Schetchiksg.ru

Счетчик СГ
3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Чем отличаются крыльчатые счетчики от турбинных

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Крыльчатый счетчик

Крыльчатые счетчики воды типов ЕТ ( однострунные) и МТ ( многоструйные) выпускают в модификациях ЕТК и МТК для холодной воды и ETW и MTW для горячей воды с температурой до 90 С или до 130 С. [31]

Наибольшее распространение получили крыльчатые счетчики холодной воды типа УВК-40 , ВСКМ и турбинные типа СТВ. В случае необходимости выноса показаний счетчика на центральный пункт управления могут устанавливаться электромагнитные ( индукционные) расходомеры типа ИР-61. Последний тип расходомеров может быть установлен для организации контролируемого регулирования расхода воды в промывных ваннах. Для этих же целей наиболее приемлемы ротаметры общепромышленные ( по ГОСТ 13045 — 81) со стеклянной ротаметрической трубкой и местными показаниями типа РМ и с преобразованием измеряемой величины в электрический выходной сигнал типа РЭ. [32]

По допустимой максимальной температуре воды крыльчатые счетчики подразделяются на счетчики холодной и горячей воды. Счетчики холодной воды предназначены для измерения расходов воды с температурой до 40 С, горячей воды — для измерения расходов воды с температурой до 90 С. В первом случае крыльчатка счетчиков выполняется из пластмассы, во втором — из латуни. [34]

Для измерения небольших расходов воды применяют крыльчатые счетчики ( рис. 3.24, а) с рабочим колесом в виде крыльчатки с вертикальной осью. [35]

В измерительной технике применяют несколько конструкций крыльчатых счетчиков . Эти счетчики в зависимости от поступления воды на крыльчатку разделяются на две модификации — многоструйные и одноструйные. [36]

На рис. 4 — 31 приведена схема крыльчатого счетчика ВОДЕ . В верхней части корпуса расположен стрелочно-роликовыи счетный указатель 5, отделенный от крыльчатки и редуктора 4 перегородкой с сальником 5 выходной оси. [37]

Счетчик с винтовой вертушкой ( рис. 1 — 43) отличается от крыльчатых счетчиков тем, что основной частью прибора является вертушка 1, ось которой совпадает с осью трубы. Поток, вращающий вертушку, направлен в этом приборе параллельно оси. Вращение вертушки передается через червячную передачу 2 на счетный механизм. [38]

Следовательно, когда наименьший расход близок к 1 5 % QcyT в зданиях с крыльчатыми счетчиками и к 0 6 % QcyT в зданиях с турбинными счетчиками, количество неучтенной воды может составить соответственно 7 — 9 % и 5 — 6 % суточного количества. [39]

Потери давления в водомере при хозяйственно-питьевом и производственном расходе не должны превышать 1 м для турбинных и 2 5 м для крыльчатых счетчиков воды . Желательно, чтобы потери давления в водомере при пропуске расчетного расхода были не менее 0 3 м для большей точности учета минимальных расходов воды. [40]

Для измерения количества воды и при больших колебаниях расхода ( 1: 100 и более) помимо турбинных расходомеров применяют так называемые к о м б и н и — рованные счетчики, сочетающие турбинные и крыльчатые счетчики с параллельным или последовательным их включением. При параллельном включении ( рис. 6, г) вода при малых расходах измеряется только крыльчатым счетчиком, так как переключающий клапан перекрывает проход через турбинный счетчик. При последовательном включении ( см. рис. 6, д) вода при больших расходах проходит оба счетчика, но учитывается только крыльчатым счетчиком, так как величина расхода лежит до предела чувствительности турбинного счетчика. [42]

Номинальный расход счетчика — это такой наибольший длительный расход, при котором погрешность показаний не выходит из / установленных норм, а потеря напора не создает в счетчике усилий, способствующих быстрому износу трущихся деталей. Для крыльчатых счетчиков холодной воды в ГОСТ 6019 — 66 установлены номинальные расходы при потере давления в приборе не более 1 м вод. ст., что при калибрах 15; 20; 25; 32 и 40 мм соответствует расходу. [43]

