή τάσης 3, είναι γεμάτη με υγρό πυριτίου-πορτοκαλί. Υπό την επίδραση της διαφοράς πίεσης της μεμβράνης, η ράβδος 11 μετακινείται, η οποία, μέσω της ράβδου 12, μεταφέρει τη δύναμη στον μοχλό μετρητή τάσης 3. Αυτό προκαλεί την εκτροπή της μεμβράνης του μετρητή τάσης 3 και το αντίστοιχο ηλεκτρικό σήμα μεταδίδεται στην ηλεκτρονική συσκευή 1 μέσω της σφράγισης πίεσης 2.

Ροόμετρα σταθερής διαφορικής πίεσης.

Η αρχή της λειτουργίας τους βασίζεται στην αντίληψη της δυναμικής πίεσης του ελεγχόμενου μέσου, η οποία εξαρτάται από τον ρυθμό ροής, από ένα ευαίσθητο στοιχείο (για παράδειγμα, ένα πλωτήρα) που τοποθετείται στη ροή. Ως αποτέλεσμα της δράσης της ροής, το αισθητήριο στοιχείο κινείται και η ποσότητα της κίνησης χρησιμεύει ως μέτρο της ροής.

Τα όργανα που λειτουργούν με αυτήν την αρχή είναι τα περιστροφόμετρα (Εικ. 4).

Εικόνα 4

Η ροή της ελεγχόμενης ουσίας εισέρχεται στον σωλήνα από κάτω προς τα πάνω και σέρνει τον πλωτήρα κατά μήκος, μετακινώντας τον μέχρι το ύψος H. Αυτό αυξάνει το διάκενο μεταξύ αυτού και του τοιχώματος του κωνικού σωλήνα, με αποτέλεσμα την ταχύτητα του υγρού (αερίου) μειώνεται και η πίεση πάνω από τον πλωτήρα αυξάνεται.

Η δύναμη δρα στον πλωτήρα από κάτω προς τα πάνω:

G1=P1 S ⇒ P1=G1/S

και από πάνω προς τα κάτω

G2=P2 S+q ⇒ P2=G2/S-q/S,

όπου P1, P2 είναι η πίεση της ουσίας στον πλωτήρα από κάτω και από πάνω.

S είναι η περιοχή του πλωτήρα.

q είναι το βάρος του πλωτήρα.

Όταν ο πλωτήρας βρίσκεται σε ισορροπία G1=G2, επομένως:

P1 - P2=q/S,

αφού q/S=const σημαίνει:

P1-P2=const,

Επομένως, τέτοιες συσκευές ονομάζονται ροόμετρα σταθερής διαφορικής πίεσης.

Σε αυτήν την περίπτωση, η ροή όγκου μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας τον τύπο:

όπου Fc είναι η περιοχή διατομής του κωνικού σωλήνα στο ύψος h, m2. F-εμβαδόν της άνω ακραίας επιφάνειας του πλωτήρα, m2. p-πυκνότητα του μετρούμενου μέσου, kg m3. Το c είναι ένας συντελεστής ανάλογα με το μέγεθος και το σχέδιο του πλωτήρα.

Τα περιστροφόμετρα με γυάλινο σωλήνα χρησιμοποιούνται μόνο για οπτικές μετρήσεις ροής και δεν διαθέτουν συσκευές για τη μετάδοση σήματος σε απόσταση.

Το περιστροφόμετρο δεν πρέπει να τοποθετείται σε αγωγούς που υπόκεινται σε ισχυρούς κραδασμούς.

Το μήκος του ευθύγραμμου τμήματος του αγωγού μπροστά από το περιστροφόμετρο πρέπει να είναι τουλάχιστον 10 Du και μετά το στροφόμετρο τουλάχιστον 5 Du.

Εικόνα 5

Φθοριοπλαστικό πνευματικό περιστροφόμετρο τύπου RPF

Τα περιστροφόμετρα τύπου RPF έχουν σχεδιαστεί για τη μέτρηση της ροής όγκου των ομαλά μεταβαλλόμενων ομοιογενών ροών καθαρών και ελαφρώς μολυσμένων επιθετικών υγρών με διάσπαρτα μη μαγνητικά εγκλείσματα ξένων σωματιδίων που είναι ουδέτερα σε PTFE και μετατρέπουν τον ρυθμό ροής σε ένα ενοποιημένο πνευματικό σήμα.

Το RPF αποτελείται από ροταμετρικά και πνευματικά μέρη (πνευματική κεφαλή).

Το σώμα του περιστροφομετρικού τμήματος 1 (Εικ. 5) είναι ένας ευθύγραμμος σωλήνας με δακτυλίους 6 συγκολλημένους στα άκρα.

Μέσα στο περίβλημα βρίσκονται: ένας πλωτήρας 2 που κινείται υπό τη δράση της μετρούμενης ροής, άκαμπτα συνδεδεμένος με διπλούς μαγνήτες 7, ένας κώνος μέτρησης 4, οδηγοί 3, 12.

Το σώμα του περιστροφομετρικού τμήματος είναι επενδεδυμένο με fluoroplast-4, και οι οδηγοί 3, 12, float 2, μετρητικός κώνος 4 είναι κατασκευασμένοι από fluoroplast-4.

Η πνευματική κεφαλή έχει σχεδιαστεί για να παρέχει τοπικές ενδείξεις και αντιπροσωπεύει ένα στρογγυλό σώμα 20, το οποίο περιέχει: έναν σερβοκινητήρα 16, ένα πνευματικό ρελέ 13, μετρητές πίεσης 18, ένα βέλος 9, έναν μηχανισμό κίνησης 10, μια κλίμακα τοπικών ενδείξεων, είσοδο και εξαρτήματα εξόδου.

Η μονάδα σερβομηχανισμού 16 είναι ένα μεταλλικό κύπελλο 15, στο οποίο βρίσκεται το συγκρότημα σύλφωνου 17. Η φυσούνα 17 διαχωρίζει την εσωτερική κοιλότητα της μονάδας σερβομηχανισμού από το εξωτερικό περιβάλλον και, μαζί με το ελατήριο 24, χρησιμεύει ως ελαστικό στοιχείο.

Το κάτω άκρο της φυσούνας είναι συγκολλημένο στον κινητό πυθμένα, με τον οποίο συνδέεται άκαμπτα η ράβδος 14. Στο αντίθετο άκρο της ράβδου 14, στερεώνονται ένα ακροφύσιο 25 και ένα μηχανικό ρελέ 8.

Όταν το ρελέ λειτουργεί, η μηχανική συσκευή διασφαλίζει ότι το ακροφύσιο κλείνει με αποσβεστήρα όταν αυξάνεται ο ρυθμός ροής και το ακροφύσιο ανοίγει όταν μειώνεται ο ρυθμός ροής.

Το μηχανικό ρελέ (Εικ. 6) αποτελείται από ένα βραχίονα 1 στερεωμένο σε ένα μπλοκ 3, ένα πτερύγιο 2 εγκατεστημένο μαζί με έναν μαγνήτη παρακολούθησης 5 σε πυρήνες σε ένα βραχίονα 4. Ο βραχίονας 4 βιδώνεται στο μπλοκ 3. Η θέση του Το μηχανικό ρελέ σε σχέση με το ακροφύσιο ρυθμίζεται μετακινώντας το ρελέ του μηχανικού κατά μήκος του άξονα της σερβο ράβδου.

Εικόνα 6

Ο μηχανισμός κίνησης 10 συνδέεται περιστροφικά με το μηχανικό ρελέ 8 μέσω μιας ράβδου 11, η οποία μετατρέπει την κίνηση της κατακόρυφης ράβδου 14 στην περιστροφική κίνηση του βέλους 9.

Όλα τα μέρη της πνευματικής κεφαλής προστατεύονται από περιβαλλοντικές επιρροές (σκόνη, πιτσιλίσματα) και μηχανικές βλάβες με ένα κάλυμμα.

Η αρχή λειτουργίας του στροφόμετρου βασίζεται στην αντίληψη από τον πλωτήρα που κινείται στον κώνο μέτρησης 4 της δυναμικής κεφαλής που περνά από κάτω προς τα πάνω της μετρούμενης ροής (Εικ. 6).

Όταν ο πλωτήρας ανεβαίνει, το διάκενο μεταξύ της επιφάνειας μέτρησης του κώνου και της άκρης του πλωτήρα αυξάνεται, ενώ η πτώση πίεσης στον πλωτήρα μειώνεται.

Όταν η πτώση πίεσης γίνει ίση με το βάρος του πλωτήρα ανά μονάδα επιφάνειας της διατομής του, εμφανίζεται ισορροπία. Σε αυτή την περίπτωση, κάθε ρυθμός ροής του μετρούμενου ρευστού σε μια ορισμένη πυκνότητα και κινηματικό ιξώδες αντιστοιχεί σε μια αυστηρά καθορισμένη θέση του πλωτήρα.

Κατ' αρχήν, ο μαγνητο-πνευματικός μετατροπέας χρησιμοποιεί την ιδιότητα της αντίληψης από τον μαγνήτη ακολούθου 6, τη μηχανική κίνηση του διπλού μαγνήτη 7, άκαμπτα συνδεδεμένου με τον πλωτήρα, και τη μετατροπή αυτής της κίνησης σε πνευματικό σήμα εξόδου (Εικ. 7) .

Η μετακίνηση του πλωτήρα προς τα πάνω προκαλεί μια αλλαγή στη θέση του μαγνήτη ακολούθου 6 και του αποσβεστήρα 5 άκαμπτα συνδεδεμένου με αυτόν. Σε αυτήν την περίπτωση, το διάκενο μεταξύ του ακροφυσίου και του αποσβεστήρα μειώνεται, η πίεση εντολής αυξάνεται, αυξάνοντας την πίεση στην έξοδο του το πνευματικό ρελέ 4 (Εικ. 7).

Το σήμα που ενισχύεται σε ισχύ εισέρχεται στην εσωτερική κοιλότητα του γυαλιού 15 (Εικ. 5). Υπό την επίδραση αυτού του σήματος, το ελαστικό στοιχείο (φυσούνα 17-ελατήριο 24) του σερβοκινητήρα 16 συμπιέζεται, η ράβδος 14 κινείται προς τα πάνω, συνδέεται σταθερά με το κάτω άκρο της φυσούνας 17, ακροφύσιο 25, μηχανικό ρελέ 8, τοποθετημένο στη ράβδο 14.

Η κίνηση της ράβδου 14 συμβαίνει έως ότου ο μαγνήτης 5 με τον αποσβεστήρα πάρει την αρχική του θέση σε σχέση με τους διπλούς μαγνήτες 7.

