Siltumenerģija: mērvienības un to pareiza izmantošana. Jautājums par pārkarsēta tvaika mērinstrumentu izmantošanu, lai atrisinātu siltuma un masas kontroles problēmas mitrā un piesātinātā tvaika cauruļvados. Kā tiek mērīts tvaiks?
Cauruļvados plūstošo vielu plūsmas mērīšanai visplašāk izmantotos instrumentus var iedalīt šādās grupās:
1. Mainīga diferenciālā spiediena plūsmas mērītāji.
2. Pastāvīga diferenciālā spiediena plūsmas mērītāji.
3. Elektromagnētiskie plūsmas mērītāji.
4. Skaitītāji.
5. Citi.
Mainīga diferenciālā spiediena plūsmas mērītāji.
Mainīgi diferenciālā spiediena plūsmas mērītāji ir balstīti uz plūsmas ātruma atkarību no diferenciālā spiediena, ko rada cauruļvadā uzstādīta ierīce vai pats pēdējais elements.
Plūsmas mērītājā ietilpst: plūsmas devējs, kas rada spiediena starpību; diferenciālā spiediena mērītājs, kas mēra šo atšķirību un savieno (impulsa) caurules starp pārveidotāju un diferenciālā spiediena mērītāju. Ja nepieciešams pārraidīt plūsmas mērītāja rādījumus ievērojamā attālumā, norādītajiem trim elementiem tiek pievienots sekundārais devējs, kas pārvērš diferenciālā spiediena mērītāja kustīgā elementa kustību elektriskā un pneimatiskā signālā, kas tiek pārraidīts pa sakaru līnija ar sekundāro mērierīci. Ja primārais diferenciālā spiediena mērītājs (vai sekundārais mērierīce) ir integrators, tad šāda ierīce mēra ne tikai plūsmas ātrumu, bet arī caurlaižamās vielas daudzumu.
Atkarībā no plūsmas pārveidotāja darbības principa šie plūsmas mērītāji ir sadalīti sešās neatkarīgās grupās:
1. Plūsmas mērītāji ar ierobežošanas ierīcēm.
2. Plūsmas mērītāji ar hidraulisko pretestību.
3. Centrbēdzes plūsmas mērītāji.
4. Plūsmas mērītāji ar spiediena ierīci.
5. Plūsmas mērītāji ar spiediena pastiprinātāju.
6. Triecienstrūklas plūsmas mērītāji.
Apskatīsim tuvāk plūsmas mērītājus ar ierobežošanas ierīci, jo tos visplašāk izmanto kā galvenās rūpnieciskās ierīces šķidruma, gāzes un tvaika plūsmas mērīšanai, tostarp mūsu uzņēmumā. To pamatā ir ierobežošanas ierīces radītā spiediena krituma atkarība no plūsmas ātruma, kā rezultātā daļa no plūsmas potenciālās enerģijas tiek pārvērsta kinētiskajā enerģijā.
Ir daudz veidu savilkšanas ierīces. Tātad 1. attēlā ir parādītas a un b standarta diafragmas, attēlā. 1, c – standarta sprausla, att. 1, d, e, f - diafragmas piesārņoto vielu mērīšanai - segmentālas, ekscentriskas un gredzenveida. Nākamajās septiņās pozīcijās attēlā. 1. attēlā parādītas ierobežošanas ierīces, ko izmanto ar zemiem Reinoldsa skaitļiem (vielām ar augstu viskozitāti); tātad attēlā. 1, g, h un diafragmas ir parādītas - dubultā, ar ieplūdes konusu, ar dubultkonusu, un 1. attēlā j, l, m, n - sprauslas-pusaplis, ceturtdaļaplis, kombinētas un cilindriskas. Attēlā 1, o parāda diafragmu ar maināmu atvēruma laukumu, kas automātiski kompensē vielas spiediena un temperatūras izmaiņu ietekmi. Attēlā 1, n, p, s, t parāda plūsmas mērītāja caurules - Venturi cauruli, Venturi sprauslu, Dall cauruli un Venturi sprauslu ar dubultu sašaurināšanos. Tiem raksturīgs ļoti neliels spiediena zudums.
1. attēls.
Spiediena starpību pirms un pēc ierobežošanas ierīces mēra ar diferenciālā spiediena mērītāju. Piemēram, apsveriet 13DD11 un Sapphire-22DD ierīču darbības principu.
2. attēls.
Diferenciālā spiediena pārveidotāju 13DD11 darbības princips ir balstīts uz pneimatisko jaudas kompensāciju. Ierīces diagramma ir parādīta attēlā. 2. Spiediens tiek padots uz pārveidotāja pozitīvo 2 un negatīvo 6 dobumu, ko veido atloki 1, 7 un membrānas 3.5. Izmērītā spiediena starpība iedarbojas uz membrānām, kas piemetinātas pie pamatnes 4. Iekšējais dobums starp membrānām ir piepildīts ar silikona šķidrumu. Membrānas spiediena ietekmē svira 8 tiek pagriezta nelielā leņķī attiecībā pret balstu - izejas 9 elastīgo membrānu. Vārsts 11 pārvietojas attiecībā pret sprauslu 12, ko baro saspiests gaiss. Šajā gadījumā signāls sprauslas līnijā kontrolē spiedienu pastiprinātājā 13 un negatīvajā silfonā. atsauksmes 14. Pēdējais rada momentu uz sviras 8, kompensējot momentu, kas rodas no spiediena starpības. Signāls, kas nonāk silfonā 14, proporcionāls izmērītajai spiediena starpībai, vienlaikus tiek nosūtīts uz pārveidotāja izejas līniju. Nulles korektora atspere 10 ļauj iestatīt izejas signāla sākotnējo vērtību līdz 0,02 MPa. Pārveidotājs tiek noregulēts līdz noteiktai mērījumu robežai, pārvietojot silfonu 14 pa sviru 8. Citu modifikāciju mērīšanas pneimatiskie devēji ir konstruēti līdzīgi.
3. attēls.
Diferenciālā spiediena devējiem Sapphire-22DD (3. att.) ir divas kameras: pozitīvā 7 un negatīvā 13, kurām tiek piegādāts spiediens. Izmērītā spiediena starpība iedarbojas uz membrānām 6, kas metinātas pa perimetru līdz pamatnei 9. Atloki ir noslēgti ar blīvēm 8. Iekšējais dobums 4, ko ierobežo membrānas un tenzometrs 3, ir piepildīts ar silikona šķidrumu. Spiediena starpības ietekmē membrāna pārvieto stieni 11, kas nodod spēku caur stieni 12 uz tenzometra 3 sviru. Tas izraisa deformācijas mērītāja 3 membrānas novirzi un atbilstošu elektrisko signālu, kas tiek pārraidīts uz deformācijas mērītāja 3 sviru. elektronisko ierīci 1 caur aizzīmogoto spaili 2.
Pastāvīga diferenciālā spiediena plūsmas mērītāji.
To darbības princips ir balstīts uz vadāmās vides dinamiskā spiediena uztveri atkarībā no plūsmas ātruma ar plūsmā ievietotu jutīgu elementu (piemēram, pludiņu). Plūsmas rezultātā jutīgais elements pārvietojas, un kustības apjoms kalpo kā plūsmas mērs.
Ierīces, kas darbojas pēc šī principa, ir rotametri (4. att.).
4. attēls.
Kontrolējamās vielas plūsma ieplūst caurulē no apakšas uz augšu un nes sev līdzi pludiņu, virzot to uz augšu līdz augstumam H. Tajā pašā laikā palielinās atstarpe starp to un koniskās caurules sienu, kā rezultātā. samazinās šķidruma (gāzes) ātrums un palielinās spiediens virs pludiņa.
Uz pludiņu iedarbojas spēks no apakšas uz augšu:
G1=P1·S ⇒ Р1=G1/S
un no augšas uz leju
G2=P2·S+q ⇒ P2=G2/S-q/S,
kur P1, P2 – vielas spiediens uz pludiņu no apakšas un augšas;
S — peldošais laukums;
q ir pludiņa svars.
Kad pludiņš ir līdzsvarā G1=G2, tāpēc:
P1 - P2=q/S,
tā kā q/S=const, tas nozīmē:
P1 - P2 = nemainīgs,
Tāpēc šādas ierīces sauc par nemainīgiem diferenciālā spiediena plūsmas mērītājiem.
Šajā gadījumā tilpuma plūsmu var aprēķināt, izmantojot formulu:
kur Fc ir koniskās caurules šķērsgriezuma laukums augstumā h, m2; Pludiņa augšējās gala virsmas F laukums, m2; mērītās vides p-blīvums, kg m3; c – koeficients atkarībā no pludiņa izmēra un konstrukcijas.
Rotametri ar stikla cauruli tiek izmantoti tikai vizuāliem plūsmas rādījumiem, un tiem nav ierīču signāla pārraidīšanai no attāluma.
Rotametru nedrīkst uzstādīt cauruļvados, kas pakļauti spēcīgai vibrācijai.
Cauruļvada taisnā posma garumam pirms rotometra jābūt vismaz 10 Du, bet pēc rotometra - vismaz 5 Du.
5. attēls.
Fluoroplastiskais pneimatiskais RPF tipa rotametrs
RPF tipa rotametri ir paredzēti, lai mērītu tilpuma plūsmas ātrumu vienmērīgi mainīgām viendabīgām tīru un viegli piesārņotu agresīvu šķidrumu plūsmām ar izkliedētiem nemagnētiskiem svešķermeņu ieslēgumiem, kas ir neitrāli līdz fluoroplastiskai, un plūsmas ātrumu pārvērš vienotā pneimatiskā signālā.
RPF sastāv no rotametriskās un pneimatiskās daļas (pneimatiskās galvas).
Rotametriskās daļas 1 korpuss (5. att.) ir taisnas plūsmas caurule, kuras galos ir metināti gredzeni 6.
Korpusa iekšpusē ir: pludiņš 2, kas pārvietojas izmērītās plūsmas ietekmē, stingri savienots ar dubultiem magnētiem 7, mērīšanas konuss 4, vadotnes 3, 12.
Rotametriskās daļas korpuss ir izklāts ar fluoroplastu-4, un vadotnes 3, 12, pludiņš 2 un mērkonuss 4 ir izgatavoti no fluoroplastikas-4.
Pneimatiskā galva ir paredzēta vietējo rādījumu nodrošināšanai un ir apaļš korpuss 20, kurā atrodas: servo piedziņa 16, pneimatiskais relejs 13, manometri 18, bultiņa 9, kustīgs mehānisms 10, vietējo rādījumu skala un ieplūde. un izplūdes armatūra.
Servo piedziņa 16 ir metāla kauss 15, kurā atrodas silfonu komplekts 17. Silfons 17 atdala servo piedziņas iekšējo dobumu no ārējā vide un komplektā ar atsperi 24 kalpo kā elastīgs elements.
Silfona apakšējais gals ir pielodēts pie kustīgā dibena, pie kura ir stingri savienots stienis 14. Stieņa 14 pretējā galā ir nostiprināta sprausla 25 un mehāniskais relejs 8.