Для определения расхода воды применяются крыльчатые и турбинные счетчики. Основным элементом крыльчатого счетчика является колесо с радиальными лопатками, на которые воздействует поток. Частота вращения этого колеса пропорциональна скорости воды и расходу. Количество оборотов колеса регистрируется механическим или электронным счетчиком. Аналогичную конструкцию имеет турбинный водомер, но его основным элементом является турбинное колесо. [45]

Приборы учета воды

Однако используются они давно и в самых разных областях, где требуется точный учет расхода проточной воды. Водосчетчики применяются для коммерческого учета потребления воды в коммунальной и коммунально-бытовой сфере, в химической, фармацевтиче-ской, пищевой и других отраслях промышленности. С их помощью ведется учет питьевой, сетевой и сточной воды (как холодной, так и горячей), а также учет теплоносителя — в составе теплосчетчиков. Соответственно широкому спектру применения существует значительное разнообразие, как в конструктивных осо-бенностях этих приборов, так и в типоразмерах.

По устройству механизма учета расхода воды водосчетчики подразделя-ются на тахометрические, электромагнитные, волюмометрические, ультразву-ковые, комбинированные и счетчики перепада давления или диафрагменные.

Все тахометрические водосчетчики включают в свое устройство механизм (та-хометр), в котором поток воды напрямую, путем механического давления воз-действует на лопасти крыльчатого колеса или турбины, вызывая вращение. Это вращение посредством зубчатой передачи сообщается счетному устрой-ству, регистрирующему количество расходуемой воды. По дополнительным конструктивным особенностям все тахометрические водосчетчики разделяют на одноструйные, многоструйные и турбинные.

Читайте так же:
Счетчик rvg g25 elster

В одноструйных и многоструйных тахометрических водосчетчиках плоскость лопасти колеса крыльчатки в своем нижнем положении располагается перпендикулярно направлению водяного потока. В турбинных водосчетчиках (счетчики Вольтмана) лопасти размещены по отношению к направлению потока воды под углом менее 90°, так же как в классической турбине.

Многоструйные водосчетчики отличаются от одноструйных тем, что поток воды перед попаданием на лопасть крыльчатки делится на несколько струй. Благодаря этому значительно снижается погрешность турбулентности потока. И, как следствие, многоструйные счетчики оказываются более точными при учете расхода воды, однако стоят они дороже одноструйных.

И многоструйные и одноструйные водосчетчики бывают к тому же «сухими» и «мокрыми». Счетчики мокрого типа — это самые простые, но достаточно эффективные приборы учета воды, счетное устройство которых от протекающего потока никак не изолировано. Простота исполнения и сопутствующая дешевизна при достаточно высокой надежности — вот главные достоинства счетчиков мокрого типа. Однако, такие водосчетчики нельзя применять для учета расхода воды, обильно загрязненной взвешенными механическими частицами.

Счетчики сухого типа лишены этого недостатка. В них счетный механизм герметично отделен от воды немагнитной перегородкой, благодаря чему на нем не образуется отложений взвешенных частиц. Передача же показаний с вра-щающейся крыльчатки или турбины на счетный механизм осуществляется с помощью закрепленного на них магнита. Подобное устройство делает счетчик пригодным для учета воды любой степени загрязнения, но в то же время значительно повышает его стоимость. Поэтому «сухим» механизмом чаще оснаща-ются и так более дорогие многоструйные счетчики, которые применяются в тех случаях, когда действительно необходим особенно точный учет расхода воды. «Сухой» механизм на одноструйных счетчиках устанавливается редко: это лишило бы данные приборы их главного преимущества, дешевизны. Кроме того, показания «сухих» водосчетчиков в связи с особенностями их устройства наиболее часто подвергаются фальсификации со стороны потребителя.

Компромиссное решение представляет собой «полусухой» счетчик, разработанный фирмой ABB. В этом приборе счетный механизм не отделяется от струи воды перегородкой, вращение крыльчатки передается на него посредством зубчатой передачи, но вода внутрь счетного механизма не проникает. Этот эффект достигается заполнением камеры счетного механизма вязким гидрофобным наполнителем, не смешивающимся с водой, что препятствует движению шестерен, но изолирует их от воды.