Εικόνα 7

Όταν ο πλωτήρας κινείται προς τα κάτω, η θέση του μαγνήτη ακολούθου 5 και του κλείστρου που σχετίζεται με αυτόν αλλάζει, ενώ το κενό μεταξύ του κλείστρου και του ακροφυσίου 25 αυξάνεται, μειώνοντας έτσι την πίεση εντολής και την πίεση στην έξοδο του πνευματικού ρελέ. Η περίσσεια αέρα από την κοιλότητα του κυπέλλου 15 (Εικ. 4) εξαερίζεται στην ατμόσφαιρα μέσω της βαλβίδας πνευματικού ρελέ. Εφόσον η πίεση στο κύπελλο 15 έχει μειωθεί, η ράβδος 14, υπό τη δράση ενός ελαστικού στοιχείου (φυσούνα-ελατήριο) στη θέση του με ένα μηχανικό ρελέ 8, κινείται προς τα κάτω (προς την κίνηση του πλωτήρα) μέχρι ο μαγνήτης 5 με ο αποσβεστήρας παίρνει την αρχική του θέση σε σχέση με τους διπλούς μαγνήτες.

Το πνευματικό ρελέ έχει σχεδιαστεί για να ενισχύει το πνευματικό σήμα εξόδου ως προς την ισχύ.

Η αρχή λειτουργίας του ροόμετρου VIR βασίζεται στην περιστροφική μέθοδο μέτρησης, δηλαδή, το μέτρο της ροής σε αυτό είναι η κατακόρυφη κίνηση του πλωτήρα υπό την επίδραση της ροής ρευστού γύρω του. Η κίνηση του πλωτήρα μετατρέπεται σε ηλεκτρικό σήμα.

Εικόνα 8

Το σχηματικό διάγραμμα του VIR με τη σύνδεση με τον μετατροπέα (KSD) φαίνεται στην εικ. οκτώ.

Το VIR είναι ένα ροταμετρικό ζεύγος (κώνος μέτρησης, πλωτήρας πυρήνα) που ανταποκρίνεται σε μια αλλαγή στη ροή του μετρούμενου υγρού μέσω ενός διαφορικού μετασχηματιστή T1, ο οποίος μετατρέπει την κίνηση του πλωτήρα πυρήνα σε τάση AC. Ο μετατροπέας (KSD) έχει σχεδιαστεί για να τροφοδοτεί την κύρια περιέλιξη του μετασχηματιστή T1 του αισθητήρα και να μετατρέπει την τάση AC που προκαλείται στη δευτερεύουσα περιέλιξη του διαφορικού μετασχηματιστή T1 του αισθητήρα σε μετρήσεις στην κλίμακα της συσκευής που αντιστοιχεί στο ρέον ρευστό ροή.

Η αλλαγή της τάσης στη δευτερεύουσα περιέλιξη του διαφορικού μετασχηματιστή Τ2, που προκαλείται από την κίνηση του πυρήνα του πλωτήρα στον αισθητήρα, ενισχύεται και μεταδίδεται στον αναστρέψιμο κινητήρα.

Ο κινητός πυρήνας του διαφορικού μετασχηματιστή Τ2 είναι ένα στοιχείο αρνητικής ανάδρασης που αντισταθμίζει τη μεταβολή της τάσης στην είσοδο του μετασχηματιστή Τ2. Η κίνηση του πυρήνα πραγματοποιείται μέσω του έκκεντρου κατά τη διάρκεια της περιστροφής του αντίστροφου κινητήρα RD. Ταυτόχρονα, η περιστροφή του αναστρέψιμου κινητήρα μεταδίδεται στον δείκτη του οργάνου.

Ο αισθητήρας περιστροφόμετρου (Εικ. 9) αποτελείται από ένα σώμα 1, έναν σωλήνα περιστροφόμετρου 2, ένα πηνίο διαφορικού μετασχηματιστή 3, έναν πλωτήρα πυρήνα 4 και ένα κουτί ακροδεκτών 5.

Το περίβλημα είναι ένας κύλινδρος με καλύμματα 9, μέσα στον οποίο περνά ένας στροφομετρικός σωλήνας, και ένα κουτί ακροδεκτών με κάλυμμα 6, το οποίο στερεώνεται με έξι μπουλόνια, είναι συγκολλημένο στην πλευρική του επιφάνεια. Η θήκη περιέχει ένα πηνίο ενός διαφορικού μετασχηματιστή γεμάτο με ένωση 10 (VIKSINT K-18).

Ο ροταμετρικός σωλήνας είναι ένας σωλήνας από ανοξείδωτο χάλυβα, στα άκρα του οποίου συγκολλούνται οι φλάντζες 7, οι οποίες χρησιμεύουν για τη σύνδεση του αισθητήρα στη γραμμή παραγωγής. Μέσα στον ροταμετρικό σωλήνα υπάρχει ένας φθοροπλαστικός σωλήνας 8 με έναν εσωτερικό κώνο μέτρησης.

Εικόνα 9

Το πηνίο του διαφορικού μετασχηματιστή τυλίγεται απευθείας στον περιστροφικό σωλήνα, τα άκρα των περιελίξεων του πηνίου συνδέονται με τους διαμπερείς ακροδέκτες του κιβωτίου ακροδεκτών.

Ο πλωτήρας πυρήνα αποτελείται από έναν ειδικό φλοτέρ κατασκευασμένο από PTFE-4 και έναν ηλεκτρικό πυρήνα από χάλυβα που βρίσκεται μέσα στον πλωτήρα.

Το πηνίο διαφορικού μετασχηματιστή πλωτού πυρήνα αποτελεί έναν διαφορικό μετασχηματιστή αισθητήρα, η κύρια περιέλιξη του οποίου τροφοδοτείται από τον μετατροπέα και η τάση που προκαλείται στη δευτερεύουσα περιέλιξη παρέχεται στον μετατροπέα.

Ηλεκτρομαγνητικά ροόμετρα.

Τα ηλεκτρομαγνητικά ροόμετρα βασίζονται στην αλληλεπίδραση ενός κινούμενου ηλεκτρικά αγώγιμου υγρού με ένα μαγνητικό πεδίο, το οποίο υπακούει στο νόμο της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής.

Η κύρια εφαρμογή ελήφθη από τέτοια ηλεκτρομαγνητικά ροόμετρα, στα οποία το EMF που προκαλείται σε ένα υγρό μετράται όταν διασταυρώνεται μαγνητικό πεδίο. Για να γίνει αυτό (Εικ. 10), δύο ηλεκτρόδια 3 και 5 εισάγονται στο τμήμα 2 του αγωγού, κατασκευασμένα από μη μαγνητικό υλικό, καλυμμένα από το εσωτερικό με μη αγώγιμη μόνωση και τοποθετημένα μεταξύ των πόλων 1 και 4 ενός μαγνήτη ή ηλεκτρομαγνήτης, δύο ηλεκτρόδια 3 και 5 εισάγονται σε κατεύθυνση κάθετη τόσο προς την κατεύθυνση κίνησης του ρευστού όσο και προς την κατεύθυνση των γραμμών του μαγνητικού πεδίου. Η διαφορά δυναμικού Ε στα ηλεκτρόδια 3 και 5 προσδιορίζεται από την εξίσωση:

όπου - B - μαγνητική επαγωγή. D είναι η απόσταση μεταξύ των άκρων των ηλεκτροδίων, ίση με την εσωτερική διάμετρο του αγωγού. v και Q0 είναι η μέση ταχύτητα και όγκος ροής του υγρού.

Εικόνα 10.

Έτσι, η μετρούμενη διαφορά δυναμικού Ε είναι ευθέως ανάλογη με τη ροή όγκου Q0. Για να ληφθούν υπόψη τα φαινόμενα ακμής που προκαλούνται από την ανομοιογένεια του μαγνητικού πεδίου και το φαινόμενο εκτροπής του σωλήνα, η εξίσωση πολλαπλασιάζεται με τους συντελεστές διόρθωσης km και ki, συνήθως πολύ κοντά στη μονάδα.

Πλεονεκτήματα των ηλεκτρομαγνητικών μετρητών ροής: ανεξαρτησία των μετρήσεων από το ιξώδες και την πυκνότητα της μετρούμενης ουσίας, δυνατότητα χρήσης σε σωλήνες οποιασδήποτε διαμέτρου, καμία απώλεια πίεσης, γραμμικότητα της κλίμακας, ανάγκη για μικρότερα ευθύγραμμα τμήματα σωλήνων, υψηλή ταχύτητα, ικανότητα μέτρησης επιθετικών, λειαντικών και παχύρρευστων υγρών. Αλλά οι ηλεκτρομαγνητικοί μετρητές ροής δεν ισχύουν για τη μέτρηση της ροής αερίου και ατμού, καθώς και διηλεκτρικών υγρών, όπως οι αλκοόλες και τα προϊόντα πετρελαίου. Είναι κατάλληλα για τη μέτρηση της ροής υγρών, τα οποία έχουν ηλεκτρική αγωγιμότητα τουλάχιστον 10-3 S/m.

μετρητές.

Σύμφωνα με την αρχή της λειτουργίας, όλοι οι μετρητές υγρού και αερίου χωρίζονται σε υψηλής ταχύτητας και ογκομετρικούς.

Μετρητές ταχύτηταςείναι σχεδιασμένα με τέτοιο τρόπο ώστε το υγρό που ρέει μέσω του θαλάμου της συσκευής να περιστρέφει έναν περιστροφέα ή μια πτερωτή, η γωνιακή ταχύτητα της οποίας είναι ανάλογη με τον ρυθμό ροής και, κατά συνέπεια, με τον ρυθμό ροής.

Μετρητές όγκου. Το υγρό (ή το αέριο) που εισέρχεται στη συσκευή μετράται σε ξεχωριστές δόσεις ίσου όγκου, οι οποίες στη συνέχεια συνοψίζονται.

Μετρητής υψηλής ταχύτητας με βιδωτό περιστρεφόμενο δίσκο.

Ένας μετρητής υψηλής ταχύτητας με βιδωτό περιστρεφόμενο δίσκο χρησιμοποιείται για τη μέτρηση μεγάλων όγκων νερού.

Εικόνα 11.

Ροή υγρού 4 εικ. 11, μπαίνοντας στη συσκευή, ισοπεδώνεται από το ισιωτικό πίδακα 3 και πέφτει στις λεπίδες του πτερυγίου 2, το οποίο είναι κατασκευασμένο με τη μορφή βίδας πολλαπλών σπειρωμάτων με μεγάλο βήμα λεπίδας. Η περιστροφή του περιστρεφόμενου δίσκου μέσω του ζεύγους σκουληκιών και του μηχανισμού μετάδοσης 4 μεταδίδεται στη συσκευή μέτρησης. Για να ρυθμίσετε τη συσκευή, μία από τις ακτινικές λεπίδες του ισιωτικού πίδακα καθίσταται περιστρεφόμενη, λόγω της οποίας, αλλάζοντας τον ρυθμό ροής, είναι δυνατό να επιταχυνθεί ή να επιβραδυνθεί η ταχύτητα του κλωστή.

Μετρητής υψηλής ταχύτητας με κάθετη φτερωτή.

Αυτός ο μετρητής χρησιμοποιείται για τη μέτρηση σχετικά μικρών ρυθμών ροής νερού και είναι διαθέσιμος για ονομαστικές παροχές από 1 έως 6,3 m3 / h με διαμετρήματα από 15 έως 40 mm.

Εικόνα 12.