Darbības laikā mehāniskais relejs nodrošina, ka sprausla tiek aizvērta ar atloku, kad plūsmas ātrums palielinās, un sprausla atveras, kad plūsmas ātrums samazinās.
Mehāniskais relejs (6. att.) sastāv no kronšteina 1, kas piestiprināts pie bloka 3, aizvaru 2, kas uzstādīts kopā ar izsekošanas magnētu 5 uz serdeņiem 4. kronšteinā. Kronšteins 4 ir piestiprināts ar skrūvēm pie bloka 3. mehāniskais relejs attiecībā pret sprauslu tiek veikts, pārvietojot mehānisko releju pa servo stieņa asi.
6. attēls.
Kustības mehānisms 10 ir pagriežami savienots ar mehānisko releju 8 ar stieni 11 un pārvērš stieņa 14 vertikālo kustību rotācijas kustība bultiņas 9.
Visas gaisa galviņas daļas no apkārtējās vides ietekmes (putekļu, šļakatām) un mehāniskiem bojājumiem aizsargā vāks.
Rotametra darbības princips ir balstīts uz to, ka pludiņš, kas pārvietojas mērīšanas konusā 4, uztver dinamisko spiedienu, kas virzās no mērītās plūsmas apakšas uz augšu (6. att.).
Kad pludiņš tiek pacelts, palielinās caurbraukšanas sprauga starp konusa mērīšanas virsmu un pludiņa malu, un samazinās spiediena kritums pāri pludiņam.
Kad spiediena kritums kļūst vienāds ar pludiņa svaru uz šķērsgriezuma laukuma vienību, iestājas līdzsvars. Šajā gadījumā katrs izmērītā šķidruma plūsmas ātrums pie noteikta blīvuma un kinemātiskā viskozitāte atbilst stingri noteiktai pludiņa pozīcijai.
Principā magnetopneimatiskais pārveidotājs izmanto izsekošanas magnēta 6 uztveres īpašību, dvīņu magnētu 7 mehānisku kustību, kas ir stingri savienota ar pludiņu, un šīs kustības pārveidošanu izejas pneimatiskā signālā (7. att.).
Pludiņa pārvietošana uz augšu izraisa izsekošanas magnēta 6 un ar to stingri savienotā amortizatora 5 stāvokļa izmaiņas. Šajā gadījumā atstarpe starp sprauslu un slāpētāju samazinās, komandas spiediens palielinās, palielinot spiedienu pie izejas. pneimatiskais relejs 4 (7. att.).
Jaudas pastiprinātais signāls nonāk stikla 15 iekšējā dobumā (5. att.). Šī signāla ietekmē tiek saspiests servopiedziņas 16 elastīgais elements (silfons 17-atspere 24), stienis 14, stingri savienots ar silfona 17 apakšējo galu, uzgalis 25, mehāniskais relejs 8, uzstādīts. uz stieņa 14, virzās uz augšu.
Stieņa 14 kustība notiek, līdz izsekošanas magnēts 5 ar slāpētāju ieņem sākotnējo stāvokli attiecībā pret dvīņiem magnētiem 7.
7. attēls.
Kad pludiņš virzās uz leju, izsekošanas magnēta 5 un ar to saistītā vārsta pozīcija mainās, savukārt atstarpe starp vārstu un sprauslu 25 palielinās, tādējādi samazinot komandas spiedienu un spiedienu pneimatiskā releja izejā. Liekais gaiss no kausa 15 dobuma (4. att.) tiek izvadīts atmosfērā caur pneimatisko releja vārstu. Tā kā spiediens stiklā 15 ir samazinājies, stienis 14 elastīga elementa (silfona-atsperes) iedarbībā, kas atrodas vietā ar mehānisko releju 8, virzās uz leju (uz pludiņa kustību), līdz izsekošanas magnēts 5 ar amortizators ieņem sākotnējo stāvokli attiecībā pret dvīņiem magnētiem.
Pneimatiskais relejs ir paredzēts, lai pastiprinātu izejas pneimatisko signālu jaudas izteiksmē.
VIR plūsmas mērītāja darbības princips ir balstīts uz rotametrisko mērīšanas metodi, tas ir, plūsmas mērs tajā ir pludiņa vertikālā kustība ap to plūstošās šķidruma plūsmas ietekmē. Pludiņa kustība tiek pārveidota par elektrisko signālu.
8. attēls.
VIR shematiska elektriskā shēma ar pieslēguma shēmu pārveidotājam (KSD) ir parādīta attēlā. 8.
VIR ir rotametrisks pāris (mērīšanas konuss, pludiņa kodols), kas reaģē uz izmērītā šķidruma plūsmas izmaiņām caur diferenciālo transformatoru T1, kas pārvērš pludiņa serdeņa kustību maiņstrāvas spriegumā. Pārveidotājs (KSD) ir paredzēts, lai darbinātu sensora transformatora T1 primāro tinumu un pārveidotu sensora diferenciālā transformatora T1 sekundārajā tinumā inducēto maiņstrāvas spriegumu instrumenta skalas rādījumos, kas atbilst šķidruma plūsmai.
Sprieguma izmaiņas diferenciālā transformatora T2 sekundārajā tinumā, ko izraisa pludiņa serdeņa kustība sensorā, tiek pastiprinātas un pārsūtītas uz reversīvo motoru.
Diferenciālā transformatora T2 kustīgā serde ir negatīvas atgriezeniskās saites elements, kas kompensē sprieguma izmaiņas transformatora T2 ieejā. Kodols pārvietojas pa izciļņu, kad griežas RD motors. Tajā pašā laikā reversīvā motora rotācija tiek pārsūtīta uz instrumenta rādītāju.
Rotametra sensors (9. att.) sastāv no korpusa 1, rotametriskās caurules 2, diferenciālā transformatora spoles 3, pludiņa serdes 4 un spaiļu kārbas 5.
Korpuss ir cilindrs ar vākiem 9, kura iekšpusē iet rotametriskā caurule, un pie tā sānu virsmas ir piemetināta spaiļu kārba ar vāku 6, kas ir nostiprināta ar sešām skrūvēm. Korpusā ir diferenciālā transformatora spole, kas piepildīta ar savienojumu 10 (VIXINT K-18).
Rotametriskā caurule ir nerūsējošā tērauda caurule, kuras galos ir sametināti atloki 7, kurus izmanto sensora montāžai uz ražošanas līnijas. Rotametriskās caurules iekšpusē ir fluoroplastiska caurule 8 ar iekšējo mērīšanas konusu.
9. attēls.
Diferenciālā transformatora spole tiek uztīta tieši uz rotametriskās caurules, spoles tinumu gali ir savienoti ar spaiļu kārbas caurlaides spailēm.
Pludiņa serdenis sastāv no īpaši izstrādāta pludiņa, kas izgatavots no fluoroplastikas-4, un serdes, kas izgatavota no elektrotērauda, kas atrodas pludiņa iekšpusē.
Pludinātā serdeņa diferenciālā transformatora spole veido sensora diferenciālo transformatoru, kura primāro tinumu baro devējs un sekundārajā tinumā inducēto spriegumu pievada devējam.
Elektromagnētiskie plūsmas mērītāji.
Elektromagnētiskie plūsmas mērītāji ir balstīti uz kustīga elektriski vadoša šķidruma mijiedarbību ar magnētisko lauku, ievērojot elektromagnētiskās indukcijas likumu.
Galvenie pielietojumi ir elektromagnētiskie plūsmas mērītāji, kuros mēra EML, kas inducēts šķidrumā, kad tas šķērso magnētiskais lauks. Lai to izdarītu (10. att.), cauruļvada 2. sekcijā tiek ievietoti divi elektrodi 3 un 5, kas izgatavots no nemagnētiska materiāla, no iekšpuses pārklāts ar nevadošu izolāciju un novietots starp magnēta vai elektromagnēta polu 1. un 4. virzienā, kas ir perpendikulārs gan šķidruma kustības virzienam, gan virzienam elektropārvades līnijas magnētiskais lauks. Potenciālu starpību E pie elektrodiem 3 un 5 nosaka vienādojums:
kur – B – magnētiskā indukcija; D – attālums starp elektrodu galiem, vienāds ar cauruļvada iekšējo diametru; v un Q0 – Vidējais ātrums un tilpuma šķidruma plūsma.
10. attēls.
Tādējādi izmērītā potenciālu starpība E ir tieši proporcionāla tilpuma plūsmai Q0. Lai ņemtu vērā malu efektus, ko izraisa magnētiskā lauka neviendabīgums un caurules manevrēšanas efekts, vienādojumu reizina ar korekcijas koeficientiem km un ki, kas parasti ir ļoti tuvi vienībai.
Elektromagnētisko plūsmas mērītāju priekšrocības: rādījumu neatkarība no mērāmās vielas viskozitātes un blīvuma, iespēja izmantot jebkura diametra caurulēs, bez spiediena zudumiem, skalas linearitāte, nepieciešamība pēc īsākiem taisnu cauruļu sekciju garumiem, liels ātrums , spēja izmērīt agresīvus, abrazīvus un viskozus šķidrumus. Taču elektromagnētiskie plūsmas mērītāji nav izmantojami gāzes un tvaika, kā arī dielektrisko šķidrumu, piemēram, spirtu un naftas produktu, plūsmas mērīšanai. Tie ir piemēroti tādu šķidrumu plūsmas ātruma mērīšanai, kuru īpatnējā elektrovadītspēja ir vismaz 10-3 S/m.
Skaitītāji.
Saskaņā ar darbības principu visi šķidruma un gāzes skaitītāji ir sadalīti ātrgaitas un tilpuma skaitītāji.
Ātruma mērītāji ir konstruēti tā, lai šķidrums, kas plūst caur ierīces kameru, rotē pagrieziena galdu vai lāpstiņriteni, leņķiskais ātrums kas ir proporcionāls plūsmas ātrumam un līdz ar to plūsmas ātrumam.
Tilpuma mērītāji. Šķidrums (vai gāze), kas nonāk ierīcē, tiek mērīts atsevišķās vienāda tilpuma devās, kuras pēc tam tiek summētas.
Ātrgaitas skaitītājs ar skrūvējamu griezēju.
Liela ūdens daudzuma mērīšanai izmanto ātrgaitas skaitītāju ar skrūvējamu vērptuvi.
11. attēls.
Šķidruma plūsma 4 att. 11, ieejot ierīcē, tiek izlīdzināts ar straumes taisnotāju 3 un nokrīt uz pagrieziena galda 2 lāpstiņām, kas ir izgatavots daudzvītņu dzenskrūves veidā ar lielu lāpstiņu soli. Pagriežamā galda rotācija tiek pārsūtīta caur tārpu pāri un transmisijas mehānismu 4 uz skaitīšanas ierīci. Ierīces regulēšanai viens no plūsmas taisnotāja radiālajiem lāpstiņām ir padarīts rotējošs, lai, mainot plūsmas ātrumu, varētu paātrināt vai palēnināt grozāmā galda ātrumu.