Еще одной конструктивной разновидностью счетчиков-тахометров являются комбинированные водосчетчики, в устройстве которых, как правило, сочетаются обычный крыльчатый счетчик и турбинный, размещенный на параллельной отводке. Когда напор воды в системе водоснабжения невысок, вода движется через крыльчатый счетчик, когда же напор возрастает, трубопровод с этим счетчиком перекрывается клапаном и вода поступает по отводке через турбинный. В наиболее современных моделях и турбинный и крыльчатый счетчики располагаются в одной плоскости. При том же принципе учета воды дополнительной боковой отводки в таких устройствах не требуется.

Места применения разных типов тахометрических водосчетчиков

Обычный диаметр трубопровода, на котором устанавливаются одноструйные водосчетчики, — 15-20 мм (квартиры), многоструйные -15-50 мм, турбинные -40-500 мм. Соответственно этому очевидны и возможные места их применения. В Европе одноструйные водосчетчики повсеместно используются для поквар-тирного учета воды. В России из-за плохого качества воды, возможно, для тех же целей будут часто применяться более надежные и долговечные многоструй-ные счетчики, однако фактор цены может неблагоприятно сказаться на широте их распространения. На данный момент многоструйные модели диаметром 25-50 мм устанавливаются в системах водоснабжения административных зданий, отдельных коттеджей, школ, яслей, бензозаправок и других объектов подобного типа.

Турбинные водосчетчики большого диаметра (свыше 50 мм), как правило, устанавливаются на водозаборах, на входах систем водоснабжения промышлен-ных предприятий, вводах многоэтажных домов и в системе водоканалов.

Комбинированные водосчетчики находят применение, прежде всего, в системах водоснабжения гостиниц, отелей и на промышленных объектах, где в зависимости от сезона (увеличение или снижение числа потребителей) или условий технологического процесса расход воды может значительно меняться.

В свете реформы ЖКХ большое внимание уделяется тахометрическим водосчетчикам с импульсным выходом. В таких приборах показания счетного механизма преобразуются в электрический сигнал и в импульсном (цифровом) виде могут передаваться и выводиться на конечное регистрирующее устройство, удаленное от места непосредственного учета расхода воды потребителем. Это создает предпосылки для создания единых компьютеризированных пунктов автоматического контроля, и, вероятно, именно такие водосчетчики станут в будущем самыми распространенными счетчиками для поквартирного учета воды.

Принцип действия электромагнитных (магнитно-индукционных) водосчетчиков основан на измерении ЭДС индукции, наводящейся, согласно закону Фарадея, в электропроводящей жидкости (в т. ч. в воде), которая движется в магнитном поле, создаваемом электромагнитом прибора. Эта ЭДС пропорциональна скорости потока и преобразуется электронным блоком расходомера в электрический аналоговый или цифровой сигнал, отображаемый на дисплее самого прибора или транслируемый в контроллер или компьютер. Очевидно, что расходомеры данного типа значительно дороже описанных выше тахометрических и поэтому практически не применяются для поквартирного учета бытовой питьевой воды, а в коммунальном хозяйстве могут использоваться как домовые водосчетчики. Чаще такие приборы предназначаются для измерения потоков воды в пищевой, пивоваренной, фармацевтической промышленности, порой довольно медлен-ных, а также для потоков сточных вод.

Читайте так же:
Мосэнергосбыт квитанция номер счетчика

Расходомеры волюмометрического типа в России используются редко. В этих устройствах вода под давлением подается в камеру определенного объема, которая вращается, пропуская за каждый оборот один и тот же объем воды. Это вращение посредством зубчатой передачи сообщается счетчику, регистрирующему количество потребленной воды. В Великобритании волюмометрические водомеры используются организациями водоснабжения в качестве основных приборов для измерения расхода. Применяются они также в специальных системах промышленных зданий и лабораторий для мониторинга очень слабых водяных потоков.