Ανάλογα με την κατανομή της ροής του νερού που εισέρχεται στην πτερωτή, διακρίνονται δύο τροποποιήσεις μετρητών - μονής και πολλαπλής πίδακας.

Το Σχήμα 12 δείχνει τη σχεδίαση ενός μετρητή μονού πίδακα. Το υγρό τροφοδοτείται στην πτερωτή εφαπτομενικά στον κύκλο που περιγράφεται από τη μέση ακτίνα των πτερυγίων.

Το πλεονέκτημα των μετρητών πολλαπλών πίδακα είναι το σχετικά μικρό φορτίο στο στήριγμα και στον άξονα της πτερωτής και το μειονέκτημα είναι ο πιο περίπλοκος σχεδιασμός σε σύγκριση με τους μετρητές απλού πίδακα, η δυνατότητα απόφραξης των ανοιγμάτων πίδακα. Τα πικάπ και οι φτερωτές των μετρητών είναι κατασκευασμένα από σελλουλόιντ, πλαστικό και εβονίτη.

Ο μετρητής είναι εγκατεστημένος σε ένα γραμμικό τμήμα του αγωγού και σε απόσταση 8-10 D μπροστά του (διάμετρος D του αγωγού) δεν πρέπει να υπάρχουν συσκευές που παραμορφώνουν τη ροή (αγκώνες, μπλουζάκια, βαλβίδες κ.λπ. .). Σε περιπτώσεις όπου αναμένεται ακόμη κάποια παραμόρφωση της ροής, τοποθετούνται πρόσθετοι ισιωτές ροής μπροστά από τους μετρητές.

Οι οριζόντιοι μετρητές πτερυγίων μπορούν να εγκατασταθούν σε οριζόντιους, κεκλιμένους και κατακόρυφους αγωγούς, ενώ οι μετρητές κάθετων πτερυγίων μπορούν να εγκατασταθούν μόνο σε οριζόντιους αγωγούς.

Μετρητής όγκου υγρού με οβάλ γρανάζια.

Η δράση αυτού του μετρητή βασίζεται στη μετατόπιση ορισμένων όγκων υγρού από τον θάλαμο μέτρησης της συσκευής από οβάλ γρανάζια που είναι σε γρανάζια και περιστρέφονται υπό την επίδραση διαφοράς πίεσης στους σωλήνες εισόδου και εξόδου της συσκευής.

Εικόνα 13.

Ένα διάγραμμα ενός τέτοιου μετρητή φαίνεται στο Σχ. 13. Στην πρώτη αρχική θέση (Σχ. 13, α), η επιφάνεια r του γραναζιού 2 βρίσκεται υπό την πίεση του εισερχόμενου υγρού και η επιφάνεια v είναι ίση με αυτήν υπό την πίεση του εξερχόμενου υγρού. Μικρότερη είσοδος. Αυτή η διαφορά πίεσης δημιουργεί μια ροπή που περιστρέφει την ταχύτητα 2 δεξιόστροφα. Ταυτόχρονα, το υγρό από την κοιλότητα 1 και την κοιλότητα που βρίσκεται κάτω από το γρανάζι 3 μετατοπίζεται στον σωλήνα εξόδου. Η ροπή του γραναζιού 3 είναι ίση με μηδέν, αφού οι επιφάνειες a1g1 και r1v1 είναι ίσες και βρίσκονται υπό την ίδια πίεση εισόδου. Επομένως, το γρανάζι είναι 2-driver, το gear είναι 3-drive.

Στην ενδιάμεση θέση (Εικ. 13, β), το γρανάζι 2 περιστρέφεται προς την ίδια κατεύθυνση, αλλά η ροπή του θα είναι μικρότερη από ό,τι στη θέση a, λόγω της ροπής εξουδετέρωσης που δημιουργείται από την πίεση στην επιφάνεια dg (d είναι το σημείο επαφής του τα γρανάζια). Η επιφάνεια a1b1 του γραναζιού 3 είναι υπό εισερχόμενη πίεση και η επιφάνεια B1 b1 είναι υπό εξερχόμενη πίεση. Το γρανάζι έχει μια αριστερόστροφη ροπή. Σε αυτή τη θέση κινούνται και οι δύο ταχύτητες.

Στη δεύτερη αρχική θέση (Εικ. 13, γ), η ταχύτητα 3 βρίσκεται υπό τη δράση της μεγαλύτερης ροπής και είναι η πρώτη, ενώ η ροπή της ταχύτητας 2 είναι μηδενική, κινείται.

Ωστόσο, η συνολική ροπή και των δύο ταχυτήτων για οποιαδήποτε από τις θέσεις παραμένει σταθερή.

Κατά τη διάρκεια μιας πλήρους περιστροφής των γραναζιών (ένας κύκλος του μετρητή), οι κοιλότητες 1 και 4 γεμίζονται δύο φορές και αδειάζονται δύο φορές. Ο όγκος τεσσάρων δόσεων υγρού που εκτοπίζεται από αυτές τις κοιλότητες είναι ο όγκος μέτρησης του μετρητή.

Όσο μεγαλύτερη είναι η ροή του υγρού μέσω του μετρητή, τόσο πιο γρήγορα περιστρέφονται τα γρανάζια. Μετατόπιση μετρούμενων όγκων. Η μετάδοση από τα οβάλ γρανάζια στον μηχανισμό μέτρησης πραγματοποιείται μέσω ενός μαγνητικού συμπλέκτη, ο οποίος λειτουργεί ως εξής. Ο οδηγός μαγνήτης είναι στερεωμένος στο άκρο του οβάλ γραναζιού 3 και ο κινούμενος βρίσκεται στον άξονα, συνδέοντας τον συμπλέκτη με ένα κιβώτιο ταχυτήτων 5. Ο θάλαμος όπου βρίσκονται τα οβάλ γρανάζια διαχωρίζεται από το κιβώτιο ταχυτήτων 5 και τον μηχανισμό μέτρησης 6 από ένα μη μαγνητικό διαμέρισμα. Περιστρέφοντας, ο κινητήριος άξονας ενισχύει τον κινούμενο.

Η κατάσταση του ατμού καθορίζεται από την πίεση, τη θερμοκρασία και το ειδικό βάρος του. Η πίεση του ατμού που περικλείεται σε ένα δοχείο είναι η δύναμη με την οποία πιέζει σε μια μονάδα επιφάνειας του τοιχώματος του αγγείου. Μετριέται σε τεχνικές ατμόσφαιρες (συντομογραφία στο). Μία τεχνική ατμόσφαιρα ισούται με πίεση 1 κιλού ανά τετραγωνικό εκατοστό (kg/cm2),

Η τιμή της πίεσης ατμού, που είναι τα τοιχώματα του λέβητα, καθορίζεται από το μανόμετρο. Εάν, για παράδειγμα, εγκατασταθεί σε λέβητα ατμού, δείχνει πίεση 5 atm, τότε αυτό σημαίνει ότι κάθε τετραγωνικό εκατοστό της επιφάνειας των τοιχωμάτων του λέβητα βρίσκεται υπό πίεση από το εσωτερικό, ίση με 5 kg.

Εάν τα αέρια ή οι ατμοί αντλούνται από ένα ερμητικά σφραγισμένο δοχείο, τότε η πίεση σε αυτό θα είναι μικρότερη από την εξωτερική πίεση. Η διαφορά μεταξύ αυτών των πιέσεων ονομάζεται αραίωση (κενό). Για παράδειγμα, εάν η εξωτερική πίεση είναι 1 atm και στο δοχείο 0,3 atm, τότε το κενό σε αυτό θα είναι 1-0,3=0,7 atm. Μερικές φορές η αραίωση μετριέται όχι σε κλάσματα της ατμόσφαιρας, αλλά στο ύψος μιας στήλης υγρού, συνήθως υδραργύρου. Υπολογίζεται ότι μια πίεση 1 τεχνικής ατμόσφαιρας, δηλαδή 1 κιλό ανά 1 τετραγωνικό εκατοστό, δημιουργεί μια στήλη υδραργύρου ύψους 736 mm. Αν η αραίωση μετριέται με το ύψος της στήλης pTyfra, τότε στο παράδειγμά μας είναι προφανώς ίση με: 0,7X736=515,2 mm.

Η αραίωση προσδιορίζεται από μετρητές κενού, που την δείχνουν σε κλάσματα της ατμόσφαιρας ή από το ύψος της στήλης υδραργύρου σε χιλιοστά.

Θερμοκρασία είναι ο βαθμός θέρμανσης των σωμάτων (ατμός, ΥΟΔΥ, σίδερο, πέτρα κ.λπ.). Καθορίζεται από ένα θερμόμετρο. Όπως γνωρίζετε, μηδέν βαθμοί Κελσίου αντιστοιχούν στη θερμοκρασία τήξης του πάγου και 100 βαθμοί αντιστοιχούν στο σημείο βρασμού του νερού σε κανονική ατμοσφαιρική πίεση. Οι βαθμοί Κελσίου συμβολίζονται με °C. Για παράδειγμα, μια θερμοκρασία 30 βαθμών Κελσίου υποδεικνύεται ως εξής: 30 ° C.

Το ειδικό βάρος του ατμού είναι το βάρος ενός κυβικού μέτρου (m3) του ατμού. Αν είναι γνωστό, για παράδειγμα, ότι 5 m3 ατμού έχει βάρος 12,2 kg, τότε το ειδικό βάρος αυτού του ατμού είναι 12,2: 5=2,44 kg ανά κυβικό μέτρο (kg/m3). Επομένως, το ειδικό βάρος του ατμού είναι ίσο με το συνολικό του βάρος (σε kg) διαιρεμένο με τον συνολικό όγκο του (σε m3).

Ο ειδικός όγκος ατμού είναι ο όγκος ενός κιλού ατμού, δηλαδή ο ειδικός όγκος ατμού είναι ίσος με τον συνολικό όγκο του (σε m3) διαιρεμένο με το συνολικό του βάρος (σε kg).

Όσο μεγαλύτερη είναι η πίεση κάτω από την οποία βρίσκεται το νερό, τόσο υψηλότερο είναι το σημείο βρασμού του (κορεσμός), επομένως, κάθε πίεση έχει το δικό της σημείο βρασμού. Έτσι, εάν ένα μανόμετρο που είναι εγκατεστημένο σε έναν λέβητα ατμού δείχνει πίεση, για παράδειγμα, 5 atm, τότε το σημείο βρασμού του νερού (και η θερμοκρασία ατμού) σε αυτόν τον λέβητα είναι 158 ° C. Εάν η πίεση αυξηθεί έτσι ώστε το μανόμετρο να δείχνει 10 atm, τότε η θερμοκρασία του ατμού αυξάνεται επίσης και θα είναι ίση με 183 ° C.

Ας εξετάσουμε τώρα πώς παράγεται ο ατμός.

Ας υποθέσουμε ότι ο γυάλινος κύλινδρος κάτω από το έμβολο περιέχει ιώδιο. Το έμβολο εφαρμόζει άνετα στα τοιχώματα του κυλίνδρου, αλλά ταυτόχρονα μπορεί να κινηθεί ελεύθερα μέσα του (1, /). Ας υποθέσουμε επίσης ότι ένα θερμόμετρο εισάγεται στο έμβολο για τη μέτρηση της θερμοκρασίας του νερού και του ατμού στον κύλινδρο.