Ātrgaitas skaitītājs ar vertikālu lāpstiņriteni.
Šo skaitītāju izmanto salīdzinoši nelielu ūdens plūsmu mērīšanai, un tas ir pieejams nominālajām plūsmām no 1 līdz 6,3 m3/h ar kalibru no 15 līdz 40 mm.
12. attēls.
Atkarībā no ūdens plūsmas sadalījuma, kas nonāk lāpstiņritenī, ir divas skaitītāju modifikācijas - vienas strūklas un daudzstrūklas.
12. attēlā parādīts vienas strūklas skaitītāja dizains. Šķidrums tiek piegādāts lāpstiņritenim tangenciāli apļa virzienā, ko apraksta lāpstiņu vidējais rādiuss.
Vairāku strūklu skaitītāju priekšrocība ir salīdzinoši mazā slodze uz balstu un lāpstiņriteņa asi, bet trūkums ir sarežģītāka konstrukcija nekā vienas strūklas skaitītājiem un iespēja aizsprostot strūklas padeves atveres. Skaitītāju pagrieziena galdiņi un lāpstiņriteņi ir izgatavoti no celuloīda, plastmasas un cietās gumijas.
Skaitītājs ir uzstādīts uz cauruļvada lineārā posma, un 8-10 D attālumā no tā priekšā (cauruļvada D diametrs) nedrīkst atrasties ierīces, kas izkropļo plūsmu (līkumi, tējas, vārsti utt. .). Gadījumos, kad joprojām ir sagaidāmi daži plūsmas traucējumi, skaitītāju priekšā tiek uzstādīti papildu plūsmas taisnotāji.
Skaitītājus ar horizontālo lāpstiņriteni var uzstādīt uz horizontāliem, slīpiem un vertikāliem cauruļvadiem, savukārt skaitītājus ar vertikālu lāpstiņriteni var uzstādīt tikai uz horizontālajiem cauruļvadiem.
Šķidruma tilpuma mērītājs ar ovāliem zobratiem.
Šī skaitītāja darbība ir balstīta uz noteiktu šķidruma tilpumu izspiešanu no ierīces mērīšanas kameras ar ovāliem zobratiem, kas ir pārnesti un griežas spiediena starpības ietekmē ierīces ieplūdes un izplūdes caurulēs.
13. attēls.
Šāda skaitītāja diagramma ir parādīta 13. attēlā. Pirmajā sākuma stāvoklī (13. att., a) zobrata 2 virsma r atrodas zem ienākošā šķidruma spiediena, un vienāda virsma r ir zem spiediena izejošo šķidrumu. Mazāk ievades. Šī spiediena starpība rada griezes momentu, kas griež 2. pārnesumu pulksteņrādītāja virzienā. Šajā gadījumā šķidrums no 1. dobuma un dobuma, kas atrodas zem pārnesuma 3, tiek izspiests izplūdes caurulē. 3. pārnesuma griezes moments ir nulle, jo virsmas a1g1 un g1b1 ir vienādas un atrodas zem vienāda ieejas spiediena. Tāpēc pārnesums ir 2 piedziņas, pārnesums ir 3 piedziņas.
Starpstāvoklī (13. att., b) zobrats 2 griežas tajā pašā virzienā, bet tā griezes moments būs mazāks nekā pozīcijā a, pateicoties pretdarbības momentam, ko rada spiediens uz virsmu dg (d-saskares punkts). no zobratiem). 3. pārnesuma virsma a1b1 ir zem ienākošā spiediena, un virsma b1 b1 ir zem izejošā spiediena. Pārnesumam ir griezes moments pretēji pulksteņrādītāja virzienam. Šajā pozīcijā tiek darbināti abi pārnesumi.
Otrajā sākuma stāvoklī (13. att., c) 3. pārnesums atrodas lielākā griezes momenta ietekmē un brauc, savukārt 2. pārnesuma griezes moments ir nulle, tas tiek vadīts.
Tomēr abu pārnesumu kopējais griezes moments jebkurā no pozīcijām paliek nemainīgs.
Pilnas zobratu griešanās laikā (viens skaitītāja cikls) 1. un 4. dobumu piepilda divas reizes un iztukšo divas reizes. Četru šķidruma devu tilpums, kas izspiests no šiem dobumiem, veido skaitītāja mērīšanas tilpumu.
Jo lielāka šķidruma plūsma caur skaitītāju, jo ātrāk griežas zobrati. Izmērīto tilpumu pārvietošana. Pārraide no ovālajiem zobratiem uz skaitīšanas mehānismu tiek veikta, izmantojot magnētisko savienojumu, kas darbojas šādi. Piedziņas magnēts ir fiksēts ovālā zobrata 3 galā, un dzenošais atrodas uz ass, savienojot sakabi ar pārnesumkārbu 5. Kamera, kurā atrodas ovālie zobrati, ir atdalīta no pārnesumkārbas 5 un skaitīšanas mehānisma 6 ar nemagnētisku nodalījumu. Rotējot, piedziņas vārpsta nostiprina piedziņu.
Siltumenerģija ir siltuma mērīšanas sistēma, kas tika izgudrota un izmantota pirms diviem gadsimtiem. Pamatnoteikums darbam ar šo vērtību bija tāds, ka siltumenerģija tiek saglabāta un nevar vienkārši pazust, bet to var pārveidot par cita veida enerģiju.
Ir vairāki vispārpieņemti siltumenerģijas vienības. Tos galvenokārt izmanto tādās rūpniecības nozarēs kā. Visizplatītākie ir aprakstīti zemāk:
Jebkurai SI sistēmā iekļautajai mērvienībai ir mērķis, lai noteiktu viena vai cita veida enerģijas, piemēram, siltuma vai elektroenerģijas, kopējo daudzumu. Mērīšanas laiks un daudzums šīs vērtības neietekmē, tāpēc tos var izmantot gan patērētajai, gan jau patērētajai enerģijai. Turklāt šādos daudzumos tiek aprēķināta arī jebkura pārraide un uztveršana, kā arī zudumi.
Kur tiek izmantotas siltumenerģijas mērvienības?
Enerģijas vienības, kas pārveidotas siltumā
Kā ilustratīvs piemērs zemāk ir sniegti dažādu populāru SI indeksu salīdzinājumi ar siltumenerģiju:
- 1 GJ ir vienāds ar 0,24 Gcal, kas elektriskajā ekvivalentā ir vienāds ar 3400 miljoniem kW stundā. Siltumenerģijas ekvivalentā 1 GJ = 0,44 tonnas tvaika;
- Tajā pašā laikā 1 Gcal = 4,1868 GJ = 16 000 miljoni kW stundā = 1,9 tonnas tvaika;
- 1 tonna tvaika ir vienāda ar 2,3 GJ = 0,6 Gcal = 8200 kW stundā.
Šajā piemērā dotā tvaika vērtība tiek uzskatīta par ūdens iztvaikošanu, sasniedzot 100°C.
Siltuma daudzuma aprēķināšanai izmanto šādu principu: lai iegūtu datus par siltuma daudzumu, to izmanto šķidruma karsēšanā, pēc tam ūdens masu reizina ar dīgstu temperatūru. Ja SI šķidruma masu mēra kilogramos, bet temperatūras atšķirības - Celsija grādos, tad šādu aprēķinu rezultāts būs siltuma daudzums kilokalorijās.
Ja rodas nepieciešamība pārnest siltumenerģiju no viena fiziska ķermeņa uz otru un vēlaties noskaidrot iespējamos zudumus, tad saņemtās vielas siltuma masa jāreizina ar pieauguma temperatūru un pēc tam jānoskaidro produkts. no iegūtās vērtības ar " īpatnējā siltuma jauda» vielas.
Tvaika stāvokli nosaka tā spiediens, temperatūra un īpatnējais svars. Tvaika spiediens, kas atrodas traukā, ir spēks, ar kādu tas nospiež uz trauka sienas virsmas laukuma vienību. To mēra tehniskajās atmosfērās (saīsināti kā at); Viena tehniskā atmosfēra ir vienāda ar spiedienu 1 kilograms uz kvadrātcentimetru (kg/cm2),
Tvaika spiediena daudzumu uz katla sienām nosaka ar manometru. Ja, piemēram, uz tvaika katla uzstādītais uzrāda spiedienu 5 atm, tad tas nozīmē, ka katrs katla sienu virsmas kvadrātcentimetrs no iekšpuses piedzīvo spiedienu, kas vienāds ar 5 kg.
Ja gāzes vai tvaiki tiek izsūknēti no hermētiski noslēgta trauka, spiediens tajā būs mazāks par ārējo spiedienu. Atšķirību starp šiem spiedieniem sauc par retināšanu (vakuumu). Piemēram, ja ārējais spiediens ir 1 atm un traukā ir 0,3 atm, tad vakuums tajā būs vienāds ar 1-0,3 = 0,7 atm. Dažreiz retināšanu mēra nevis pēc atmosfēras frakcijām, bet gan pēc šķidruma, parasti dzīvsudraba, kolonnas augstuma. Ir aprēķināts, ka 1 tehniskās atmosfēras spiediens, t.i., 1 kilograms uz 1 kvadrātcentimetru, rada 736 mm augstu dzīvsudraba stabu. Ja vakuumu mēra ar pTyfra kolonnas augstumu, tad mūsu piemērā tas acīmredzami ir vienāds ar: 0,7X736=515,2 mm.
Vakuumu nosaka ar vakuuma mērītājiem, kas rāda to atmosfēras daļās, vai pēc dzīvsudraba kolonnas augstuma milimetros.
Temperatūra ir ķermeņu (tvaiks, ūdens, dzelzs, akmens utt.) sildīšanas pakāpe. To nosaka ar termometru. Kā zināms, nulle grādi pēc Celsija atbilst ledus kušanas temperatūrai, bet 100 grādi atbilst ūdens viršanas temperatūrai normālā atmosfēras spiedienā. Celsija grādus apzīmē ar °C. Piemēram, 30 grādu pēc Celsija temperatūra tiek norādīta šādi: 30°C.
Tvaika īpatnējais svars ir viena kubikmetra (m3) svars. Ja ir zināms, piemēram, ka 5 m3 tvaika sver 12,2 kg, tad šī tvaika īpatnējais svars ir 12,2: 5 = 2,44 kg uz kubikmetru (kg/m3). Tāpēc tvaika īpatnējais svars ir vienāds ar tā kopējo svaru (kg), kas dalīts ar kopējo tilpumu (m3).
Īpašais tvaika tilpums ir viena kilograma tvaika tilpums, t.i., īpatnējais tvaika tilpums ir vienāds ar tā kopējo tilpumu (m3), kas dalīts ar tā kopējo svaru (kg).