Измерение разности времени, затраченного на прохождение ультразвукового сигнала в направлении движения потока жидкости и противоположном ему, положено в основу принципа работы данного типа расходомеров. Два датчика монтируются на трубопроводе и испускают генерируемый пьезоэлектрическим кристаллом сигнал в противоположных направлениях. Ультразвуковой сигнал, посланный по направлению потока, первым достигает расположенного в проти-воположном конце участка трубопровода преобразователя, а по разности вре-мени прохождения обоих сигналов вычисляется скорость потока. Естественно, что в случае отсутствия потока оба сигнала регистрируются датчиком одновременно. Регистрирующее устройство прибора может монтироваться на удален-ном расстоянии и оснащается дисплеем.

Существует два типа ультразвуковых расходомеров: один монтируется на наружной поверхности трубы (Clamp on), другой находится в контакте с рабочей средой (врезной тип, Insertion). Первый тип применятся при работе с агрессивными жидкостями, для него не существует ограничений по давлению и температуре. Монтаж на наружной поверхности трубы не требует остановки технологического процесса. Второй тип расходомеров чаще применяется для измере-ния потоков жидкости внутри трубопроводов, изготовленных из материалов с низкой проводимостью звукового сигнала. Вода для промышленных предпри-ятий и сточные воды — основные сферы применения ультразвуковых расходомеров.

Как известно из курса гидрогазодинамики, при обтекании препятствия потоком жидкости или газа возникают завихрения (вихревая дорожка Кармана), которые вызывают на поверхности обтекаемого тела перепады давления. Частота перепадов пропорциональна скорости потока и объемному расходу жидкости или газа. На регистрации количества перепадов давления и преобразовании их в аналоговый или цифровой электрический сигнал основан принцип работы вих-ревых расходомеров, применяемых для учета расхода не только воды и других маловязких жидкостей, но также пара и газов.

Используются такие приборы чаще всего для регулирования технологических процессов и управления ими.

Счетчики учета горячей воды

Для учета горячей воды используются такие же типы расходомеров, что и для холодной. Коммунально-бытовые водосчетчики горячей воды — это все те же тахометрические крыльчатые счетчики, счетчики Вольтмана и комбинированные. Отличия их от тахометрических счетчиков холодной воды заключаются в применяемых материалах и более высокой степени допустимой погрешности. Если допустимая погрешность для счетчиков холодной воды при скорости потока между минимальной (Qmin) и переходной (Qt) составляет ±5%, а между Qt и максимальной (Qmax) ±2%, то для счетчиков горячей воды соответственно ±6% и ±3%.

Номинальная скорость потока (Qn) для вариантов счетчиков горячей и холодной воды одинаковых типоразмеров от одного производителя, как правило, совпадает. По требованиям Госстандарта минимальный срок эксплуатации счетчиков горячей и холодной воды составляет 12 лет с двумя обязательными поверками (межповерочный срок 5-6 лет) для холодной воды и тремя (межповерочный срок 4 года) для горячей. Все тахометрические счетчики для горячей воды обязательно сухого типа.

В промышленности для учета горячей воды, где это необходимо, приме-няются электромагнитные и ультразвуковые расходомеры.

Многообразие производителей водосчетчиков на российском рынке

На сегодняшний день на российском рынке присутствуют водосчетчики всех типов от множества зарубежных и российских компаний, Госреестром РФ зарегистрировано и сертифицировано более 500 видов счетчиков воды. Среди крупнейших производителей, чья продукция пользуется спросом на российском рынке, такие компании, как: ABB, «Ценнер-Водоприбор», Viterra, Wehrle, группа предприятий «Мытищинская теплосеть», «Взлет ЭР» и др. Среди них есть фирмы, собирающие свою продукцию на территории России из импортных комплектующих и по лицензиям западных компаний, фирмы, использующие отечественные наработки и собственные комплектующие, а также и такие, ко-торые используют продукцию, полностью изготовленную другим производителем, но по договоренности с ним ставящие на приборе свое клеймо. Разнообразие водосчетчиков отражает насущную потребность российского рынка в этих устройствах.

Qmax — максимальный расход (скорость потока), при которой счетчик может нормально работать не более 1 часа.
Qn — номинальный расход (скорость потока), который равен половине макси-мальной скорости потока. Является проектной скоростью потока для водосчет-чика — расход, при котором прибор должен нормально функционировать в тече-ние всего срока службы.
Qmin — минимальный расход (скорость потока), при котором показания счетчика отклоняются в пределах допустимой погрешности.
Qt — переходный расход (скорость потока), при котором максимально допустимая погрешность водомера меняется.
Размерность скорости потока (расхода) — м3/ч.