Θα ζεστάνουμε τον κύλινδρο και ταυτόχρονα θα παρατηρήσουμε τι συμβαίνει με το νερό μέσα σε αυτόν. Αρχικά, θα παρατηρήσουμε ότι η θερμοκρασία του νερού ανεβαίνει, και ο όγκος του αυξάνεται ελαφρώς και το έμβολο στον κύλινδρο αρχίζει να κινείται αργά προς τα πάνω. Τέλος, η θερμοκρασία του νερού ανεβαίνει τόσο πολύ που το νερό βράζει (1,//). Οι φυσαλίδες ατμού, που πετούν έξω από το νερό με δύναμη, θα παρασύρουν τα σωματίδια του με τη μορφή πιτσιλιών, με αποτέλεσμα ο χώρος πάνω από το βραστό νερό να γεμίσει με ένα μείγμα σωματιδίων ατμού και νερού. Ένα τέτοιο μείγμα ονομάζεται υγρός κορεσμένος ατμός ή απλά υγρός ατμός (I, III).

Καθώς συνεχίζουμε το βράσιμο, θα παρατηρήσουμε ότι υπάρχει όλο και λιγότερο νερό στον κύλινδρο, και όλο και περισσότερος υγρός ατμός. Δεδομένου ότι ο όγκος του ατμού είναι πολύ μεγαλύτερος από τον όγκο του νερού, από το οποίο αποδείχθηκε, τότε καθώς το νερό μετατρέπεται σε ατμό, ο εσωτερικός όγκος του κυλίνδρου θα αυξηθεί σημαντικά και το έμβολο θα ανέβει γρήγορα.

Τέλος, θα έρθει μια στιγμή που το τελευταίο σωματίδιο νερού στον κύλινδρο θα μετατραπεί σε ατμό. Ένας τέτοιος ατμός ονομάζεται ξηρός κορεσμένος (1,/K) ή απλά ξηρός. Η θερμοκρασία του ατμού και του νερού κατά τη διάρκεια του βρασμού (θερμοκρασία κορεσμού) παραμένει σταθερή και ίση με τη θερμοκρασία στην οποία άρχισε να βράζει το νερό.

Εάν συνεχιστεί η θέρμανση του κυλίνδρου, τότε η θερμοκρασία του ατμού θα αυξηθεί και ταυτόχρονα θα αυξηθεί ο όγκος του. Ένας τέτοιος ατμός ονομάζεται υπέρθερμος (1,V).

Εάν σταματήσει η θέρμανση του κυλίνδρου, τότε ο ατμός θα αρχίσει να εκπέμπει θερμότητα περιβάλλον, ενώ η θερμοκρασία του θα σημειώσει πτώση. Όταν γίνει ίση με τη θερμοκρασία κορεσμού, ο ατμός θα μετατραπεί ξανά σε ξηρό κορεσμένο. Στη συνέχεια θα μετατραπεί σταδιακά σε υγρό, επομένως, ο ατμός θα γίνει υγρός. Αυτή η διαδικασία γίνεται σε σταθερή θερμοκρασία ίση με τη θερμοκρασία! cypedia. Πότε; τελευταίο μέρος! ο ατμός θα γίνει νερό, το νερό θα σταματήσει να βράζει. Στη συνέχεια θα υπάρξει περαιτέρω μείωση της θερμοκρασίας σε θερμοκρασία περιβάλλοντος.

Από τα παραπάνω μπορούν να εξαχθούν τα ακόλουθα συμπεράσματα.

Πρώτον, ο ατμός μπορεί να είναι υγρός, στεγνός και υπερθερμασμένος. Η κατάσταση του ξηρού ατμού είναι πολύ ασταθής και ακόμη και με την παραμικρή θέρμανση * ή ψύξη, υπερθερμαίνεται ή υγραίνεται, με αποτέλεσμα, σε πρακτικές συνθήκες, ο ατμός να είναι μόνο υγρός ή υπερθερμασμένος.

Δεύτερον, παρατηρώντας το νερό που βράζει μέσα από τα τοιχώματα ενός γυάλινου κυλίνδρου, μπορεί κανείς να παρατηρήσει ότι στην αρχή του βρασμού, όταν υπάρχει ακόμα πολύ νερό στον κύλινδρο, ο ατμός έχει ένα πυκνό γαλακτώδες λευκό χρώμα. Καθώς το νερό βράζει μακριά, όταν γίνεται όλο και λιγότερο στον ατμό, η πυκνότητα αυτού του χρώματος μειώνεται· ο ατμός γίνεται πιο διαφανής. Τέλος, όταν το τελευταίο σωματίδιο του νερού μετατραπεί σε ατμό, θα γίνει διαφανές. Κατά συνέπεια, ο ίδιος ο υδρατμός είναι διαφανής και το λευκό χρώμα του δίνεται από τα σωματίδια του νερού που περιέχει. Μπορεί να υπάρχουν διαφορετικές ποσότητες σωματιδίων νερού στον υγρό ατμό. Επομένως, για να έχετε μια πλήρη εικόνα του υγρού ατμού, πρέπει να γνωρίζετε όχι μόνο την πίεσή του, αλλά και τον βαθμό ξηρότητας. Αυτή η τιμή δείχνει? πόσο ξηρό ατμό σε κλάσματα του κιλού περιέχεται σε ένα κιλό υγρού ατμού. Για παράδειγμα, εάν ένα κιλό υγρού ατμού αποτελείται από 0,8 kg ξηρού ατμού και 0,2 kg νερού, τότε ο βαθμός ξηρότητας αυτού του ατμού είναι 0,8. Ο βαθμός ξηρότητας του υγρού ατμού που παράγεται σε λέβητες ατμού είναι 0,96-0,97.

Τρίτον, στο πείραμα, το φορτίο στο έμβολο δεν άλλαξε, πράγμα που σημαίνει ότι η πίεση του υπέρθερμου ατμού (όπως και του ευλογημένου ξηρού) παρέμεινε αμετάβλητη κατά τη διάρκεια του πειράματος, αλλά η θερμοκρασία του αυξήθηκε καθώς θερμαινόταν. Επομένως, στην ίδια πίεση, η θερμοκρασία του υπέρθερμου ατμού μπορεί να είναι διαφορετική. Επομένως, για να χαρακτηριστεί ένας τέτοιος ατμός, δεν υποδεικνύεται μόνο η πίεσή του, αλλά και η θερμοκρασία του.

Έτσι, για να χαρακτηρίσετε τον υγρό ατμό, πρέπει να γνωρίζετε την πίεση και τον βαθμό ξηρότητάς του και για να χαρακτηρίσετε τον υπέρθερμο ατμό, την πίεση και τη θερμοκρασία του.

Σε-h e ^ g στο e r you x, ο υπέρθερμος ατμός άρχισε να σχηματίζεται μόνο αφού δεν είχε μείνει νερό στον κύλινδρο, επομένως, όταν υπάρχει. νερό, μπορείτε να πάρετε μόνο υγρό ατμό. YU

Επομένως, στους λέβητες ατμού, ο ατμός μπορεί να είναι μόνο υγρός. Εάν χρειάζεται να πάρετε υπέρθερμο ατμό, τότε ο υγρός ατμός απομακρύνεται από το λέβητα στο ειδικές συσκευές-σελυπερθερμαντήρες, χωρίζοντας έτσι από το νερό. Σε υπερθερμαντήρες, ο ατμός θερμαίνεται επιπρόσθετα, μετά από τον οποίο ήδη υπερθερμαίνεται.

Παρόλο που απαιτείται συσκευή υπερθερμαντήρα για τη λήψη υπερθερμασμένου ατμού, γεγονός που περιπλέκει τη μονάδα του λέβητα, αλλά λόγω των πλεονεκτημάτων που έχει ο υπέρθερμος ατμός σε σύγκριση με τον υγρό. χρησιμοποιείται συχνότερα σε εγκαταστάσεις πλοίων. Τα κύρια από αυτά τα πλεονεκτήματα είναι τα ακόλουθα.

1. Όταν ο υπέρθερμος ατμός ψύχεται, δεν συμπυκνώνεται. Αυτή η ιδιότητα του υπέρθερμου ατμού είναι πολύ σημαντική. Ανεξάρτητα από το πόσο καλά ήταν μονωμένοι οι σωλήνες, μέσω των οποίων ρέει ατμός από το λέβητα στο μηχάνημα και στον κύλινδρο ατμού αυτού του μηχανήματος, εξακολουθούν να μεταφέρουν τη θερμότητα και επομένως ο ατμός, σε επαφή με τα τοιχώματά τους, ψύχεται. Εάν ο ατμός δεν θερμαίνεται, τότε η ψύξη συνδέεται μόνο με μείωση της θερμοκρασίας και του συγκεκριμένου όγκου του. Εάν ο ατμός είναι υγρός, συμπυκνώνεται, δηλαδή μέρος του ατμού μετατρέπεται σε νερό. Ο σχηματισμός νερού στη γραμμή ατμού και ειδικά στον κύλινδρο μιας ατμομηχανής είναι επιβλαβής και μπορεί να οδηγήσει σε μεγάλο ατύχημα.

2. Ο υπέρθερμος ατμός εκπέμπει θερμότητα χειρότερη από τον υγρό ατμό, επομένως, σε επαφή με τα ψυχρά τοιχώματα των σωληνώσεων, των κυλίνδρων κ.λπ., ψύχεται λιγότερο από τον υγρό ατμό. Γενικά, όταν εργάζεστε με υπέρθερμο ατμό, επιτυγχάνεται εξοικονόμηση στην κατανάλωση καυσίμου 10-15%.

• Βαλβίδες αερίου (σωληνοειδείς βαλβίδες, βαλβίδες διακοπής ασφαλείας, ανακουφιστικές βαλβίδες ασφαλείας, βαλβίδες διακοπής και μπλοκ βαλβίδων)
• Σημεία ντουλαπιού με μία γραμμή μείωσης και παράκαμψη
• Σημεία ντουλαπιών με γραμμές μείωσης κύριας και εφεδρείας

Συσκευές ασφαλείας αερίου, συμπεριλαμβανομένων των συναγερμών αερίου

Μέσα για τη μέτρηση και τη ρύθμιση της πίεσης

• Μανόμετρα, μετρητές κενού, μετρητές πίεσης και κενού που δείχνουν και σηματοδοτούν
• Μετρητές πίεσης, μετρητές βυθίσματος και μετρητές ώσης ένδειξης και σηματοδότησης
• Συναφής εξοπλισμός (διαχωριστές μέσων διαφράγματος, αποσβεστήρες παλμών, ρυθμιστές θέσης, κ.λπ.)