Jo augstāks ir ūdens spiediens, jo augstāka ir tā viršanas (piesātinājuma) temperatūra, tāpēc katram spiedienam ir savs viršanas punkts. Tātad, ja uz tvaika katla uzstādītais manometrs rāda spiedienu, piemēram, 5 atm, tad ūdens viršanas temperatūra (un tvaika temperatūra) šajā katlā ir 158°C. Ja spiediens tiek paaugstināts tā, ka manometrs rāda 10 atm, tad arī tvaika temperatūra paaugstinās un būs vienāda ar 183°C.
Tagad apskatīsim, kā tiek ražots tvaiks.
Pieņemsim, ka stikla cilindrs zem virzuļa satur jodu. Virzulis cieši pieguļ cilindra sieniņām, bet tajā pašā laikā var tajā brīvi kustēties (1,/). Pieņemsim arī, ka, lai izmērītu ūdens un tvaika temperatūru cilindrā, virzulī tiek ievietots termometrs.
Mēs sildīsim cilindru un vienlaikus vērosim, kas notiek ar ūdeni tajā. Vispirms mēs pamanīsim, ka ūdens temperatūra paaugstinās, tā tilpums nedaudz palielinās un virzulis cilindrā sāk lēnām virzīties uz augšu. Visbeidzot, ūdens temperatūra paaugstinās pietiekami, lai ūdens uzvārās (1,//). Tvaika burbuļi, ar spēku izlidojot no ūdens, iznesīs tās daļiņas šļakatu veidā, kā rezultātā telpa virs verdošā ūdens tiks piepildīta ar tvaika un ūdens daļiņu maisījumu. Šo maisījumu sauc par mitru piesātinātu tvaiku vai vienkārši mitru tvaiku (I, III).
Turpinot vārīšanu, pamanīsim, ka balonā paliek arvien mazāk ūdens, un slapjš tvaiks Vairāk. Tā kā tvaika tilpums ir daudz lielāks nekā ūdens tilpums; no kura tas nāca, tad, kad ūdens pārvēršas tvaikā, cilindra iekšējais tilpums ievērojami palielināsies, un virzulis ātri pacelsies.
Beidzot pienāks brīdis, kad pēdējā ūdens daļiņa cilindrā pārvērtīsies tvaikā. Šādu tvaiku sauc par sausu piesātinātu (1,/K) vai vienkārši sausu. Tvaika un ūdens temperatūra vārīšanās laikā (piesātinājuma temperatūra) paliek nemainīga un vienāda ar temperatūru, kurā ūdens sāka vārīties.
Ja balona sildīšana turpināsies, paaugstināsies tvaika temperatūra un tajā pašā laikā palielināsies tā tilpums. Šādu tvaiku sauc par pārkarsētu (1,V).
Ja cilindra sildīšana tiek pārtraukta, tvaiks sāks izdalīt siltumu vidi, kamēr tā temperatūra pazemināsies. Kad tā kļūst vienāda ar piesātinājuma temperatūru, tvaiks atkal pārvēršas sausā piesātinātā. Tad tas pakāpeniski pārvērtīsies šķidrumā, tāpēc tvaiks kļūs mitrs. Šis process notiek nemainīgā temperatūrā, kas vienāda ar temperatūru! kipedia. Kad; pēdējais bits!daļiņa| Tvaiks pārvērtīsies ūdenī un ūdens pārstās vārīties. Tad temperatūra turpinās pazemināties līdz apkārtējās vides temperatūrai.
No iepriekš minētā var izdarīt šādus secinājumus.
Pirmkārt, tvaiks var būt mitrs, sauss un pārkarsēts. Sausā tvaika stāvoklis ir ļoti nestabils un pat ar mazāko karsēšanu* vai dzesēšanu kļūst pārkarsēts vai mitrs. praktiskie apstākļi tvaiks var būt tikai slapjš vai pārkarsēts.
Otrkārt, vērojot ūdens vārīšanos tajā caur stikla cilindra sieniņām, var pamanīt, ka vārīšanās sākumā, kad balonā vēl ir daudz ūdens, tvaikiem ir blīva piena balta krāsa. Ūdenim vāroties prom, kad tvaikos tā paliek arvien mazāk, šīs krāsas blīvums kļūst caurspīdīgāks. Visbeidzot, kad pēdējā ūdens daļiņa pārvēršas tvaikā, tā kļūst caurspīdīga. Līdz ar to paši ūdens tvaiki ir caurspīdīgi, un balto krāsu tiem piešķir tajā esošās ūdens daļiņas. Slapjā tvaikā var būt dažāds ūdens daļiņu skaits. Tāpēc, lai pilnībā izprastu mitro tvaiku, jāzina ne tikai tā spiediens, bet arī sausuma pakāpe. Šī vērtība parāda; kāds sausā tvaika daudzums kilograma daļās ir vienā kilogramā mitra tvaika. Piemēram, ja viens kilograms mitra tvaika sastāv no 0,8 kg sausa tvaika un 0,2 kg ūdens, tad šāda tvaika sausuma pakāpe ir 0,8. Tvaika katlos ražotā mitrā tvaika sausuma pakāpe ir 0,96-0,97.
Treškārt, eksperimentā virzuļa slodze nemainījās, kas nozīmē, ka pārkarsētā tvaika (tāpat kā svētītā sausā tvaika) spiediens eksperimenta laikā palika nemainīgs, bet karsējot tā temperatūra paaugstinājās. Līdz ar to pie tāda paša spiediena pārkarsēta tvaika temperatūra var būt atšķirīga. Tāpēc, lai raksturotu šādu tvaiku, tiek norādīts ne tikai tā spiediens, bet arī tā temperatūra.
Tātad, lai raksturotu mitro tvaiku, ir jāzina tā spiediens un sausuma pakāpe, un, lai raksturotu pārkarsētu tvaiku, ir jāzina tā spiediens un temperatūra.
Pirmkārt, pārkarsēts tvaiks sāka veidoties tikai pēc tam, kad balonā nebija palicis ūdens, tāpēc, kad bija. ūdens, jūs varat iegūt tikai mitru tvaiku. YU
Tāpēc tvaika katlos tvaiks var būt tikai slapjš. Ja nepieciešams iegūt pārkarsētu tvaiku, tad mitro tvaiku no katla izvada īpašās ierīcēs - tvaika pārkarsētājos, tādējādi atdalot to no ūdens. Pārkarsētājos tvaiks tiek papildus uzkarsēts, pēc tam tas pārkarst.
Lai gan pārkarsēta tvaika iegūšanai ir nepieciešama pārkarsētāja iekārta, kas apgrūtina katla uzstādīšanu, taču priekšrocību dēļ, kas pārkarsētam tvaikam ir salīdzinājumā ar mitro tvaiku; to biežāk izmanto kuģu iekārtās. Galvenās to priekšrocības ir šādas.
1. Kad pārkarsēts tvaiks ir atdzesēts, nerodas kondensāts. Šī pārkarsētā tvaika īpašība ir ļoti svarīga. Neatkarīgi no tā, cik labi ir izolētas caurules, pa kurām tvaiks plūst no katla uz iekārtu un šīs iekārtas tvaika cilindru, tās joprojām vada siltumu, un tāpēc tvaiks, saskaroties ar to sienām, tiek atdzesēts. Ja tvaiks ir pārkarsēts, tad dzesēšana ir saistīta tikai ar tā temperatūras un īpatnējā tilpuma samazināšanos. Ja tvaiks ir slapjš, tas kondensējas, t.i., daļa tvaika pārvēršas ūdenī. Ūdens veidošanās tvaika līnijā un īpaši tvaika dzinēja cilindrā ir kaitīga un var izraisīt smagu negadījumu.
2. Pārkarsēts tvaiks izdala siltumu sliktāk nekā mitrais tvaiks, tādēļ, saskaroties ar cauruļvadu, cilindru u.c. aukstajām sienām, tas atdziest mazāk nekā mitrais tvaiks. Kopumā, strādājot ar pārkarsētu tvaiku, tiek iegūts 10-15% degvielas patēriņa ietaupījums.
Ph.D., A. V. Kovaļenko
Izmantotie pārkarsētā tvaika skaitītāji nosaka: spiedienu, temperatūru un viens"izdevumu parametrs". Kā jau minēts, šī informācija nav pietiekama, lai noteiktu mitrā tvaika siltumu un masu.
Lai šādiem skaitītājiem nodrošinātu iespēju kontrolēt mitrā tvaika siltumu un masu, plānots izmantot datorus ar iespēju ievadīt korekciju parametram “sausuma pakāpe”. Taču šāds mitrā tvaika parametru uzraudzības problēmas risinājums, balstoties uz zināmo tehnoloģiju līmeni, uzskatāms par nepietiekami efektīvu.
Pārkarsētā tvaika cauruļvados šo skaitītāju “plūsmas parametra” signāls atbilst kontrolētās plūsmas masas plūsmas ātrumam. Pārkarsēta tvaika patēriņu var attēlot ar šādu matemātisku izteiksmi:
, (1 .1)
kur: - pārkarsēta tvaika patēriņš;
Pārkarsēta tvaika blīvums;
Pārkarsēta tvaika ātrums tvaika līnijā;
Kontrolēta plūsmas šķērsgriezums.
Pārkarsēta tvaika blīvums ir zināma tvaika spiediena un temperatūras funkcija kontrolētajā tvaika līnijā.
Lai noteiktu pārkarsēta tvaika plūsmas ātrumu (), var izmantot jebkuru pieņemamu “plūsmas parametra” mērītāju, piemēram, mērīšanas diafragmu.
Tādējādi pārkarsētā tvaika plūsmu nosaka pēc izmērītajiem “plūsmas parametra”, temperatūras un spiediena signāliem. Šis aprēķina modelis ir ideāli piemērots pārkarsēta tvaika parametru noteikšanai.
Tomēr pārkarsēts tvaiks, izmantojot vai zaudējot savu siltumenerģiju, neizbēgami kļūst par mitru tvaiku.
Mitrā tvaika plūsmas ātrumu var attēlot ar šādu matemātisko izteiksmi:
, (1.2)
kur: - mitrā tvaika patēriņš;
Slapjā tvaika tvaika fāzes plūsmas ātrums (piesātinātā tvaika fāze);
Slapjā tvaika šķidrās fāzes patēriņš;
Plūsmas šķidrās fāzes kustības ātrums.
Piesātināts tvaiks ar piesātinātu tvaika temperatūru; - mitrs tvaiks; - ūdens piesātināta tvaika temperatūrā.
Mitrā tvaika fāžu blīvumi ir zināmas tvaika spiediena funkcijas kontrolētajā tvaika līnijā. Citus mitrā tvaika parametrus, piemēram, piemēram: , , , , , , nevar noteikt ar pārkarsētā tvaika mērītājiem. Šādā situācijā nav jēgas labot “plūsmas parametra” signālu ar izmērīto sausuma pakāpes vērtību, jo šis signāls fiziski neatbilst plūsmas ātrumam vai tā fāzēm. Šādam “plūsmas parametra” signālam nav nepieciešama korekcija, bet... regulēšana.
Identificēto problēmu, kas saistīta ar siltuma un mitra tvaika masas regulēšanu, var detalizēti parādīt konkrētus piemērus.