Читайте так же:
Первые пять цифр счетчика

Тахометрические расходомеры: турбинные, крыльчатые

Тахометрические расходомеры – это приборы, принцип работы которых основан на измерении скорости вращения оборотов крыльчатки или турбины в потоке среды.

Турбинные расходомеры-счетчики производят измерение объёмного расхода следующим образом: протекающая через первичный преобразователь среда, заставляет вращаться лопасти турбины, при этом скорость вращения прямо пропорциональна расходу.

Принцип действия является общим для турбинных и крыльчатых счетчиков, разница заключается лишь в расположении оси вращения измерительного механизма: у крыльчатки ось находится перпендикулярно движению потока, а у турбины – параллельно потоку жидкости или газа.

Фото 1. Первичный преобразователь крыльчатого расходомера «ЭМИС»-ПЛАСТ 220»

Значение скорости вращения измерительного механизма передается в блок электронного преобразователя, который осуществляет вычисление объемного расхода и формирование выходных сигналов.

Расходомеры для трубопроводов высокого давления

В таких отраслях промышленности, как химическая и нефтедобывающая возникает необходимость измерения объемного расхода жидкости, в том числе агрессивной, в трубопроводах высокого давления. Одним из решений данной задачи учета является применение расходомеров турбинного типа, например, крыльчатых счетчиков жидкости «ЭМИС»-ПЛАСТ 220», для которых предел давления измеряемой среды составляет 42 МПа.

Фото 2 : расходомер «ЭМИС»-ПЛАСТ 220» в стандартном и рудничном исполнении.

Прибор используется преимущественно для измерения жидкостей высокого давления, например, пластовых и артезианских вод на скважинах. Для применения в нефтегазовой отрасли расходомер сертифицирован на соответствие ГОСТ Р 53679-2009 (ИСО 15156-1:2001) и ГОСТ Р 53678-2009 (ИСО 15156-2:2003) «Нефтяная и газовая промышленность. Материалы для применения в средах, содержащих сероводород, при добыче нефти и газа».

Материалы изготовления

Промышленный счетчик воды и других жидкостей «ЭМИС»-ПЛАСТ 220» имеет в своем конструктиве крыльчатку, установленную за специальным щитом, что обеспечивает защиту измерительного механизма от засорения механическими включениями.

Для обеспечения надежной работы крыльчатку изготавливают из коррозионностойкой жаропрочной стали 12Х13, а трущиеся элементы крыльчатки из карбида вольфрама. Корпус счетчика и фланцы в стандартном исполнении изготавливают из углеродистой стали. Если же требуется измерение агрессивных сред, для корпуса и фланцев выбирают нержавеющую сталь, а для крыльчатки – покрытие из фторкаучука.

Фото 3. Материалы изготовления расходомера «ЭМИС»-ПЛАСТ 220».

Необходимо отметить, что в целях предотвращения износа элементов прибора и стабильности его метрологических характеристик рекомендуется установка фильтра для удаления из среды механических включений. Также, если в среде содержатся газовые включения, следует установить перед счетчиком фильтры — газоотделители.

Обеспечение взрывозащиты

Приборы «ЭМИС»-ПЛАСТ 220» имеют вид взрывозащиты «взрывонепроницаемая оболочка» по ГОСТ 30852.1. с маркировкой по взрывозащите «1ExdIIBТ3/T6 Х».

В рудничном исполнении «РВ» электронный блок размещен во взрывозащищенной коробке, при этом расходомер имеет маркировку взрывозащиты «РВ ExdI Х», что позволяет применять его подземных выработках шахт, рудников и в их наземных строениях, опасных по рудничному газу и горючей пыли. На сегодняшний день данное исполнение нашло массовое применение на единственной в России нефтяной шахте НШПП «Яреганефть» (ООО «ЛУКОЙЛ-Коми»).

Технические характеристики

Диапазон измерения

Необходимо отметить, что счетчик сохраняет работоспособность и обеспечивает нормированную погрешность при расходе среды в пределах номинального диапазона.