Μέσα για τη μέτρηση και τον έλεγχο της θερμοκρασίας

• Θερμομετρητές, Μετρητές-Ρυθμιστές και Ελεγκτές Θερμοκρασίας
• Ελεγκτές για έλεγχο θερμοκρασίας σε συστήματα θέρμανσης
• Συσκευές ελέγχου θερμοκρασίας, πολυκαναλικοί μετρητές και ελεγκτές

Μέσα για τη μέτρηση και τον έλεγχο της στάθμης

• Συναφής εξοπλισμός για συσκευές μέτρησης και ελέγχου στάθμης

Βαλβίδες διακοπής και βαλβίδες διακοπής και ελέγχου

• Βαλβίδες ελέγχου, βαλβίδες ανάμειξης, βαλβίδες διακοπής και ρυθμιστές πίεσης νερού
• Συναφής εξοπλισμός (ελεγκτές διαρροών, COF, θερμικά καλύμματα κ.λπ.)

Βιομηχανική θέρμανση αερίου, θέρμανση με υπέρυθρη ακτινοβολία αερίου

• Βιομηχανικά υπέρυθρα θερμαντικά σώματα αερίου ελαφρού τύπου
• Βιομηχανικοί εκπομποί υπερύθρων αερίου σκούρου τύπου
• Αεροκουρτίνες, θερμάστρες αερίου-αέρα, γεννήτριες θερμότητας
• Πάνελ υπερύθρων οροφής, τοίχου (τοίχου) και υπέρυθρη θέρμανση με ταινία

Η αίτησή σου

Αγοράστε το προϊόν που χρειάζεστε. Για να το κάνετε αυτό, μεταβείτε στη σελίδα με την περιγραφή της και κάντε κλικ στο κουμπί
"Προσθήκη προϊόντος στην παραγγελία"

Λογιστική για την κατανάλωση ατμού. Οι περιπέτειες των μηχανικών οργάνων ή των ροόμετρων vortex ως πραγματική εναλλακτική λύση στα στόμια

Έκδοση: Energy Analysis and Energy Efficiency No. 6. Έτος: 2006

15.10.2006

Επί του παρόντος, δικαίως δίδεται αυξημένη προσοχή στα ζητήματα της λογιστικής για τους ενεργειακούς πόρους. Αυτό καθορίζεται από το γεγονός ότι, αφενός, χωρίς αξιόπιστες πληροφορίες σχετικά με τους πόρους που καταναλώνονται, είναι αδύνατο να εφαρμοστούν κατάλληλα μέτρα εξοικονόμησης ενέργειας, τα οποία, στο πλαίσιο της συνεχούς αύξησης των τιμών της ενέργειας, είναι ζωτικής σημασίας και για τα δύο άτομα. επιχειρήσεις και καθένας από τους κλάδους και την οικονομία της χώρας στο σύνολό της. Από την άλλη, στο πλαίσιο της πολλαπλής αύξησης του αριθμού των μετρητικών συσκευών, έρχεται στο προσκήνιο το πρόβλημα του κόστους συντήρησής τους ή μάλλον της διατήρησής τους σε κατάσταση λειτουργίας.

Λόγω των ιδιαιτεροτήτων αυτού του μέσου, η μέτρηση ροής ατμού διαχωρίζεται από το πεδίο των εργασιών μέτρησης αερίου. Αυτό καθορίζεται κυρίως από τις υψηλές θερμοκρασίες και την πίεση στους αγωγούς ατμού, καθώς και από την παρουσία σε αυτούς, συμπεριλαμβανομένου του αποτελέσματος της αυξημένης φθοράς των αγωγών σε αυτούς ακραίες συνθήκες, διάφορα μηχανικά εγκλείσματα (προϊόντα διάβρωσης, άλατα κ.λπ.), καθώς και συμπύκνωμα. Επομένως, με όλη την ποικιλία των μεθόδων μέτρησης ροής, υπάρχουν πραγματικά μόνο δύο εναλλακτικές λύσεις για την επίλυση του προβλήματος της λογιστικής ατμού:

• ροόμετρα με βάση τη μέθοδο της μεταβλητής πτώσης πίεσης κατά μήκος της συσκευής στένωσης (DR).
• ροόμετρα vortex (VR).

1. Πρέπει να επιλέγεται ένα ροόμετρο με βάση αποκλειστικά το κόστος, το δυναμικό εύρος (DR), την ακρίβεια και το διάστημα βαθμονόμησης (CLI);
2. Τα τεχνικά χαρακτηριστικά των ροόμετρων ρωσικής κατασκευής αντιστοιχούν πραγματικά στα καλύτερα ξένα ανάλογα;

Στο κεφάλι του μέσου μετρολόγου, έχουν αναπτυχθεί τα ακόλουθα χαρακτηριστικά των εξεταζόμενων μεθόδων μέτρησης ροής:

Κατά συνέπεια, το συμπέρασμα είναι πολύ απλό: εάν υπάρχουν κεφάλαια, τότε είναι καλύτερο να αγοράσετε έναν μετρητή ροής vortex, καθώς είναι πιο ακριβής και η επαλήθευση είναι λιγότερο συνηθισμένη. Εάν η χρηματοδότηση είναι περιορισμένη, τότε παραμένει μόνο το «παλιό καλό» διάφραγμα.

Αυτό το συμπέρασμα θα μπορούσε να είχε τελειώσει το άρθρο, αν δεν υπήρχαν τα βασικά σημεία που περιγράφονται στο προοίμιο. Επομένως, προτείνουμε να ξεχάσουμε τις εικόνες και τα στοιχεία για τις υπό μελέτη μεθόδους μέτρησης και να αρχίσουμε να επιλέγουμε ένα μετρητή ροής ατμού από την αρχή.

Αρχικά, ας θυμηθούμε ποια είναι τα ροόμετρα στο σύστημα ελέγχου και τα ροόμετρα vortex.

Το πρώτο αποτελείται από κάποιου είδους συσκευή στένωσης που είναι εγκατεστημένη στον αγωγό. Συνήθως, ως συσκευή σύσφιξης χρησιμοποιείται ένα λεγόμενο διάφραγμα: ένας δίσκος του οποίου η εσωτερική διάμετρος είναι μικρότερη από την εσωτερική διάμετρο του αγωγού. Λόγω της τοπικής συστολής, το διάφραγμα δημιουργεί μια διαφορική πίεση, η τιμή της οποίας μετράται από έναν αισθητήρα διαφορικής πίεσης. Ταυτόχρονα μετράται η απόλυτη πίεση ατμού στον αγωγό και η θερμοκρασία του ατμού. Εάν ο ρυθμός ροής του διαφράγματος είναι γνωστός, αυτές οι πληροφορίες είναι επαρκείς για τον υπολογισμό του ρυθμού ροής αερίου ή ατμού και, κατά συνέπεια, για τον προσδιορισμό της ποσότητας του προϊόντος που καταναλώθηκε για την περίοδο αναφοράς.

Η αρχή του στροβιλισμού της μέτρησης της ροής βασίζεται στο φαινόμενο von Karman, που σημαίνει ότι όταν ένα υγρό ή αέριο ρέει γύρω από ένα σώμα με κακή εξορθολογισμό, εμφανίζεται κανονικός σχηματισμός δίνης, δηλ. εναλλασσόμενος σχηματισμός και απόρριψη στροβιλισμών και στις δύο πλευρές του καθορισμένου σώματος και ο ρυθμός επανάληψης των στροβίλων είναι ανάλογος με την ταχύτητα ροής. Αυτός ο σχηματισμός δίνης συνοδεύεται από τακτικούς περιοδικούς παλμούς της πίεσης και της ταχύτητας ροής στο πέρασμα πίσω από το σώμα της μπλόφας. Κατά συνέπεια, μετρώντας τη συχνότητα αυτών των παλμών, είναι δυνατός ο προσδιορισμός της ταχύτητας ή του ρυθμού ροής του αερίου ή του ατμού υπό συνθήκες λειτουργίας. Για να προσδιορίσετε την ποσότητα του ατμού που έχει περάσει, είναι απαραίτητο, όπως στην περίπτωση του SU, να μετρήσετε επιπλέον την πίεση και τη θερμοκρασία του ατμού.

Στο άρθρο, θα εξετάσουμε τα χαρακτηριστικά δύο υποτύπων ροόμετρου στροβιλισμού (VR), τα οποία έχουν γίνει ευρέως διαδεδομένα στη Ρωσία, τα οποία διαφέρουν στον τρόπο με τον οποίο ανιχνεύονται οι δίνες:

1. Οι παλμοί της πίεσης ή της ταχύτητας καταγράφονται από αισθητήρες που βρίσκονται στην επιφάνεια της διαδρομής ροής.
2. Οι παλμοί της πίεσης δρουν σε ένα ευαίσθητο στοιχείο (φτερό, σωλήνας, πιεζομικρόφωνο κ.λπ.) πίσω από το σώμα της μπλόφας, το οποίο τους μεταδίδει σε έναν αισθητήρα κρυμμένο βαθιά στη συσκευή.

Λοιπόν, πίσω στην εργασία μας - πρέπει να εγκαταστήσουμε μια μονάδα μέτρησης ατμού.

Είναι πιθανό ότι ο ρυθμός ροής ατμού θα ποικίλλει ανάλογα με την εποχή του έτους, τους όγκους παραγωγής και άλλους παράγοντες, επομένως είναι απαραίτητο να κρατήσετε το εύρος μέτρησης του ροόμετρου.

Η τυπική αναλογία της μέγιστης και της ελάχιστης παροχής που μετράται με το σύστημα ελέγχου είναι 1:3, αλλά μπορεί να φτάσει το 1:10 (αν χρησιμοποιείτε "έξυπνους", αλλά και πολύ ακριβούς αισθητήρες διαφορικής πίεσης πολλαπλών ορίων). Ήδη δεν είναι κακό, αλλά το κόστος του κόμβου σε αυτήν την περίπτωση θα ρυθμιστεί επίσης στο μέγιστο του "δυναμικού εύρους" του.

Ένα μεγάλο δυναμικό εύρος είναι ένα αναμφισβήτητο πλεονέκτημα των ροόμετρων vortex. Αυτός ο δείκτης κυμαίνεται από 1:20 έως 1:40. Αλλά και εδώ δεν είναι όλα ομαλά. Εξάλλου, ο συντελεστής μετατροπής ενός ροόμετρου στροβιλισμού (δηλαδή ο λόγος της συχνότητας σχηματισμού στροβιλισμού προς την τιμή του στιγμιαίου ρυθμού ροής του μετρούμενου μέσου μέσω του τμήματος μέτρησης της συσκευής) είναι σταθερός σε ένα πολύ περιορισμένο εύρος ρυθμών ροής καθορίζεται από τον αριθμό Reynolds Re (κριτήριο υδροδυναμικής ομοιότητας). Για επίτευγμα μέγιστη ακρίβειαείναι απαραίτητο να εισαγάγετε μεμονωμένους συντελεστές διόρθωσης που διασφαλίζουν την ακρίβεια των μετρήσεων σε ολόκληρο το εύρος. Η χρήση μιας σειράς συντελεστών απαιτεί καλή επεξεργαστική ισχύ του επεξεργαστή, επομένως η τελευταία γενιά επεξεργαστών πρέπει να εγκατασταθεί σε σύγχρονα έξυπνα ροόμετρα vortex. Δυστυχώς, δεν χρησιμοποιούν όλες οι οικιακές συσκευές επεξεργασία ψηφιακού σήματος με διόρθωση εξάρτησης Karman, επομένως το σφάλμα μέτρησης σε τέτοιες συσκευές αυξάνεται με την αύξηση του δυναμικού εύρους.