Plūsmas mērīšanas sistēmas piemērs. Tvaika plūsmas mērīšanas sistēma, izmantojot speciāli izstrādātas spiediena caurules saskaņā ar izgudrojuma patentu Nr. 2243508 (RU). Šajā plūsmas noteikšanas sistēmā (ierīcē) tiek mērīts statiskais spiediens un spiediena starpība () starp divām spiediena caurulēm kontrolētā tvaika plūsmā pie reaktora izejas, vienas spiediena caurules uztveršanas logs ir vērsts pret plūsmu un citi - lejup pa straumi.
No publicētiem avotiem ir zināms, ka šīs sistēmas testu rezultāti atomelektrostaciju un termoelektrostaciju tvaika cauruļvados parāda spiediena cauruļu izmantošanas priekšrocības salīdzinājumā ar citiem tvaika parametru skaitītājiem. Jo īpaši to priekšrocības salīdzinājumā ar mērīšanas diafragmām ir redzamas konstrukcijas uzticamībā un vienkāršībā, vienkāršībā un uzstādīšanas vienkāršībā, kā arī praktiski bez spiediena zudumiem.
Reaktora, piemēram, VVER-1000 spēka agregātu tvaika cauruļvadā plūst slapjš tvaiks ar sausuma pakāpi, kas nepārsniedz 0,98. Šajā sakarā spiediena starpību (), ko mēra abas ierīces spiediena caurules, veido abas kontrolētās plūsmas fāzes. Šī spiediena krituma no spiediena caurulēm atkarību no plūsmas parametriem var attēlot ar šādu matemātisko izteiksmi:
(1.3)
kur: - divu mērcauruļu signāla koeficients;
Patiesais tilpuma tvaika saturs mitrā tvaika plūsmā;
Plūsmas tvaika fāzes kustības ātrums;
Plūsmas šķidrās fāzes kustības ātrums;
Tvaika fāzes blīvums;
Šķidrās fāzes blīvums.
Iepriekš minētais vienādojums (1.3) saturtrīsnezināmi plūsmas parametri (, , ) un koeficients ( ) signāls no ierīces mērīšanas caurulēm. Cita informācija problēmas risināšanai šai sistēmai netiek sniegta. Šajā sakarā mitrā tvaika plūsmas ātruma noteikšanas problēmu nevar atrisināt, neizmantojot papildu informāciju vai neieviešot ierobežojošus nosacījumus.
Attiecīgajai ierīcei, lai noteiktu mitrā tvaika kontrolētās plūsmas plūsmas ātrumu, ir kaut kā jānosaka vai kaut kur jāņem vērtības, , Un .
Šo ierīci izmanto dzesēšanas šķidruma līmeņa kontroles sistēmā atomelektrostaciju reaktoros. Ierīces informācijas apstrādes sistēma izmanto vienfāzes plūsmas modeli. Tas izriet no tā aprakstā esošā teksta un formulām. Tādējādi šī ierīce ignorē faktisko šķidrās fāzes klātbūtni kontrolētajā plūsmā. Ierīces aprēķina pamatformula saskaņā ar patentu izgudrojumam Nr. 2243508 (RU) var attēlot šādi:
(1.4)
Tas nozīmē, ka vienādojums (1.3) tiek izmantots ar patieso tilpuma tvaiku satura fiksētu vērtību (vienāds ar vienību). Tieši no (1.4) vienādojuma ir skaidrs, kā tas izkropļo plūsmas tvaika fāzes ātruma parametra aprēķināto vērtību. Formulas kreisajā pusē ir izmērītais parametrs, ko veido divas kustības dažādos ātrumos(nepārtraukti tvaiki un tā tilpumā izkliedētais šķidrums) plūsmas fāzes. Formulas labā puse ir tvaika fāzes blīvuma (statiskā spiediena funkcija) un tvaika fāzes plūsmas ātruma kvadrāta reizinājums.
Vēl viens piemērs. Ierīce saskaņā ar patentu Nr. 2444726 (RU) satur tvaika līniju ar “plūsmas parametra” mērītāju, kas ir selektīvs attiecībā uz tvaika fāzes īpašībām un parametriem (piemēram, Pito caurule, kuras uztveršanas logs ir vērsts pa plūsmu) , statiskā spiediena mērītājs un sausuma pakāpes mērītājs.
- Par signālu statiskais spiediens () nosaka nepieciešamos plūsmas “tabulas” parametrus, piemēram: tās fāžu blīvumus un īpatnējo siltuma saturu:
Tvaika fāzes blīvums;
Šķidrās fāzes blīvums;
Tvaika fāzes entalpija;
Šķidrās fāzes entalpija.
AR pīkstēja Dinamiskais vakuuma mērītājs (ja koeficients ir iepriekš noteikts vai kaut kur ņemts) ļauj noteikt plūsmas tvaika fāzes ātrumu:
,(2.1)
kur: - dinamiskā vakuuma mērītāja signāls;
Dinamiskā vakuuma skaitītāja signāla koeficients;
Tvaika fāzes blīvums;
Slapjā tvaika plūsmas tvaika fāzes ātrums.
- Par signālu sausuma mērītājs nosaka tvaika fāzes (piesātinātās tvaika fāzes) plūsmas ātruma attiecību pret kopējo kontrolētās plūsmas plūsmas ātrumu:
, (2.2)
Atrisināt divu vienādojumu sistēmu (2.1) un (2.2) ar trīs nezināmiem parametriem: , , , un ceturto nezināmo koeficientu iespējams tikai ar papildus informācijas izmantošanu.
Tādas Papildus informācija Problēmas risināšanai var izmantot fāzes slīdēšanas parametru (). “Vietējās” vērtības (patiesā tilpuma tvaiku satura) attiecība pret “patērējamo” vērtību (patērējamo tilpuma tvaiku saturu) tehnoloģijā, ko sauc par fāzes slīdēšanas parametrs ( 
). Fāzes slīdēšanas parametrs () ir vāja spiediena funkcija, un to var noteikt pēc empīriskās formulas ().
Tādējādi, lai atrisinātu problēmu, tiek iegūts trešais vienādojums:
, (2.3)
Ja kaut kā nosakām vai kaut kur paņemam koeficientus ( , , ), no ierīces mērītāju signāliem (saskaņā ar patentu) trīs vienādojumu sistēma (2.1), (2.2), (2.3) ar trīs nezināmiem plūsmas parametriem ( , , ) Nr. 2444726) ļauj atrisināt slapjā tvaika plūsmas siltuma un masas regulēšanas uzdevumu. Parādītais risinājums izskatās ļoti apgrūtinošs, taču dažos īstenošanas apstākļos konstatētais trūkums ir niecīgs. Jāņem vērā arī tas, ka tvaika parametri, ko nosaka šī ierīce atpaliek no pašreizējā brīža noteiktā sausuma pakāpes parametra aizkaves laikam (apmēram 30-40 sekundes).
Prezentētajā darbā izmantojot konkrētus piemērus parādīts, tas:
- Slavens pārkarsētā tvaika skaitītāji nenodrošina iespēju izveidot sistēmu mitrā un piesātinātā tvaika siltuma un masas uzraudzībai.
Jāatzīst, ka slapja tvaika siltuma un masas kontroles vienības, izmantojot pārkarsētas tvaika skaitītājus, ir veltīgas. Tie paši par sevi nekontrolē slapjā tvaika plūsmas siltumu un masu, un, ja tos papildina ar sausuma pakāpes kontroles līdzekļiem, labākajā gadījumā tie veido apgrūtinošu vadības sistēmu, kas nenodrošina vajadzīgo precizitāti ar ievērojamu kavēšanos. noteiktos tvaika parametrus.
Jums vajadzētu pievērst uzmanību kontroles problēmu risināšanai pieejamais tehnoloģiju līmenis mitrā tvaika siltums un masa: .
Piedāvātie tehniskie risinājumi ir slapja tvaika pašreizējo parametru uzraudzības sistēmas kodols (opcija), kas nodrošina iespēju standartizēt precizitāti, izmantojot sausuma pakāpes mērītāju atskaites signālus. Patiesā tilpuma tvaika satura un plūsmas fāzes ātruma uzraudzības precizitāte ir tieši standartizēta. Detalizēts aprakstsŠis slapjā tvaika plūsmas siltuma un masas kontroles sistēmas variants tiks prezentēts vēlāk atsevišķs darbs.
Literatūra:
1. Kovaļenko A. V. Jautājums par mitrā tvaika kontroles sistēmas izveidi grāmatvedības uzdevumu veikšanai
un tehnoloģiskiem mērķiem. Raksts portālā RosTeplo. Publicēts 02.06.2012
2. A.G. Agejevs, R.V. Vasiļjeva, Ju.S. Gorbunovs, B.M. Koroļkovs. Tvaika plūsmas mērīšanas sistēmas testēšana Balakovas AES energobloka Nr.3 tvaika ģeneratoru tvaika cauruļvados dinamiskos režīmos. / Žurnāls "Jaunums Krievijas elektroenerģētikā", Nr. 11, 2007/
3. Agejevs A.G. utt. RF patents izgudrojumam Nr. 2243508. Ierīce tvaika plūsmas mērīšanai tvaika cauruļvadā. Izgudrojumu biļetens, 2004. gada 27. decembris / Patenta īpašnieks ENIC/
4. Kovaļenko A.V. RF patents izgudrojumam Nr. 2444726 (RU). Ierīce mitras tvaika plūsmas siltuma jaudas, masas plūsmas, entalpijas un sausuma kontrolei. Izgudrojumu biļetens Nr.7, 2012.g
5. Tong L. Siltuma pārnese vārīšanās un divfāžu plūsmas laikā. M.: Mir, 1969. -344 lpp.
6. Kovaļenko A.V. RF patents izgudrojumam Nr.2380694 (RU), MCP G 01N 25/60. Metode mitrā tvaika sausuma pakāpes kontrolei / A.V. Kovaļenko // Izgudrojumu biļetens. 2010. Nr.3.Nr.2008119269.Prioritāte 05.15.2008.
7. Kovalenko A.V. RF patents izgudrojumam Nr.2459198 (RU), Ierīce mitra tvaika sausuma, entalpijas, termiskās un masas plūsmas ātruma kontrolei. 2012.gada Izgudrojumu biļetens Nr.23
8. Kovaļenko A.V. Izgudrojuma pieteikums Nr.2011129977 (RU). Ierīce mitras tvaika plūsmas sausuma pakāpes noteikšanai. Prioritāte datēta ar 2011. gada 19. jūliju. Lēmums par patenta izsniegšanu izgudrojumam, datēts ar 2012. gada 9. jūliju.
9. Kovaļenko A.V. Izgudrojuma pieteikums Nr.2011120638 (RU). Metode patiesā tilpuma tvaika satura un slapjā tvaika plūsmas fāzes ātruma uzraudzībai tvaika ģeneratora tvaika līnijā. Prioritāte datēta ar 2011. gada 20. maiju. Lēmums par patenta izsniegšanu izgudrojumam, datēts ar 2012. gada 12. oktobri.
