Отраслевая конференция 
«Теплоснабжение-2019»
РосТепло.ru - Информационная система по теплоснабжению
РосТепло.ру - всё о теплоснабжении в России
Теплообменные аппараты ТТАИ

Эксплуатационная надежность и критерии выбора теплосчетчиков

Журнал "Новости теплоснабжения", № 4, (20), апрель, 2002, С. 48 - 50, www.ntsn.ru 

П.Г. Головачев, директор НПП "Техприлад"

            В настоящее время для учета потребления тепловой энергии наибольшее распространение нашли теплосчетчики, в состав которых, входят тахометрические (механические водосчетчики), ультразвуковые, электромагнитные расходомеры.

            Однако большое обилие типов и конструкций теплосчетчиков (в Государственный реестр средств измерений Украины включено около 100 теплосчетчиков) создает трудности проектировщикам и монтажникам при выборе конкретного типа теплосчетчика для установки на объекте. Тем более, что руководствоваться при выборе теплосчетчика только его ценой и рекламным описанием не всегда правильно.

Есть много примеров, когда теплосчетчики (в основном это касается произведенных в странах СНГ), имеющие привлекательные цены, но из-за их низкой эксплуатационной надежности и частых простоев из-за поломок, приводили к большим экономическим потерям и упущенной выгоде у потребителей, превышающих затраты на установку узла учета в несколько раз.

            Чем нужно руководствоваться при выборе теплосчетчика:

1)      насколько данный тип теплосчетчика нашел широкое распространение и какие имеются отзывы о его эксплуатационных качествах;
2)      имеется ли квалифицированная сервисная поддержка данного типа теплосчетчика;
3)      стоимость поверки и сервисного обслуживания;
4)      величина гидравлических потерь, создаваемая расходомером теплосчетчика;
5)      диапазон измерения расходов;
6)      стоимость узла учета тепла.

По данным АК «Киевэнерго» на конец 2001 г. в Киеве установлено около 27,7% тахометрических теплосчетчиков, 35,3% ультразвуковых, 35,9% электромагнитных и 1,1% других типов.

Накопленный нами 5-летний опыт проектирования, монтажа и сервисного обслуживания различных типов теплосчетчиков в количестве около 600 единиц позволяет сделать определенные выводы о достоинствах и недостатках различных типов теплосчетчиков.

Для оценки эксплуатационной надежности теплосчетчиков после двух лет работы также использовались результаты их очередной поверки.

            Поверка расходомеров осуществлялась на поверочной установке Metrost 112-100/160 (производства AT "ASWEGA", Эстония). Тепловычислители и термометры сопротивлений поверялись в УкрЦСМ с использованием стандартного оборудования.

            Подавляющее количество тепловычислителей и термометров сопротивления после двух лет эксплуатации сохранили свои первоначальные метрологические характеристики, чего нельзя сказать о тахометрических расходомерах (водосчетчиках).

            Основные факторы, неблагоприятно влияющие на метрологию водосчетчиков в процессе эксплуатации следующие:

1)         накопление ферромагнитных частиц на магнитной полумуфте крыльчатки, приводящих к возрастанию трения о крышку измерительной камеры;
2)         износ осей и подшипников турбинки;
3)         возрастание трения в червячной паре, передающей вращательный момент от турбинки к магнитной муфте.

Но эти факторы в разной степени влияли на конкретные типы водосчетчиков. Так, водосчетчики типа ВСТ, MW и Js перед проливкой приходилось обязательно разбирать и чистить от ферромагнитного налета на полумуфтах, иначе их невозможно было откалибровать.

В то время как водосчетчики типа WP, благодаря особенностям своей конструкции, практически не накапливают ферромагнитных частиц и, при необходимости, их легко можно было откалибровать без разборки и чистки.

Как показала проливка одноструйных водосчетчиков типа Js, ВСТ, ЕТХ-444 и Jh, они имеют приблизительно одинаковую эксплуатационную надежность и после 2-х лет эксплуатации поверку прошли только около 30 %, 10 % нуждались в ремонте и остальные 60 % можно было откалибровать на проливочном стенде.