Είναι ενδιαφέρον ότι η χρήση ψηφιακής επεξεργασίας φασματικού σήματος κατέστησε δυνατό να ξεπεραστεί ένα άλλο μειονέκτημα της VR που ήταν ατυχές στο παρελθόν. Το γεγονός είναι ότι η αρχή της μέτρησης περιλαμβάνει την ανίχνευση παλμών ροής. Σε αυτή την περίπτωση, οι εξωτερικοί κραδασμοί θα μπορούσαν να υπερτεθούν στο χρήσιμο σήμα και ακόμη και να το μπλοκάρουν εντελώς. Οι παρεμβολές οδήγησαν σε μείωση της ακρίβειας μέτρησης και στην πιθανότητα σήματος εξόδου σε περίπτωση απουσίας ροής στον αγωγό, το λεγόμενο φαινόμενο «αυτοπροωθούμενα».

Τα σύγχρονα έξυπνα VR αναλύουν το φάσμα των σημάτων, κόβοντας το θόρυβο και ενισχύοντας χρήσιμες αρμονικές, διασφαλίζοντας έτσι την ακρίβεια της μέτρησης. Ταυτόχρονα, οι δείκτες αντίστασης κραδασμών αυξήθηκαν κατά μια τάξη μεγέθους κατά μέσο όρο.

Τα χαρακτηριστικά της λογιστικής ατμού που πρέπει να λαμβάνονται υπόψη κατά την επιλογή ενός οργάνου μέτρησης περιλαμβάνουν την υψηλή θερμοκρασία του μέσου, την πιθανή απόφραξη του αγωγού κοντά στο ροόμετρο, την πιθανότητα εναποθέσεων στις εσωτερικές επιφάνειες του ροόμετρου, καθώς και την πιθανότητα περιοδικής εμφάνισης υδρόβιας σφύρας και θερμικού σοκ. Ας εξετάσουμε την επίδραση αυτών των παραγόντων.

Η θερμοκρασία ατμού μπορεί να κυμαίνεται από 100 0 C έως 600 0 C. Ταυτόχρονα, τα ροόμετρα στο σύστημα ελέγχου μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε όλο το υποδεικνυόμενο εύρος. Ωστόσο, η ακρίβεια μέτρησης των ροόμετρων στο CS θα επιδεινωθεί με την αύξηση της θερμοκρασίας, η οποία σχετίζεται με αλλαγή της εσωτερικής διαμέτρου του αγωγού και της διαμέτρου του διαφράγματος, καθώς και με ένα επιπλέον σφάλμα θερμοκρασίας του αισθητήρα πίεσης. Η επίδραση της αλλαγής των γεωμετρικών διαστάσεων είναι ιδιαίτερα κρίσιμη κατά τη μέτρηση σε αγωγούς με διάμετρο μικρότερη από 300 mm και το επιπλέον σφάλμα θερμοκρασίας του αισθητήρα πίεσης (για παράδειγμα, Metran-100) είναι 0,9% ανά 100°C.

Το εύρος θερμοκρασίας της λειτουργίας BP μπορεί να αντιστοιχεί σε 150, 200, 350, 450 0C, ανάλογα με τα μοντέλα και τον κατασκευαστή. Επιπλέον, οι δύο τελευταίες τιμές αντιστοιχούν στα χαρακτηριστικά των εισαγόμενων συσκευών. Ελπίζουμε ότι οι αναγνώστες γνωρίζουν καλά τη διαφορά μεταξύ της έννοιας «η συσκευή λειτουργεί και δείχνει κάτι» και «η συσκευή λειτουργεί σύμφωνα με τα δηλωμένα χαρακτηριστικά». Πολύ συχνά, οι κατασκευαστές VR σιωπούν σχετικά με το πρόσθετο σφάλμα θερμοκρασίας που σχετίζεται με μια αλλαγή στις γεωμετρικές διαστάσεις των στοιχείων της διαδρομής ροής. Σε ξένους μετρητές ροής, πραγματοποιείται αυτόματη διόρθωση των ενδείξεων ροής ανά θερμοκρασία, που μερικές φορές φθάνει το 0,2% για κάθε 100 0C. Στο οικιακό έξυπνο VR, πραγματοποιείται επίσης διόρθωση θερμοκρασίας. Επομένως, μην ξεχάσετε να ελέγξετε με τον κατασκευαστή για τη διαθεσιμότητα μιας τέτοιας διόρθωσης σφάλματος κατά την επιλογή ενός ροόμετρου.

Η απόφραξη του αγωγού και η εμφάνιση εναποθέσεων στα κύρια στοιχεία του μετατροπέα ροής με την πάροδο του χρόνου μπορεί να ακυρώσει τις προσπάθειές σας να επιλέξετε και να εγκαταστήσετε μια μονάδα μέτρησης. Ο λόγος είναι απλός: ο σχεδιασμός του μετρητή ροής στο SU προϋποθέτει το σχηματισμό αποθέσεων στο κάτω μέρος του αγωγού κοντά στο μπροστινό τοίχωμα του διαφράγματος. Καθώς η απόφραξη αυξάνεται, η επιρροή της στο σφάλμα CS αυξάνεται, η οποία μερικές φορές φτάνει σε δεκάδες τοις εκατό. Η πρόσφυση μιας ουσίας στην επιφάνεια του διαφράγματος, καθώς και η φθορά των άκρων του, συμβάλλει στη μετατροπή της μονάδας μέτρησης σε αισθητήρα για την παρουσία ροής στον αγωγό. Για να μην συμβεί αυτό, είναι απαραίτητο να καθαρίζετε περιοδικά (κάθε δύο μήνες) το ροόμετρο στο CS.

Τι γίνεται με το VR; Η ρύπανση έχει σημαντικά μικρότερη επίδραση στη διαδικασία σχηματισμού δίνης από ό,τι στην πτώση πίεσης στο σύστημα ελέγχου, επιπλέον, απλά δεν υπάρχουν κοιλότητες και θύλακες όπου μπορούν να συσσωρευτούν εναποθέσεις στο VR, επομένως η σταθερότητα των μετρήσεων του τελευταίου είναι πολύ πιο ψηλά. Επιπλέον, έχει αποδειχθεί πειραματικά ότι ο σχηματισμός δίνης οδηγεί σε αυτοκαθαρισμό όχι μόνο του ίδιου του σώματος της μπλόφας, αλλά και του τμήματος του αγωγού σε απόσταση περίπου 1 ονομαστικής διαμέτρου του αγωγού (DN) πριν και 2-4 DN μετά το σώμα της μπλόφας. Η χρήση ειδικών σχημάτων και μεγεθών σωμάτων μπλόφα κατέστησε δυνατή την περαιτέρω μείωση της επίδρασης αυτών των αλλαγών στις γεωμετρικές διαστάσεις της διαδρομής ροής VR.

Σήμερα, οι κατασκευαστές χρησιμοποιούν ειδικά διαμορφωμένα σώματα μπλόφα. Είναι σχεδιασμένα με τέτοιο τρόπο ώστε η αλλαγή τους να επηρεάζει την ακρίβεια μέτρησης σε πολύ μικρότερο βαθμό από ότι για CS και VR με ορθογώνια ή, επιπλέον, κυλινδρικά σώματα μπλόφας. Ωστόσο, θα πρέπει να θυμόμαστε ότι κουρέλια, κλειδιά και άλλα είδη «μηχανικών ακαθαρσιών» μπορούν μερικές φορές να «μεταφερθούν» μαζί με ατμό στους αγωγούς μας. Επομένως, εάν δεν έχει εγκατασταθεί φίλτρο πριν από το σταθμό μέτρησης (τουλάχιστον ένα μεγάλο πλέγμα), τότε θα πρέπει να προσέξετε VR με αφαιρούμενο σώμα περιτύλιξης. Μια τέτοια συσκευή μπορεί να καθαριστεί χωρίς αποσυναρμολόγηση και επακόλουθη επαλήθευση.

Ένας σημαντικός δείκτης της αξιοπιστίας μιας μονάδας μέτρησης ατμού είναι η αντοχή της σε υδραυλικές κρούσεις, οι οποίες συμβαίνουν συχνά ως αποτέλεσμα αστοχιών στη λειτουργία των πηγών θερμότητας και της «προσωπικής πρωτοβουλίας» του προσωπικού συντήρησης. Για να σεβαστεί ο αναγνώστης αυτό το φαινόμενο, σημειώνουμε ότι τα σφυριά νερού και συνήθως η αύξηση της πίεσης μετά από αυτά οδηγούν σε ρήξη των μπαταριών θέρμανσης και συχνά είναι η κύρια αιτία για την αστοχία των αισθητήρων.

Τα ροόμετρα στο σύστημα ελέγχου δεν φοβούνται το σφυρί νερού και η BP χωρίζεται σε δύο στρατόπεδα. Στο VR που βασίζεται σε παλμούς πίεσης, τα ευαίσθητα στοιχεία βρίσκονται κάτω από μια λεπτή μεμβράνη και ως εκ τούτου δεν προστατεύονται από τη σφύρα νερού. Οι κατασκευαστές, κατά κανόνα, προειδοποιούν ειλικρινά για αυτό, υπενθυμίζοντας, ωστόσο, ότι η εγγύηση για τη συσκευή σε αυτήν την περίπτωση δεν είναι έγκυρη. Σε VR με βάση τάσεις κάμψης το αισθητήριο στοιχείο διαχωρίζεται από το μετρούμενο μέσοΩς εκ τούτου, δεν γνωρίζει τίποτα για το νερό σφυρί.

Όταν ο ατμός τροφοδοτείται μέσω ενός ψυχρού αγωγού, εμφανίζεται μια απότομη αύξηση της θερμοκρασίας, ενώ τα ευαίσθητα στοιχεία του αισθητήρα αποδεικνύονται πολύ ζεστά στο εσωτερικό και ψυχμένα εξωτερικά. Αυτή η αύξηση της θερμοκρασίας ονομάζεται θερμικό σοκ και, κατά συνέπεια, είναι επίσης επικίνδυνο μόνο για παλμούς πίεσης VR, τα ευαίσθητα στοιχεία των οποίων βρίσκονται σε άμεση γειτνίαση με το μετρούμενο μέσο.

Τώρα ας φανταστούμε έναν αγωγό στον οποίο θα τοποθετήσουμε μια μονάδα μέτρησης. Εάν η μονάδα μέτρησης εγκατασταθεί σε εξωτερικό χώρο ή σε μη θερμαινόμενο δωμάτιο, τότε το σύστημα ελέγχου θα απαιτήσει αυξημένη προσοχή: οι γραμμές παλμών που συνδέουν τον αισθητήρα πίεσης με τον αγωγό μπορεί να παγώσουν, επομένως θα πρέπει να θερμανθούν και να καθαριστούν.