10. Kovaļenko A.V. Pieteikums izgudrojumam Nr.2011121705 (RU). Metode patiesā tilpuma tvaika satura un mitrā tvaika plūsmas fāžu ātruma uzraudzībai tvaika cauruļvadā gar plūsmu. Prioritāte datēta ar 2011. gada 27. maiju. Lēmums par patenta izsniegšanu izgudrojumam, datēts ar 2012. gada 12. oktobri.
- Gāzes vārsti (solenoīda vārsti, drošības slēgvārsti, drošības samazināšanas vārsti, slēgvārsti un vārstu bloki)
- Skapju bloki ar vienu samazināšanas līniju un apvedceļu
- Skapju bloki ar galvenajām un rezerves samazināšanas līnijām
- Spiediena mērītāji, vakuuma mērītāji, spiediena un vakuuma mērītāji, kas norāda un signalizē
- Spiediena mērītāji, vilkmes mērītāji un spiediena mērītāji, kas rāda un signalizē
- Saistīts aprīkojums (membrānas mediju separatori, pulsācijas absorbētāji, pozicionieri utt.)
- Temperatūras mērītāji, temperatūras mērītāji un temperatūras regulatori
- Kontrolieri temperatūras regulēšanai apkures sistēmās
- Temperatūras kontroles ierīces, daudzkanālu skaitītāji un kontrolieri
- Saistītais aprīkojums līmeņa mērīšanas un kontroles ierīcēm
- Vadības, maisīšanas, slēgšanas un regulēšanas vārsti un ūdens spiediena regulatori
- Saistītais aprīkojums (noplūdes detektori, KOF, termopārsegi utt.)
- Gaismas tipa industriālie gāzes infrasarkanie izstarotāji
- Rūpnieciskie gāzes infrasarkanie tumšā tipa izstarotāji
- Gaisa aizkari, gāzes-gaisa sildītāji, siltuma ģeneratori
- Griestu, sienu (sienu) infrasarkanie paneļi un lentes infrasarkanās apkures sistēmas
Jūsu pieteikums
Pērciet vajadzīgo preci. Lai to izdarītu, dodieties uz lapu ar tās aprakstu un noklikšķiniet uz pogas
"Pievienot produktu pieprasījumam."
Tvaika patēriņa mērīšana. Instrumentu inženieru piedzīvojumi vai virpuļplūsmas mērītāji kā reāla alternatīva ierobežošanas ierīcēm
Izdevums: Enerģijas analīze un energoefektivitāte Nr. 6. Gads: 2006
15.10.2006Šobrīd energoresursu uzskaites jautājumiem pamatoti tiek pievērsta pastiprināta uzmanība. To nosaka fakts, ka, no vienas puses, bez ticamas informācijas par patērētajiem resursiem nav iespējams kompetenti veikt enerģijas taupīšanas pasākumus, kas nepārtraukti augošo enerģijas cenu apstākļos ir vitāli svarīgi gan individuālajiem uzņēmumiem, gan katrai nozarei un valsts ekonomikai kopumā. Savukārt mēraparātu daudzkārtēja pieauguma kontekstā aktualizējas to uzturēšanas, pareizāk sakot, uzturēšanas darba kārtībā izmaksu problēma.
Šīs vides specifikas dēļ tvaika plūsmas mērīšana ir izolēta no gāzes mērīšanas problēmu jomas. To galvenokārt nosaka augstās temperatūras un spiediens tvaika cauruļvados, kā arī dažādu mehānisku ieslēgumu (korozijas produkti, katlakmens utt.) klātbūtne tajos, tostarp paaugstināta cauruļvadu nodiluma rezultātā šajos ekstremālos apstākļos. kā arī kondensāts. Tāpēc, izmantojot dažādas plūsmas mērīšanas metodes, tvaika mērīšanas problēmas risināšanai patiešām ir tikai divas alternatīvas:
- plūsmas mērītāji, kuru pamatā ir ierobežošanas ierīces (SU) mainīga spiediena krituma metode;
- virpuļplūsmas mērītāji (VR).
- Vai izvēlēties plūsmas mērītāju, pamatojoties tikai uz izmaksām, dinamisko diapazonu (DR), precizitāti un kalibrēšanas intervālu (CTI)?
- Vai tie tiešām atbilst? specifikācijas Krievijā ražoti plūsmas mērītāji salīdzinājumā ar labākajiem ārvalstu analogiem?
Vidusmēra metrologam ir šādas aplūkojamo plūsmas mērīšanas metožu īpašības:
Attiecīgi secinājums ir ļoti vienkāršs: ja jums ir līdzekļi, tad labāk ir iegādāties virpuļplūsmas mērītāju, jo tas ir precīzāks un tiek kalibrēts retāk; ja finansējums ir ierobežots, tad paliek tikai “vecā labā” diafragma.
Rakstu varēja pabeigt ar šādu secinājumu, ja ne galvenie punkti, kas izklāstīti preambulā. Tāpēc mēs iesakām aizmirst pētāmo mērīšanas metožu attēlus un numurus un sākt tvaika plūsmas mērītāja izvēli no nulles.
Sākumā atcerēsimies, kas ir vadības sistēmas plūsmas mērītāji un virpuļplūsmas mērītāji.
Pirmais sastāv no noteiktas ierobežošanas ierīces, kas uzstādīta cauruļvadā. Parasti kā sašaurināšanas ierīce tiek izmantota tā sauktā diafragma: disks, kura iekšējais diametrs ir mazāks par cauruļvada iekšējo diametru. Vietējās sašaurināšanās dēļ diafragma rada spiediena starpību, kuras vērtību mēra ar diferenciālā spiediena sensoru. Absolūto tvaika spiedienu cauruļvadā un tvaika temperatūru mēra vienlaicīgi. Ja ir zināms diafragmas plūsmas koeficients, šī informācija ir pietiekama, lai aprēķinātu gāzes vai tvaika plūsmas ātrumu un attiecīgi noteiktu pārskata periodā patērētā produkta daudzumu.
Plūsmas mērīšanas virpuļprincips ir balstīts uz fon Kārmāna efektu, kas sastāv no tā, ka šķidruma vai gāzes plūsmai plūstot ap vāji blefotu ķermeni, notiek regulāra virpuļu veidošanās, t.i. alternatīva virpuļu veidošanās un izliešana abās norādītā ķermeņa pusēs, un virpuļu atkārtošanās biežums ir proporcionāls plūsmas ātrumam. Šo virpuļu veidošanos pavada regulāras periodiskas spiediena un plūsmas ātruma pulsācijas aiz blefa ķermeņa. Attiecīgi, izmērot šo pulsāciju biežumu, ir iespējams noteikt gāzes vai tvaika ātrumu vai plūsmas ātrumu darba apstākļos. Lai noteiktu cauri izvadītā tvaika daudzumu, tāpat kā SU gadījumā papildus jāmēra tvaika spiediens un temperatūra.
Rakstā aplūkosim divu Krievijā plaši izplatīto virpuļplūsmas mērītāju (VR) apakštipu īpašības, kas atšķiras ar virpuļu noteikšanas metodi:
- Spiediena vai ātruma pulsācijas reģistrē sensori, kas atrodas uz plūsmas daļas virsmas.
- Spiediena pulsācijas ietekmē jutīgo elementu (spārnu, cauruli, pjezomikrofonu utt.) aiz blefa korpusa, kas tos pārraida uz sensoru, kas paslēpts dziļi ierīcē.
Tātad, atgriezīsimies pie veicamā uzdevuma - mums ir jāuzstāda tvaika mērīšanas iekārta.
Visticamāk, tvaika plūsmas ātrums mainīsies atkarībā no gada laika, ražošanas apjomiem un citiem faktoriem, tāpēc ir nepieciešams nodrošināt, lai plūsmas mērītāja mērījumu diapazons būtu pietiekams.
Standarta maksimālā un minimālā plūsmas ātruma attiecība, kas izmērīta, izmantojot vadības sistēmu, ir 1:3, bet var sasniegt 1:10 (ja izmantojat vairāku diapazonu “inteliģentus”, bet arī ļoti dārgus diferenciālā spiediena sensorus). Tas jau ir labi, taču arī mezgla izmaksas šajā gadījumā tiks iestatītas uz tā “dinamiskā diapazona” maksimumu.
Plašs dinamiskais diapazons ir neapšaubāma virpuļplūsmas mērītāju priekšrocība. Šis skaitlis svārstās no 1:20 līdz 1:40. Bet arī šeit ne viss ir gludi. Galu galā virpuļplūsmas mērītāja konversijas koeficients (t.i., virpuļu veidošanās biežuma attiecība pret mērītās vides momentāno plūsmas ātrumu caur ierīces mērīšanas sekciju) ir stabils ļoti ierobežotā plūsmas ātrumu diapazonā, ko nosaka Reinoldsa skaitlis Re (hidrodinamiskās līdzības kritērijs). Lai sasniegtu maksimālu precizitāti, ir nepieciešams ieviest individuālus korekcijas koeficientus, lai nodrošinātu mērījumu precizitāti visā diapazonā. Koeficientu masīva izmantošanai ir nepieciešama laba procesora apstrādes jauda, tāpēc mūsdienu viedajiem virpuļplūsmas mērītājiem ir jābūt jaunākās paaudzes procesoriem. Diemžēl ne visas sadzīves ierīces izmanto digitālo signālu apstrādi ar Karmana atkarības korekciju, tāpēc mērījumu kļūda šādās ierīcēs palielinās, palielinoties dinamiskajam diapazonam.
Interesanti, ka digitālās spektrālās signālu apstrādes izmantošana ir ļāvusi pārvarēt vēl vienu kaitinošu VR trūkumu pagātnē. Fakts ir tāds, ka mērīšanas princips ietver plūsmas pulsāciju noteikšanu. Šajā gadījumā ārējās vibrācijas var pārklāties ar noderīgo signālu un pat to pilnībā bloķēt. Traucējumi izraisīja mērījumu precizitātes samazināšanos un izejas signāla parādīšanās iespēju, ja cauruļvadā nav plūsmas, tā sauktā “pašpiedziņas” parādība.
Mūsdienu viedie VR analizē signāla spektru, izslēdzot troksni un pastiprinot derīgās harmonikas, tādējādi garantējot mērījumu precizitāti. Tajā pašā laikā vibrācijas pretestības rādītāji vidēji palielinājās par lielumu.
Tvaika mērīšanas funkcijas, kas jāņem vērā, izvēloties mērinstrumentu, ietver paaugstināta temperatūra vide, iespējama cauruļvada aizsērēšana pie plūsmas mērītāja, nogulšņu parādīšanās iespēja uz plūsmas mērītāja iekšējām virsmām, kā arī periodiska ūdens āmura un termiskā trieciena rašanās iespējamība. Apskatīsim šo faktoru ietekmi.