 Многоструйные счетчики М-Т имеют несколько лучшие показатели, чем одноструйные, поверку прошли 45%, в ремонте нуждались 8%. Однако из-за слабой конструкции клееное соединение деталей крыльчатки водосчетчиков М-Т (фирма Spanner-Polux) при их работе вблизи номинального расхода у 70% водосчетчиков происходили поломки крыльчатки.

Наилучшие показатели по метрологической надежности у водосчетчиков фирмы "MIENECKE" WP (аксиальная турбинка) и WS (многоструйный с тангенциальной турбинкой), поверку прошли соответственно 80% и 60% в ремонте не нуждались.

Самые низкие показатели у водосчетчика типа ВСТ (аксиальная турбинка). Поверку прошли 14 %, в ремонте нуждались 22%.

Метрологическая надежность водосчетчиков WP находится на уровне ультразвуковых и электромагнитных, что опровергает бытующее мнение о низкой эксплуатационной надежности всех водосчетчиков с механической конструкцией. Очень много зависит от конструкции водосчетчика и качества комплектующих. Экспериментально полученные данные говорят о высокой надежности водосчетчиков производимых немецкими фирмами "MIENECKE" и "HYDROMETER".

Водосчетчики Js имеют хорошую перегрузочную характеристику. Были случаи, когда Js, установленные на обратке работали в паре с водосчетчикам М-Т (установленные на подаче) при расходах близких к Qn продолжали работать, в то время как М-Т выходили из строя. Но Js в сравнении с М-Т очень плохо поддаются калибровке.

К сожалению, по электромагнитным теплосчетчикам еще не накоплен достаточный экспериментальный материал. По данным российских источников (АО «Энергис») контрольная проливка электромагнитных расходомеров после двух лет эксплуатации показала, что у 98% их от общего количества погрешности измерений не превысили 2%, что соответствовало предварительным данным, полученным нами на SA-94.

Основные факторы, влияющие на точность измерений электромагнитных расходомеров следующие:

1)      качество выполненного монтажа, особенно это, касается правильности выполнения заземления, поскольку из-за некачественного заземления блуждающие токи на трубопроводах создают помехи в измерительном тракте и, приводят к смещению нуля и появлению систематических погрешностей;
2)      работа в зоне малых скоростей потока (0,1...0,2 м/с), которые препятствуют самоочищению поверхностей в измерительной зоне первичных преобразователей расхода;
3)      конструктивные особенности первичных преобразователей расхода: способ уплотнения электродов, материал и технология изготовления футировки.

Наиболее надежной оказалась конструкция первичных электромагнитных преобразователей расхода, разработанная AT "ASWEGA", Эстония.

О высокой стабильности работы электромагнитных теплосчетчиков SA-94 также говорят многочисленные статистические данные, хранящиеся в архивах приборов. Как правило, при отсутствии утечек в системе отопления разница в измеренных массах теплофикационной воды на подаче и обратке находится в пределах 0,5...1,5% и имеет систематическую составляющую.

Важнейшим преимуществом электромагнитных расходомеров (ЭМР) перед другими расходомерами является то, что они определяют расход на основании результатов измерений средней скорости потока в сечении трубопровода, которая не зависит от изменения плотности и вязкости воды под влиянием ее температуры; кроме того, требования к структуре потока перед ЭМР не столь жесткие, как, например, для ультразвуковых или вихревых преобразователей расхода, поэтому, для ЭМР требуются минимальные длины прямых участков трубопровода. Для большинства известных ЭМР достаточно иметь до и после преобразователя прямолинейные участки длиной 5 DN и 3 DN соответственно, что позволяет применять их в стесненных условиях существующих теплопунктов. Все известные ЭМР имеют достаточно широкий диапазон измерений, который может составлять от 50:1 до 1000:1, поэтому при правильном выборе DN преобразователя ЭМР в большинстве случаев обеспечит измерение объема теплоносителя с заданной точностью при любых возможных фактических режимах теплопотребления.