Τα ροόμετρα Vortex δεν είναι ιδιότροπα για τον τόπο εγκατάστασης και δεν απαιτούν συντήρηση. Συνιστούμε μόνο να βεβαιωθείτε ότι η συσκευή αντιστοιχεί στην κλιματική έκδοση C3 από (-40 έως +70) 0С και βεβαιωθείτε ότι η αριθμομηχανή είναι ζεστή.

Μιλώντας για αριθμομηχανές. Από μόνος του, ο ρυθμός ροής όγκου του ατμού, οι τιμές του οποίου δίνονται από το ροόμετρο, δεν έχει καμία πρακτική αξία. Απαιτείται να γνωρίζουμε είτε τη μάζα του ατμού είτε τη θερμική ενέργεια που μεταφέρει. Για τους σκοπούς αυτούς, χρησιμοποιούνται μετρητές θερμότητας που υπολογίζουν τις απαιτούμενες παραμέτρους με βάση δεδομένα από αισθητήρες ροής, πίεσης και θερμοκρασίας. Οι απαραίτητες και υποχρεωτικές λειτουργίες της αριθμομηχανής περιλαμβάνουν τη διατήρηση ενός αρχείου μετρούμενων παραμέτρων, καθώς και την παρακολούθηση και καταγραφή καταστάσεων έκτακτης ανάγκης.

Μπορείτε να συνδέσετε το ροόμετρο στην αριθμομηχανή χρησιμοποιώντας ένα σήμα ρεύματος 4-20 mA, το οποίο είναι διαθέσιμο, ίσως, για όλα τα ροόμετρα, τόσο για SU όσο και για vortex.

Τα πλεονεκτήματα των ροόμετρων vortex περιλαμβάνουν πρόσθετο σήμα συχνότητας εξόδου. Το πλεονέκτημά του είναι η μεγαλύτερη ακρίβεια. Λάβετε υπόψη ότι οι κατασκευαστές υποδεικνύουν το σχετικό σφάλμα για το σήμα συχνότητας και το μειωμένο σφάλμα για την έξοδο ρεύματος. Το δεδομένο σφάλμα σημαίνει ότι η ακρίβεια των τιμών θα επιδεινωθεί αναλογικά καθώς απομακρύνεστε από τον μέγιστο ρυθμό ροής. Για παράδειγμα, εάν για έναν μετρητή ροής με DD 1:10 υποδεικνύεται μειωμένο σφάλμα, ας πούμε 1,0%, τότε αυτό σημαίνει ότι στη μέγιστη παροχή το σχετικό σφάλμα θα είναι πράγματι 1,0% και στο ελάχιστο θα αντιστοιχεί ήδη σε 10%. Το συμπέρασμα είναι απλό: ένα σήμα συχνότητας είναι προτιμότερο. Επιπλέον, όλοι οι σύγχρονοι αριθμομηχανές έχουν σήμα εισόδου συχνότητας 0-1000 Hz ή 0-10000 Hz.

Για τους ξένους κατασκευαστές, ένα ψηφιακό σήμα εξόδου θεωρείται ως πρόσθετη επιλογή, καθώς οι καταναλωτές έχουν από καιρό εκτιμήσει τα οφέλη των ψηφιακών επικοινωνιών. Στη Ρωσία, η κατάσταση έχει αντιστραφεί: ένα ψηφιακό σήμα προσφέρεται ως δωρεάν μπόνους, αλλά στην πραγματικότητα χρησιμοποιείται σε σπάνιες περιπτώσεις. Οι Ρώσοι κατασκευαστές δευτερογενούς εξοπλισμού συχνά συμβάλλουν σε αυτό, θεωρώντας ότι η υποστήριξη ψηφιακών σημάτων εισόδου είναι περιττή. Επιπλέον, για τη διέλευση ψηφιακού σήματος απαιτούνται καλύτερες γραμμές επικοινωνίας, οι οποίες προς το παρόν απέχουν πολύ από το να είναι παντού διαθέσιμες. Ωστόσο, η παρουσία ενός ψηφιακού καναλιού στο ροόμετρο μπορεί να είναι πολύ χρήσιμη κατά την αυτοματοποίηση τεχνολογικές διαδικασίεςή απλά όταν εμφανίζονται ενδείξεις οργάνων σε υπολογιστή. Ας σημειώσουμε ένα σημαντικό σημείο: επιλέξτε συσκευές με τυποποιημένα ψηφιακά πρωτόκολλα αναγνωρισμένα στον κόσμο HART, Foundation Field Bus, ProfiBus, Modbus. Διαφορετικά, η χρήση κλειστών προτύπων, κατανοητών μόνο από τον κατασκευαστή της συσκευής, θα είναι ελάχιστη χρήσιμη.

Ας επιστρέψουμε, ωστόσο, στον αγωγό και στον χώρο εγκατάστασης της μονάδας μέτρησης ατμού. Τα περισσότερα όργανα μέτρησης ροής θα πρέπει να εγκατασταθούν σε ευθύγραμμα τμήματα του αγωγού με μήκος από 1 έως 100 ονομαστικές διαμέτρους (DN). Τα μεγαλύτερα ευθύγραμμα τμήματα από 30 έως 100 Du απαιτούνται για ροόμετρα με SU. Η μη συμμόρφωση με αυτές τις απαιτήσεις οδηγεί σε παραμόρφωση της ομοιομορφίας της ροής του μέσου και, ως εκ τούτου, σε μείωση της ακρίβειας μέτρησης.

Σε σύγκριση με το SU, το VR επιβάλλει λιγότερο αυστηρές απαιτήσεις στα μήκη των ευθύγραμμων τμημάτων. Οι αντίστοιχες συστάσεις είναι 30Dn, με πιθανή μείωση σε 10Dn ανάλογα με τη διαμόρφωση του αγωγού. Στις περισσότερες περιπτώσεις, μια μείωση σε 10Dn χωρίς να διακυβεύεται η ακρίβεια είναι δυνατή μόνο μετά την εισαγωγή πρόσθετων συντελεστών διόρθωσης που λαμβάνουν υπόψη τα χαρακτηριστικά του τόπου εγκατάστασης.

Σημειώστε ότι ορισμένοι Ρώσοι κατασκευαστές VR αναφέρουν "νίκη επί των νόμων της υδροδυναμικής" και υποδεικνύουν τις απαιτήσεις για ευθείες τομές από 3 έως 5D, που είναι 2 ή και 3 φορές καλύτερο από αυτό των ξένων δειγμάτων. Ας αφήσουμε την υποτίμηση των απαιτήσεων για τα μήκη των ευθύγραμμων τμημάτων στη συνείδηση ​​αυτών των κατασκευαστών. Και συνιστούμε στους καταναλωτές να μην εξαπατήσουν τον εαυτό τους και να εγκαταστήσουν VR σε αγωγούς με ευθεία τμήματα μήκους τουλάχιστον 10Du και SU - τουλάχιστον 30Du.

Και τώρα προσκαλούμε τους αναγνώστες να τεντώσουν τη φαντασία τους και να φανταστούν όχι έναν, αλλά τρεις ίδιους αγωγούς με ατμό ταυτόχρονα και τρεις μηχανικούς Shaibov, Fishkin και Vikhrev, καθένας από τους οποίους θα αναθέσουμε την εγκατάσταση και συντήρηση μιας μονάδας μέτρησης σε έναν από τους αγωγούς.

Οι μηχανικοί αποφάσισαν να προχωρήσουν με διαφορετικούς τρόπους για να λύσουν το πρόβλημα μέτρησης ατμού και, κατά συνέπεια, επέλεξαν έναν μετρητή με βάση το SU, μια εισαγόμενη μονάδα μέτρησης ατμού με βάση την BP και μια εγχώρια μονάδα μέτρησης ατμού με βάση την BP. Ταυτόχρονα, ο Shaibov καθοδηγήθηκε κυρίως από το κόστος της μονάδας μέτρησης. Ο Fishkin αποφάσισε να ξεφύγει, πιστεύοντας ότι "ο τσιγκούνης πληρώνει δύο φορές" και αγόρασε ένα εισαγόμενο ροόμετρο vortex. Ο Vikhrev μελέτησε το ζήτημα διεξοδικά και, σύμφωνα με την αρχή "αν δεν υπάρχει διαφορά, γιατί να πληρώσω περισσότερα;", εγκαταστάθηκε σε ένα οικιακό ροόμετρο καμπτικής τάσης. Ας ρίξουμε μια ματιά στους χαρακτήρες μας.

Τα προβλήματα περίμεναν τους ήρωές μας ήδη στο πρώτο στάδιο, κατά την αγορά μετρητών ροής.

Κατά τον υπολογισμό, ο Shaibov δεν υποψιάστηκε ότι το κόστος του αισθητήρα πίεσης θα αυξανόταν κατά ένα τρίτο λόγω του γεγονότος ότι η μονάδα θα βρισκόταν σε ένα μη θερμαινόμενο δωμάτιο και οι γραμμές ώθησης με μπλοκ βαλβίδων αποδείχτηκαν όχι τόσο φθηνές όσο αναμενόταν . Ως αποτέλεσμα, το κόστος της μονάδας μέτρησης στο σύστημα ελέγχου ήταν ίσο με τη λύση που βασίζεται στην οικιακή BP.

Ο Fishkin ήταν λίγο αναστατωμένος όταν, αφού περίμενε 5 εβδομάδες για να παραλάβει τον εξοπλισμό, έμαθε ότι θα έπρεπε να περιμένει άλλες δύο εβδομάδες λόγω καθυστερήσεων στα τελωνεία.

Τα προβλήματα του Vikhrev σε αυτό το στάδιο περιλαμβάνουν, ίσως, τη δυσκολία επιλογής από μια μεγάλη ποικιλία αριθμομηχανών. (Ωστόσο, θα θέλαμε να μην θίξουμε το πρόβλημα της επιλογής αριθμομηχανής σε αυτό το άρθρο, επομένως θα εμπιστευτούμε την επιλογή του Vikhrev και δεν θα τον ρωτήσουμε καν ποια αριθμομηχανή αγόρασε).

Τελικά, όλοι οι μηχανικοί παρέλαβαν τον εξοπλισμό, απομένει να τον εγκαταστήσουν και το πρώτο στάδιο έχει ολοκληρωθεί. Ο Vikhrev ήταν ο πιο γρήγορος στη διαχείριση, επειδή το τεχνολογικό ένθετο και ένα σετ εξαρτημάτων στερέωσης παρασχέθηκαν μαζί με το ροόμετρο. Ο Shaibov χρειάστηκε να αφιερώσει πολύ περισσότερο χρόνο για να συμμορφωθεί με όλες τις υποχρεωτικές απαιτήσεις για την εγκατάσταση του διαφράγματος: να διασφαλίσει ότι οι διάμετροι του αγωγού και τα περιβλήματα του διαφράγματος ταιριάζουν, η ευθυγράμμιση του CS και του αγωγού, για τη σύνδεση των θαλάμων CS με την πτώση πίεσης αισθητήρας μέσω παλμικών γραμμών. Ο Shaibov έπρεπε επίσης να συμβιβαστεί με το γεγονός ότι η ακρίβεια της μονάδας μέτρησης θα είναι χαμηλότερη από τη δηλωθείσα λόγω μη καταγεγραμμένων παραγόντων: τραχύτητα του αγωγού και αποκλίσεις μεταξύ της πραγματικής εσωτερικής διαμέτρου του αγωγού και των υπολογισμένων δεδομένων.

