Thread Content
Датчик расхода типа «вихревой профиль» представляет собой устройство для измерения скорости потока жидкостей в трубопроводах. Он широко используется для измерения расхода воды и тепла. Раньше точность таких датчиков была невысокой, но технологический прогресс способствовал улучшению их качества. С развитием современных городов предприятия, использующие пар для отопления, были перенесены за пределы городов. В северных городах остались только потребители тепла для бытовых и коммерческих целей, а также предприятия, занимающиеся отоплением. Они используют газ лишь для отопления зимой. Поэтому существующую сеть парового отопления можно заменить сетью отопления с использованием горячей воды. 1. Преимущества и недостатки теплоносителя В системах отопления на пару существует большая разница температур между внутренней и внешней стороной трубопроводов. При передаче тепла на большие расстояния возникают значительные потери давления. Требуется высокий уровень изоляции трубопроводов. После использования пара он превращается в горячую воду, однако её эффективность использования очень низкая. Для обеспечения отопления пользователей необходимы устройства для обмена теплом, которые преобразуют пар в горячую воду и подают её к каждому пользователю. Это приводит к потере части тепловой эффективности. Кроме того, требуется инвестициясь в оборудование для обмена теплом. Конечно, пар, производимый на электростанциях, используется как для производства электроэнергии, так и для нужд предприятий, которые нуждаются в паре. Это то, что нельзя заменить горячей водой. Для подачи горячей воды требуется двухтрубная сеть, что увеличивает затраты, но полученная горячая вода может быть повторно использована. Обычно для этого используются котлы для производства горячей воды и крупные теплообменники. Температура горячей воды невысока, поэтому потери тепла минимальны. Ее можно подавать непосредственно в дома, либо путем обмена воды. 2. Измерение количества тепла в горячем водоснабжении. В системах горячего водоснабжения обычно используется измерение количества тепла; в некоторых случаях применяется также измерение массы. При измерении количества тепла формула выглядит следующим образом: Q = M(Ц_вход – Ц_выход). В формуле: Q – количество тепла; M – масса горячей воды; Cвх – температура воды на входе; Cвых – температура воды на выходе. Из формулы видно, что количество тепла, поставляемого в систему, зависит от массы горячей воды и разницы температур на входе и выходе. Чем больше разница температур, тем больше количество тепла, необходимое для его передачи. 3. Схема измерения тепловой энергии (1) Измерение с использованием одного измерителя расхода, двух платиновых резисторов и устройства для подсчета количества тепловой энергии. Сфера применения: у потребителей нет расхода горячей воды; качество поступающей горячей воды одинаково с качеством отводимой воды, при этом не происходит утечек. Формула расчета: Q = M(С_вход – С_выход). （2）Двойное измерение: используются два расходомера, два платиновых резистора и один счетчик теплоты. Сфера применения: потребители горячей воды, при этом качество входящей и выходящей тепловой воды различается. Формула расчета: Q = Mвх (Cвх – Cвых). При этом M_вход — это величина массы, измеряемая расходомером у входа в воду. Расчет потери воды осуществляется с помощью измерителя накопленного тепла (Mвход – Mвыход). Для выявления потерь горячей воды и расчета экономической компенсации. 4. Применение датчиков расхода с принципом работы на основе вихревых струй в измерении расхода горячей воды (1) Диапазон измерений: по сравнению с паром, плотность горячей воды выше, что приводит к более сильному давлению на датчик и к более высокой амплитуде сигнала. Диапазон обработки сигнала довольно широк; у качественных датчиков он может достигать 50–60∶1. Это позволяет использовать датчики в более широком диапазоне случаев и обеспечивает возможность использования их для большего количества потребителей горячей воды. (2) Однофазный среда остается неизменной: у паровой среды в зависимости от температуры и расстояния передачи меняется состояние — перегретый пар, насыщенный пар, влажно-насыщенный пар, смесь пара и воды и вода. Расходомеры давают крайне неточные показатели в последних трех режимах, тогда как для измерения однофазного горячего водного потока дифференциальный расходомер обеспечивает более высокую точность. (3) Калибровка и использование более близки: при калибровке расходомеров типа вихревых трубок для измерения пара обычно используется воздух. Из-за различий между средой калибровки и средой фактического измерения возникает погрешность в измерениях. При калибровке с помощью горячей воды и обычной воды среда калибровки совпадает, поэтому погрешности при калибровке и фактических измерениях минимальны. (4) Точное измерение верхнего предела расхода: при измерении пара из-за особенностей самого средства и конструкции устройств для теплообмена скорость потока пара может превышать 90 м/сек, что приводит к потере импульсов со стороны датчика типа «вихревая струя», в результате чего измерения становятся неточными. При измерении горячей воды из-за свойств среды и ограничений устройства скорость потока редко превышает 9 м/сек, что также помогает избежать проблем с потерей импульсов у датчика типа «вихревая струя». （５）Установка расходомера с вихревыми струями: в отличие от измерения пара, при измерении горячей воды установка расходомера должна обеспечивать полное заполнение трубопровода без наличия воздуха. При горизонтальной установке он подходит для размещения на более низкой высоте; при вертикальной установке необходимо обеспечить течение горячей воды сверху вниз. Если трубопровод не заполнен полностью, измерения будут неточными. （６）Факторы, влияющие на точность измерения с помощью датчика расхода типа «вихревой ряд»: в отличие от измерения расхода пара, поскольку коэффициент сжимаемости воды очень мал, такие факторы, как давление, температура и свойства жидкости, оказывают минимальное влияние на измерение расхода горячей воды. Тем не менее необходимо учитывать влияние вибраций на работу датчика расхода. (7) Потери: в системах водоснабжения основным показателем является количество воды, теряющейся. Размер потерь можно определить по объему воды, добавляемой для восполнения ее недостатка. Необходимо исключить утечки в собственных трубопроводах, а также контролировать использование тепла потребителями в целях, отличных от отопления.