Для оценки влияния местных сопротивлений на показания расходомеров теплосчетчиков были проведены контрольные проливки расходомеров разных конструкций и оценивалось влияние местного сопротивления на погрешность измерений в виде шарового крана, закрытого на ¾ и установленного на расстоянии

5 DN до или 3 DN после расходомера (см. табл.1).

Таблица 1

№ п.п.

Тип расходомера теплосчетчика

Дополнительная погрешность при закрытии шарового крана на ¾ и расходе 12 м3

До расходомера

(5 DN)

После расходомера (3 DN)

1

Электромагнитный SA-94

-0,4 %

0,1%

2

Ультразвуковой 3-х хордовый

-7%

 

3

Ультразвуковой однохордовый

-15 %

 

4

Вихревой (ВЭПС)

-5,5 %

-1%

                Из таблицы видно, что электромагнитные теплосчетчики наименее чувствительны к влиянию местных сопротивлений на точность показаний.

Значительно хуже с информацией об эксплуатационной надежности ультразвуковых расходомеров (УР), поскольку обычно их поверяют косвенными методами. Хотя настроенный по косвенной методике, например, УР типа СК-U при проливке на стенде показал погрешность больше допустимой.

Известны случаи, когда наблюдались большие расхождения (до 30%) у УР по показаниям на подающем и обратном трубопроводах, вызванные влиянием дополнительных факторов.

Основные факторы, влияющие на погрешность измерения УР следующие:

1) наличие нерастворенного воздуха в воде;

2) местные сопротивления, формирующие осенесимметричные профили измерения расхода, влияние шероховатости труб, чисел Рейнольдса (в первую очередь это характерно для однохордовых УР).

В последнее время появилось увлечение вихревыми расходомерами типа ВЭПС, которые являются привлекательными из-за низкой цены и наличия автономного питания. Однако, проведенные нами испытания в реальных условиях эксплуатации показали, что этим расходомерам свойственны следующие недостатки:

1)      низкая помехоустойчивость работы электронной схемы, приводящая к появлению «самохода», т.е. при наличии расхода воды идет счет объема. Происходит преждевременный разряд элементов питания;

2)      реальная точность измерения расхода часто не соответствует паспортной;

3)      прибор неудобен в поверке и калибровке;

4)      на постоянном магните прибора часто собирается ферромагнитный шлам, который является источником дополнительных погрешностей.


Учитывая вышесказанное и имеющийся у нас практический опыт эксплуатации и сервисного обслуживания разных конструкций теплосчетчиков, на наш взгляд, целесообразно, при расходах теплоносителя от 0,5 до 15 м3/ч применять тахометрические или ультразвуковые теплосчетчики, при расходах от 3 м3/ч до 500 м3/ч - электромагнитные, и при расходе от 500 м3/ч и более только ультразвуковые. 

Головачев П. Г., Эксплуатационная надежность и критерии выбора теплосчетчиков

Источник: Журнал "Новости теплоснабжения", № 4 (20), 2002, С. 48 - 50, www.ntsn.ru

Оставить комментарий

Тематические закладки (теги)

Тематические закладки - служат для сортировки и поиска материалов сайта по темам, которые задают пользователи сайта.

Похожие статьи:

Подбор теплообменника!

Теплообменник ТТАИ для ГВС, отопления, промпроизводств. Эффективней пластинчатого!

+7(495)741-20-28, info@ntsn.ru

СИСТЕМА 
ДОБРОВОЛЬНОЙ ЭКСПЕРТИЗЫ 
СХЕМ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ 
И ИНВЕСТИЦИОННЫХ ПРОГРАММ 
ТЕПЛОСНАБЖАЮЩИХ ОРГАНИЗАЦИЙ
Программы Auditor
Авторские права на размещенные материалы принадлежат авторам
Возрастная категория Интернет-сайта "18+"
© РосТепло.ru - Информационная система по теплоснабжению, 2003-2019
О проекте | Карта портала | Реклама на РосТепло.ru |
Top.Mail.Ru

Отраслевая конференция «Теплоснабжение-2019»

Москва, 22-24 октября 2019 г.
Примите участие!

Подробнее