Tvaika temperatūra var svārstīties no 100 0C līdz 600 0C. Šajā gadījumā CS plūsmas mērītājus var izmantot visā norādītajā diapazonā. Tomēr vadības sistēmas plūsmas mērītāju mērījumu precizitāte pasliktināsies, palielinoties temperatūrai, kas ir saistīta ar cauruļvada iekšējā diametra un diafragmas diametra izmaiņām, kā arī spiediena sensora papildu temperatūras kļūdu. Ģeometrisko izmēru izmaiņu ietekme ir īpaši svarīga, veicot mērījumus cauruļvados, kuru diametrs ir mazāks par 300 mm, un spiediena sensora (piemēram, Metran-100) papildu temperatūras kļūda ir 0,9% uz 100 C.
VR darba temperatūras diapazons var būt 150, 200, 350, 450 0C atkarībā no modeļa un ražotāja. Turklāt pēdējās divas vērtības atbilst importēto ierīču īpašībām. Mēs ceram, ka lasītājiem ir skaidra izpratne par atšķirību starp jēdzieniem “ierīce darbojas un kaut ko rāda” un “ierīce darbojas atbilstoši norādītajām īpašībām”. Ļoti bieži VR ražotāji klusē par papildu temperatūras kļūdu, kas saistīta ar plūsmas daļas elementu ģeometrisko izmēru izmaiņām. Ārvalstu plūsmas mērītāji automātiski koriģē plūsmas rādījumus, pamatojoties uz temperatūru, dažreiz sasniedzot 0,2% uz katriem 100 0C. Iekšzemes viedā VR veic arī temperatūras korekciju. Tāpēc, izvēloties plūsmas mērītāju, neaizmirstiet pārbaudīt ražotāju par šādas kļūdu labošanas pieejamību.
Cauruļvada aizsērēšana un nosēdumu parādīšanās uz plūsmas pārveidotāja galvenajiem elementiem laika gaitā var atņemt jūsu centienus izvēlēties un uzstādīt mērīšanas ierīci. Iemesls ir vienkāršs: vadības sistēmas plūsmas mērītāja konstrukcija paredz nogulšņu veidošanos cauruļvada apakšā pie diafragmas priekšējās sienas. Palielinoties aizsērējumam, palielinās tā ietekme uz kļūdu kontroles sistēmu, kas dažkārt sasniedz pat desmitiem procentu. Vielas saķere ar diafragmas virsmu, kā arī tās malu nodilums palīdz pārveidot mēraparātu par sensoru plūsmas klātbūtnei cauruļvadā. Lai tas nenotiktu, periodiski (ik pēc diviem mēnešiem) nepieciešams tīrīt vadības bloka plūsmas mērītāju.
Kā ar VR? Piesārņojumiem ir ievērojami mazāka ietekme uz virpuļu veidošanās procesu nekā uz spiediena kritumu vadības blokā, turklāt vadības blokā vienkārši nav dobumu un kabatu, kur varētu uzkrāties nosēdumi, tāpēc pēdējā rādījumu stabilitāte ir zemāka; daudz augstāks. Turklāt ir eksperimentāli pierādīts, ka virpuļu veidošanās izraisa pašattīrīšanos ne tikai pašam blefa korpusam, bet arī cauruļvada posmam aptuveni 1 cauruļvada nominālā diametra (DN) attālumā pirms un 2- 4 DN pēc blefa ķermeņa. Īpašu formu un izmēru blefa ķermeņu izmantošana ļāva vēl vairāk samazināt šo izmaiņu ietekmi uz VR plūsmas daļas ģeometriskajiem izmēriem.
Mūsdienās ražotāji izmanto īpašas formas blefa korpusus. Tie ir konstruēti tā, lai to izmaiņas ietekmētu mērījumu precizitāti ievērojami mazāk nekā vadības sistēmām un VR ar taisnstūrveida vai, īpaši, cilindriskiem blefa korpusiem. Tomēr jāatceras, ka lupatas, uzgriežņu atslēgas un cita veida “mehāniskie piemaisījumi” dažkārt var tikt “transportēti” mūsu cauruļvados kopā ar tvaiku. Tāpēc, ja pirms mērīšanas stacijas nav uzstādīts filtrs (vismaz liels siets), tad jāpievērš uzmanība VR ar noņemamu svilpes korpusu. Šādu ierīci var tīrīt bez demontāžas un turpmākas pārbaudes.
Svarīgs tvaika mērīšanas ierīces uzticamības rādītājs ir tā izturība pret hidrauliskiem triecieniem, kas bieži rodas siltuma avotu darbības traucējumu un apkalpojošā personāla “personīgās iniciatīvas” rezultātā. Lai lasītājs cienītu šo parādību, mēs atzīmējam, ka ūdens āmurs un parasti tam sekojošais spiediena pieaugums izraisa apkures bateriju plīsumu un bieži vien ir galvenais sensoru atteices iemesls.
Plūsmas mērītāji uz vadības sistēmām nebaidās no ūdens āmura, taču VR ir sadalīti divās nometnēs. VR, pamatojoties uz spiediena pulsācijām, jutīgie elementi atrodas zem plānas membrānas un tāpēc nav aizsargāti no ūdens āmura. Ražotāji par to, kā likums, godīgi brīdina, tomēr atgādinot, ka garantija ierīcei šajā gadījumā nav spēkā. VR, pamatojoties uz lieces spriegumiem sensors ir atdalīts no mērītās vides, tāpēc viņš neko nezina par ūdens āmuru.
Kad tvaiks tiek piegādāts pa atdzesētu cauruļvadu, notiek strauja temperatūras paaugstināšanās, un sensora jutīgie elementi kļūst ļoti karsti iekšpusē un atdziest no ārpuses. Šo temperatūras paaugstināšanos sauc par termisko šoku un attiecīgi arī to bīstami tikai VR spiediena pulsācijām, kuras jutīgie elementi atrodas mērītās vides tiešā tuvumā.
Tagad iedomāsimies cauruļvadu, uz kura mēs uzstādīsim mērīšanas ierīci. Ja mēraparāts ir uzstādīts uz ielas vai neapsildāmā telpā, tad vadības sistēmai būs jāpievērš pastiprināta uzmanība: impulsu līnijas, kas savieno spiediena sensoru ar cauruļvadu, var aizsalt, tāpēc tās būs jāuzsilda un jāiztīra.
Vortex plūsmas mērītājus ir viegli uzstādīt, un tiem nav nepieciešama apkope. Iesakām tikai pārliecināties, vai ierīce atbilst klimatiskajai versijai C3 no (-40 līdz +70) 0C un parūpēties, lai dators būtu silts.
Runājot par datoriem. Pašam tilpuma tvaika plūsmas ātrumam, kura vērtības uzrāda plūsmas mērītājs, nav praktiskas vērtības. Jums jāzina vai nu tvaika masa, vai tā pārnestā siltumenerģija. Šiem nolūkiem tiek izmantoti siltuma kalkulatori, kas aprēķina nepieciešamos parametrus, pamatojoties uz plūsmas, spiediena un temperatūras sensoru datiem. Pie nepieciešamajām un obligātajām datora funkcijām pieder izmērīto parametru arhīva uzturēšana, kā arī avārijas situāciju uzraudzība un reģistrēšana.
Plūsmas mērītāju var pieslēgt datoram, izmantojot 4-20 mA strāvas signālu, kas pieejams, iespējams, visos plūsmas mērītājos gan SU, gan virpuļos.
Vortex plūsmas mērītāju priekšrocības ietver papildu izejas frekvences signāls. Tās priekšrocības ir augstāka precizitāte. Lūdzu, ņemiet vērā, ka ražotāji norāda relatīvo kļūdu frekvences signālam un samazināto kļūdu strāvas izvadei. Dotā kļūda nozīmē, ka vērtību precizitāte proporcionāli pasliktināsies, attālinoties no maksimālā plūsmas ātruma. Piemēram, ja plūsmas mērītājam ar DD ir 1:10 ir norādīta samazināta kļūda, piemēram, 1,0%, tas nozīmē, ka pie maksimālā plūsmas ātruma relatīvā kļūda faktiski būs 1,0%, un minimālā tā atbilst 10%. Secinājums ir vienkāršs: priekšroka dodama frekvences signālam. Turklāt visiem mūsdienu datoriem frekvences ievades signāls ir 0-1000 Hz vai 0-10000 Hz.
Ārvalstu ražotāji digitālo izejas signālu uzskata par papildu iespēju, jo patērētāji jau sen ir novērtējuši digitālo sakaru priekšrocības. Krievijā situācija pašlaik ir pretēja: digitālais signāls tiek piedāvāts kā bezmaksas bonuss, bet faktiski tiek izmantots retos gadījumos. To bieži veicina Krievijas sekundāro iekārtu ražotāji, uzskatot, ka atbalsts digitālajiem ievades signāliem nav nepieciešams. Turklāt digitālā signāla pārejai ir nepieciešamas augstākas kvalitātes sakaru līnijas, kas pašlaik nav pieejamas visur. Tomēr digitālā kanāla klātbūtne plūsmas mērītājā var būt ļoti noderīga automatizācijā tehnoloģiskie procesi vai vienkārši parādot instrumentu rādījumus datorā. Piezīme svarīgs punkts: izvēlieties ierīces ar standartizētiem, starptautiski atzītiem digitālajiem protokoliem HART, Foundation Field Bus, ProfiBus, Modbus. Pretējā gadījumā slēgtie standarti, kas ir saprotami tikai ierīces ražotājam, nebūs noderīgi.
Tomēr atgriezīsimies pie cauruļvada un tvaika mērīšanas ierīces uzstādīšanas vietas. Lielākā daļa plūsmas mērīšanas instrumentu jāuzstāda taisnās cauruļvada daļās, kuru garums ir no 1 līdz 100 nominālajiem diametriem (DN). Plūsmas mērītājiem ar vadības sistēmu ir nepieciešami garākie taisnie posmi no 30 līdz 100 DN. Šo prasību neievērošana izraisa vides plūsmas vienmērīguma izkropļojumus un līdz ar to mērījumu precizitātes samazināšanos.
Salīdzinot ar vadības sistēmām, VR ir mazāk stingras prasības taisnu posmu garumam. Attiecīgie ieteikumi ir 30 DN ar iespējamu samazinājumu līdz 10 DN atkarībā no cauruļvada konfigurācijas. Vairumā gadījumu samazināšana līdz 10Du, nepasliktinot precizitāti, ir iespējama tikai pēc papildu korekcijas koeficientu ieviešanas, kas ņem vērā uzstādīšanas vietas īpašības.
Ņemiet vērā, ka daži Krievijas VR ražotāji ziņo par "uzvaru pār hidrodinamikas likumiem" un norāda prasības taisnām sekcijām no 3 līdz 5Dn, kas ir 2 un pat 3 reizes labāk nekā ārvalstu modeļiem. Atstāsim uz šo ražotāju sirdsapziņas prasību nenovērtēšanu attiecībā uz taisno posmu garumiem. Un mēs iesakām patērētājiem neiesaistīties pašapmānā un uzstādīt VR cauruļvados ar taisnām sekcijām, kuru garums ir vismaz 10Du, bet SU - vismaz 30Du.