Η εγκατάσταση της μονάδας μέτρησης με βάση τον εισαγόμενο εξοπλισμό έγινε ομαλά χάρη σε καλά εικονογραφημένα εγχειρίδια λειτουργίας. Ωστόσο, η «μύγα στο γάλα» πετάχτηκε από τον τοπικό αντιπρόσωπο, αρνούμενος να προμηθεύσει ένα σετ εξαρτημάτων τοποθέτησης για τον μετρητή ροής και μεταθέτοντας την παραγωγή του στη Fishkin. Η χαρά του Fishkin για την επιτυχή εγκατάσταση του κόμβου ήταν επίσης βραχύβια, καθώς ο προγραμματισμός των οργάνων αποδείχθηκε δύσκολος λόγω της έλλειψης μενού στη ρωσική γλώσσα και των προφανών μεταφραστικών σφαλμάτων στη συνοδευτική τεκμηρίωση. Μια κλήση σε έναν τοπικό προμηθευτή έδειξε ότι δεν είχαν ειδικό στην εγκατάσταση εξοπλισμού, επομένως όλες οι ερωτήσεις ανακατευθύνθηκαν στα κεντρικά γραφεία του γραφείου αντιπροσωπείας της εταιρείας στη Ρωσία. Και ο Φίσκιν περίμενε πολύ καιρό για απαντήσεις στις ερωτήσεις του. Ωστόσο, ο Fishkin έχει συνηθίσει να περιμένει...

Έτσι, ο εξοπλισμός εγκαθίσταται και συνδέεται, ο κόμβος παραδίδεται. Ωστόσο, ο χρόνος πέρασε και ο Shaibov άρχισε να υποψιάζεται ότι η μαρτυρία του SU δεν ήταν αληθινή. Μετά το άνοιγμα, τον καθαρισμό του διαφράγματος και του παρακείμενου τμήματος του αγωγού από μπλοκαρίσματα και τον καθαρισμό των γραμμών ώθησης, οι μετρήσεις άρχισαν να αντιστοιχούν στις αναμενόμενες, ωστόσο, το συμπέρασμα ήταν απογοητευτικό: μία φορά κάθε δύο μήνες απαιτείται καθαρισμός του κόμβου.

Ο Fishkin και ο Vikhrev παρακολούθησαν τη φασαρία του συναδέλφου τους με κάποια κακία, νομίζοντας ότι θα θυμόντουσαν τους κόμβους τους στην BP μόλις τρία χρόνια αργότερα, όταν ήρθε η ώρα της επαλήθευσης τους. Ωστόσο, το εκδοθέν ψήφισμα του τοπικού CSM διέλυσε τις προσδοκίες: η περιοχή εισήγαγε μια εντολή για τη βαθμονόμηση όλων των μετρητών ροής θερμικής ενέργειας κάθε χρόνο, ανεξάρτητα από την επιταγή των ομοσπονδιακών κανονισμών.

Εχει έρθει η καλύτερη ώρα Shaibova: ολόκληρη η επαλήθευση της μονάδας μέτρησης είχε ως αποτέλεσμα την επόμενη αφαίρεση του διαφράγματος (κατά τη διάρκεια του έτους φιλίας με την SU, ο μηχανικός έμαθε να αφαιρεί γρήγορα το διάφραγμα, καθώς εκτελούσε αυτή τη διαδικασία τακτικά) και μέτρησε τη γεωμετρία του στο παρουσία εκπροσώπου του CSM, καθώς και στην επαλήθευση αισθητήρων πίεσης και θερμοκρασίας.

Ένας εισαγόμενος μετρητής ροής Fishkin μπορεί να επαληθευτεί με δύο τρόπους: ρίχνοντας τη συσκευή σε μια βάση νερού ή χρησιμοποιώντας μια μέθοδο μη διαρροής. Η δεύτερη επιλογή αποδείχθηκε προτιμότερη. Η διαδικασία επαλήθευσης αποδείχθηκε αρκετά απλή: μέτρηση της γεωμετρίας του σώματος της μπλόφας και επαλήθευση της ηλεκτρονικής μονάδας. Είναι αλήθεια ότι ο Fishkin έπρεπε να αγοράσει επιπλέον ένα ειδικό ακριβό κιτ επαλήθευσης, το οποίο θα μπορούσε να είχε παραλειφθεί εάν η συσκευή χρησιμοποιούσε τυπικούς και όχι μοναδικούς επώνυμους συνδέσμους.

Ο Vikhrev ήταν έτοιμος για τη διαδικασία επαλήθευσης και το περίμενε, καθώς ακόμη και στο στάδιο της αγοράς έκανε μια επιλογή υπέρ των τάσεων κάμψης VR, οι οποίες, λόγω της ευελιξίας τους, μπορούν να επαληθευτούν όχι μόνο στον αέρα, αλλά και σε βάση δοκιμής νερού, η οποία είναι διαθέσιμη σε οποιοδήποτε περιφερειακό κέντρο. Μια ευχάριστη έκπληξη για τον Vikhrev ήταν η διαθεσιμότητα μιας επίσημα εγκεκριμένης μεθόδου επαλήθευσης μη διαρροής παρόμοιας με τον μετρητή ροής Fishkin.

Τέλος, σας προτείνουμε να φανταστείτε ότι τα ροόμετρα των μηχανικών είναι εκτός λειτουργίας. Θα μετανιώσουμε μόνο για τον Shaibov: τελικά, δεν φεύγει πλέον από την SU, αποτελώντας αναπόσπαστο μέρος της μονάδας μέτρησης. Ας είναι της ίδιας φύσης οι αστοχίες των ροόμετρων Fishkin και Vikhrev, ας φανταστούμε, για παράδειγμα, ότι η έξοδος συχνότητας και των δύο συσκευών απέτυχε λόγω σφάλματος ενός εργάτη που μπέρδεψε την πολικότητα της σύνδεσης των επαφών.

Έτσι, έχοντας παραπονεθεί για τους εργάτες, ο Fishkin και ο Vikhrev άρχισαν να μελετούν τα εγχειρίδια λειτουργίας του ροόμετρου. Χρησιμοποιώντας την ενσωματωμένη λειτουργία αυτοδιάγνωσης, ο Fishkin βεβαιώθηκε ότι μόνο η έξοδος συχνότητας ήταν εκτός λειτουργίας. Έχοντας τηλεφωνήσει στο κέντρο εξυπηρέτησης (SC), ανακάλυψε ότι η αντικατάσταση των ηλεκτρονικών είναι μια διαδικασία πέντε λεπτών, χάρη στον αρθρωτό σχεδιασμό της συσκευής. Ωστόσο, το SC αρνήθηκε να παράσχει τεκμηρίωση επισκευής και αντικαταστάσιμη ενότητα, εξηγώντας τέτοια μυστικότητα όπως η πολιτική της εταιρείας του κατασκευαστή. Ο Fishkin έπρεπε να στείλει τη συσκευή στο κέντρο εξυπηρέτησης, όπου, όπως αποδείχθηκε αργότερα, μια τέτοια μονάδα δεν ήταν σε απόθεμα αυτή τη στιγμή, επομένως παραγγέλθηκε στο εξωτερικό. Εδώ είναι μια διαδικασία πέντε λεπτών για εσάς. Ωστόσο, περίμενε, Φίσκιν, περίμενε. Το έχεις συνηθίσει.

Ο Vikhrev κάλεσε επίσης το SC και ακόμη, γνωρίζοντας τις ατυχίες του Fishkin, ήταν έτοιμος να στείλει τη συσκευή εκεί. Όμως στο ΣτΕ εξεπλάγη ευχάριστα. Ο Vikhrev ενημερώθηκε ότι η συσκευή του μπορεί να επισκευαστεί επιτόπου και έστειλε τεκμηρίωση επισκευής, προσφέροντας την επιλογή είτε να αντικαταστήσει τη μονάδα μόνος του είτε να αφαιρέσει τη συσκευή και να την στείλει στο πλησιέστερο SC. Βλέποντας ότι για να αντικαταστήσετε τα ηλεκτρονικά, απλά πρέπει να ξεβιδώσετε μερικά μπουλόνια και δεν χρειάζεται να αποσυναρμολογήσετε ολόκληρο το μετρητή ροής, πόσο μάλλον να σταματήσετε την παροχή ατμού στον αγωγό, ο Vikhrev αποφάσισε να πραγματοποιήσει μόνος του την επισκευή. Μερικές μέρες αργότερα, μια ηλεκτρονική μονάδα αντικατάστασης στάλθηκε στον Vikhrev από τον κατασκευαστή, την οποία έλαβε το πρωί. και μέχρι το μεσημέρι η ελαττωματική μονάδα αντικαταστάθηκε και η συσκευή άρχισε να λειτουργεί ξανά.

• Θα πρέπει να επιλεγεί η BP, γιατί Η SU απαιτεί συνεχή συντήρηση. Διαφορετικά, το σφάλμα μέτρησης του SU θα υπερβεί σημαντικά τις δηλωμένες τιμές.
• όλα τα συνοδευτικά έγγραφα πρέπει να είναι στα ρωσικά·
• ο μετρητής ροής πρέπει να έχει μια επίσημα εγκεκριμένη διαδικασία επαλήθευσης μη διαρροής και να είναι καθολική ώστε να διασφαλίζεται η δυνατότητα επαλήθευσης του σε μια στάθμη νερού·
• το ευαίσθητο στοιχείο του ροόμετρου πρέπει να προστατεύεται αξιόπιστα από υδρο- και θερμικές κρούσεις.
• ο σχεδιασμός του ροόμετρου πρέπει να είναι αρθρωτός, με τη δυνατότητα γρήγορης και εύκολης αντικατάστασης πεδίου καθεμιάς από τις μονάδες.
• η τεκμηρίωση επισκευής πρέπει να παρέχεται από τον κατασκευαστή κατόπιν αιτήματος των καταναλωτών·
• το περιφερειακό SC του κατασκευαστή θα πρέπει να παρέχει τη δυνατότητα γρήγορης επισκευής ενός μετρητή ροής που έχει αποτύχει, συμπεριλαμβανομένου απευθείας στον τόπο λειτουργίας.

Στις συστάσεις των πλασματικών χαρακτήρων μας, προσθέτουμε ότι κατά την επιλογή ενός μετρητή ροής, θα πρέπει να λαμβάνεται απόφαση όχι μόνο με βάση τους αριθμούς που επισημαίνονται σε μεγάλους αριθμούς στα διαφημιστικά φυλλάδια, αλλά και με άλλα σημαντικά τεχνικά και λειτουργικά χαρακτηριστικά.

Απολαύστε το μπάνιο σας!