Un tagad aicinām lasītājus sasprindzināt iztēli un iztēloties nevis vienu, bet trīs identiskus cauruļvadus ar tvaiku un trīs inženierus Šaibovu, Fiškinu un Vihrevu, kuriem katram uzticēsim uzstādīt un apkopt mēraparātu vienā no cauruļvadiem.
Inženieri nolēma izvēlēties dažādus ceļus, lai atrisinātu tvaika mērīšanas problēmu, un attiecīgi izvēlējās uz SU balstītu skaitītāju, importētu tvaika mērīšanas vienību, kuras pamatā ir VR, un mājas tvaika mērīšanas vienību, kuras pamatā ir VR. Tajā pašā laikā Šaibovs galvenokārt vadījās pēc mēraparāta izmaksām. Fiškins nolēma izņemt skaidru naudu, uzskatot, ka “skopais maksā divreiz”, un iegādājās importētu virpuļplūsmas mērītāju. Vihrevs rūpīgi izpētīja šo jautājumu un pēc principa “ja nav atšķirības, kāpēc maksāt vairāk?”, nokārtojās pie sadzīves virpuļplūsmas mērītāja lieces spriegumiem. Vērosim savus varoņus.
Problēmas mūsu varoņus gaidīja jau pirmajā posmā, iegādājoties plūsmas mērītājus.
Veicot aprēķinus, Šaibovam nebija aizdomas, ka spiediena sensora izmaksas pieaugs par trešdaļu, jo iekārta atradīsies neapsildāmā telpā, un impulsu līnijas ar vārstu blokiem izrādījās ne tik lētas kā gaidāms. Rezultātā vadības sistēmas mēraparāta izmaksas bija līdzvērtīgas risinājumam, kura pamatā ir iekšzemes VR.
Fiškins bija nedaudz sarūgtināts, kad pēc 5 nedēļu gaidīšanas, lai saņemtu aprīkojumu, viņš uzzināja, ka muitas kavēšanās dēļ viņam būs jāgaida vēl pāris nedēļas.
Vikhreva problēmas šajā posmā var saistīt tikai ar grūtībām izvēlēties no liela datoru sortimenta. (Tomēr mēs šajā rakstā nevēlamies pieskarties datora izvēles problēmai, tāpēc uzticēsimies Vihreva izvēlei un pat nejautāsim, kādu datoru viņš iegādājās).
Beidzot tehnikas saņēma visi inženieri, atliek tikai to uzstādīt un pirmais posms ir pabeigts. Vihrevam tas izdevās visātrāk, jo kopā ar plūsmas mērītāju tika piegādāts tehnoloģiskais ieliktnis un montāžas detaļu komplekts. Šaibovam bija jāpavada ievērojami vairāk laika, lai izpildītu visas obligātās prasības attiecībā uz diafragmas uzstādīšanu: cauruļvada un diafragmas korpusu diametru sakritības nodrošināšana, vadības sistēmas un cauruļvada izlīdzināšana un vadības sistēmas kameru savienošana ar diferenciālā spiediena sensors, izmantojot impulsu līnijas. Arī Šaibovam nācās samierināties ar to mēraparāta precizitāte būs zemāka par norādīto neņemtu faktoru dēļ: cauruļvada nelīdzenums un neatbilstība starp cauruļvada faktisko iekšējo diametru un aprēķinātajiem datiem.
Uz importētām iekārtām balstīta mēraparāta uzstādīšana noritēja raiti, pateicoties labi ilustrētajām lietošanas instrukcijām. Tomēr vietējais izplatītājs iemeta “mušu sviedros”, atsakoties piegādāt plūsmas mērītāja montāžas detaļu komplektu un pārceļot tā ražošanu uz Fishkin. Arī Fiškina prieks par veiksmīgo iekārtas uzstādīšanu bija īslaicīgs, jo ierīču programmēšana izrādījās sarežģīta krievu valodas izvēlnes trūkuma un acīmredzamo tulkošanas kļūdu dēļ pievienotajā dokumentācijā. Zvans vietējam piegādātājam liecināja, ka viņiem nav speciālista iekārtu konfigurēšanai, tāpēc visi jautājumi tika pāradresēti uz uzņēmuma pārstāvniecības galveno biroju Krievijā. Un Fiškins ilgi gaidīja atbildes uz saviem jautājumiem. Tomēr Fiškins jau ir pieradis gaidīt...
Tātad, iekārta ir uzstādīta un pievienota, mezgls ir nodots ekspluatācijā. Tomēr pagāja laiks, un Šaibovam radās aizdomas, ka SU liecība ir nepatiesa. Pēc atvēršanas, diafragmas un blakus esošā cauruļvada posma attīrīšanas no aizsprostojumiem un impulsu līniju attīrīšanas rādījumi sāka atbilst gaidītajiem, tomēr secinājums bija neapmierinošs: iekārta ir jātīra reizi divos mēnešos.
Fiškins un Vihrevs ar nelielu prieku vēroja kolēģa satraukumu, domājot, ka par savām BP vienībām atcerēsies tikai pēc trim gadiem, kad pienāks laiks viņu pārbaudei. Tomēr vietējā migrācijas centra izdotais dekrēts izkliedēja cerības: reģions ieviesa rīkojumu katru gadu pārbaudīt visus plūsmas mērītājus un siltumenerģijas skaitītājus neatkarīgi no federālo noteikumu prasībām.
Bija pienākusi Šaibova skaistākā stunda: visas dozatora pārbaudes rezultātā tika noņemta diafragma (vairāk nekā gadu draudzībā ar vadības sistēmu inženieris iemācījās ātri noņemt diafragmu, jo viņš šo procedūru veica regulāri) un tā ģeometrijas mērīšana Centrālā uzraudzības centra pārstāvja klātbūtnē, kā arī spiediena un temperatūras sensoru pārbaude .
Importēto Fishkin plūsmas mērītāju var pārbaudīt divos veidos: noskalojot ierīci uz ūdens statīva vai izmantojot bezizliešanas metodi. Otrais variants izrādījās vēlamāks. Pārbaudes procedūra izrādījās pavisam vienkārša: blefa korpusa ģeometrijas mērīšana un elektroniskās vienības pārbaude. Tiesa, Fiškinam bija papildus jāiegādājas īpašs, dārgs verifikācijas komplekts, no kura varēja iztikt, ja ierīcē būtu izmantoti standarta, nevis unikāli patentēti savienotāji.
Vihrevs bija gatavs verifikācijas procedūrai un pat to gaidīja, jo pat iegādes posmā viņš izdarīja izvēli par labu VR lieces spriegumiem, kurus to daudzpusības dēļ var pārbaudīt ne tikai ēterā, bet arī ūdens verifikācijas stends, kas pieejams jebkurā reģionālā centrā . Patīkams pārsteigums Vikhrevam bija oficiāli apstiprinātas beznoplūdes pārbaudes metodes klātbūtne, kas ir līdzīga Fishkin plūsmas mērītājam.
Visbeidzot, mēs aicinām jūs iedomāties, ka inženieru plūsmas mērītāji ir sabojājušies. Mums tikai žēl Šaibova: galu galā viņš vairs nepamet kontroles sistēmu, būdams grāmatvedības vienības neatņemama sastāvdaļa. Lai Fishkin un Vikhrev plūsmas mērītāju bojājumi ir vienādi, piemēram, iedomāsimies, ka abu ierīču frekvences izvade neizdevās darbinieka vainas dēļ, kurš sajauca kontaktu polaritāti.
Tāpēc, sūdzējušies par strādniekiem, Fiškins un Vihrevs sāka pētīt plūsmas mērītāja lietošanas rokasgrāmatas. Izmantojot iebūvēto pašdiagnostikas funkciju, Fiškins bija pārliecināts, ka neizdevās tikai frekvences izvade. Sazvanījis servisa centru (SC), viņš noskaidroja, ka elektronikas nomaiņa, pateicoties ierīces modulārajai konstrukcijai, ir piecu minūšu procedūra. Taču servisa centrs atteicās sniegt remonta dokumentāciju un nomaiņas moduli, šādu slepenību skaidrojot ar ražotāja uzņēmuma politiku. Fiškinam nācās ierīci nosūtīt uz servisa centru, kur, kā vēlāk izrādījās, tieši šāds modulis šobrīd nebija noliktavā, tāpēc tika pasūtīts uz ārzemēm. Šeit ir piecu minūšu procedūra jums. Tomēr pagaidi, Fiškin, pagaidi. Jūs esat pieraduši.
Vihrevs arī piezvanīja uz SC un, pat zinot Fiškina nelaimes, bija gatavs nosūtīt ierīci uz turieni. Bet SC viņš bija patīkami pārsteigts. Vihrevs tika informēts, ka viņa ierīci var salabot uz vietas, un viņam tika nosūtīta remonta dokumentācija, piedāvājot izvēlēties vai nu pašam nomainīt moduli, vai arī izņemt ierīci un nosūtīt uz tuvāko servisa centru. Redzot, ka elektronikas nomaiņai atliek tikai atskrūvēt pāris skrūves un nevajag demontēt visu caurplūdes mērītāju, vēl jo vairāk pārtraukt tvaika padevi cauruļvadā, Vihrevs nolēma remontu veikt pats. Pēc pāris dienām ražotājs nosūtīja Vikhrevam rezerves elektronisko moduli, ko viņš saņēma no rīta; un līdz pusdienas laikam bojātais modulis tika nomainīts un ierīce atkal sāka darboties.
- jums vajadzētu izvēlēties VR, jo Vadības sistēmai nepieciešama pastāvīga apkope. Pretējā gadījumā vadības bloka mērījumu kļūda ievērojami pārsniegs norādītās vērtības;
- visiem pavaddokumentiem jābūt krievu valodā;
- plūsmas mērītājam jābūt ar oficiāli apstiprinātu bezizplūdes verifikācijas metodi un universālam, lai nodrošinātu tā verifikācijas iespēju uz ūdens stenda;
- plūsmas mērītāja jutīgajam elementam jābūt droši aizsargātam no hidrauliskiem un termiskiem triecieniem;
- Plūsmas mērītāja konstrukcijai jābūt modulārai, ar iespēju ātri un ērti nomainīt katru moduli uz lauka;
- pēc patērētāju pieprasījuma ražotājam jānodrošina remonta dokumentācija;
- Ražotāja reģionālajam servisa centram jānodrošina iespēja ātri salabot bojātu plūsmas mērītāju, tostarp tieši ekspluatācijas vietā.
Mūsu izdomāto varoņu ieteikumiem mēs no sevis piebildīsim, ka, izvēloties plūsmas mērītāju, jums ir jāpieņem lēmums, pamatojoties ne tikai uz reklāmas brošūrās izceltajiem skaitļiem, bet arī uz citiem svarīgiem tehniskajiem un ekspluatācijas parametriem.
Izbaudiet savu vannu!