Выбор типоразмера счетчика осуществляется в соответствии с реальными значениями расхода в трубопроводе, которые, могут отличаться от проектных. Типоразмер счетчика следует выбирать таким образом, чтобы реальное значение расхода измеряемой среды находилось во второй трети номинального диапазона. Диаметр условного прохода (Ду) счетчика должен быть равным или меньше условного диаметра трубопровода.

Особенности и преимущества

  • Расходомер имеет автономный источник питания, что позволяет эксплуатировать его в местах без гарантированного электроснабжения;
  • Широкий динамический диапазон;
  • Съёмный индикатор, позволяющий осуществлять профилактические работы без демонтажа проточной части расходомера;
  • Отсутствие необходимости настройки под измеряемую среду и условия применения;
  • Наличие взрывозащищенного исполнения, в том числе рудничного;
  • Возможность беспроводной передачи данных по стандарту LoRaWAN.

Автономный источник питания расходомера и беспроводная передача данных.

Более подробно остановимся на таком преимуществе прибора «ЭМИС»-ПЛАСТ 220» как возможность автономной работы. В качестве основного источника питания применяется встроенный электрохимический элемент типа LS26500 напряжением 3,6 В.

При автономной работе расходомер осуществляет подсчет объема и расхода среды и выводит полученные значения на индикатор. Для генерации выходных сигналов необходимо подключить внешнее питание напряжением 24 В либо использовать модем LoRaWAN.

Модем LoRaWAN подключается к электронному блоку «ЭМИС»-ПЛАСТ 220» по интерфейсу RS-485, при этом питание электронного блока «ЭМИС»-ПЛАСТ 220» осуществляется от встроенной в LoRaWAN-модем батареи. При опрашивании прибора 1 раз в час расчетный срок автономной работы составляет 3 года без замены батареи. Данная технология автономной работы и беспроводной передачи данных была испытана в ноябре 2020 года и в настоящее время доступна к заказу.

Читайте так же:
Гейгера счетчик метод регистрации

Опыт применения

Преимущественно, заказчиками прибора «ЭМИС»-ПЛАСТ 220» являются нефтедобывающие компании, использующие счетчик турбинного типа «ЭМИС»-ПЛАСТ 220» в системах ППД для измерения пластовых вод на скважинах с высоким давлением среды, а также в тех случаях, когда требуется возможность автономного питания прибора.

В настоящее время «ЭМИС»-ПЛАСТ 220» успешно эксплуатируется на объектах нефтедобычи ПАО «Газпром», ПАО «Лукойл», ПАО НК «Роснефть» и других.

Отзыв: Расходомеры «ЭМИС»-Пласт» были смонтированы в количестве 20 шт. на следующих скважинах ППД (поддержание пластового давления) Гремихинского н.м. ОАО «Удмуртнефть». Данные приборы работают на открытом воздухе. Метрологические характеристики расходомеров соответствуют заявленным».

Отзыв: «В 2010 году были закуплены приборы учета закачиваемой в пласт воды «ЭМИС-ПЛАСТ» в количестве 4 штук. Приборы зарекомендовали себя с положительной стороны, поэтому в 2011 году было принято решение закупить еще 4 таких счетчика. Важное достоинство данных расходомеров – возможность работы от встроенного источника питания без внешнего энергоснабжения. Приборы надежные в плане механического исполнения и электронных элементов. Оснащены встроенными дисплеями, что позволяет оперативно по месту видеть информацию о прохождении жидкости через проточную часть. Дополнительно снимается частотный сигнал на контроллеры для архивации данных и при необходимости передачи на верхний уровень АСУ ТП». ООО «УралОйл».

Фото 4. Расходомеры «ЭМИС»-ПЛАСТ 220» на объекте ОАО «Казахмыс Петролеум», Республика Казахстан. Задача: учет нефти, разливаемой в цистерны

Отметим, что в продуктовой линейке ЗАО «ЭМИС», наряду с крыльчатым счетчиком «ЭМИС»-ПЛАСТ 220», представлен вихревой расходомер «ЭМИС»-ВИХРЬ 200 ППД» в двух вариантах исполнений: с датчиком изгибающего момента и ультразвуковыми датчиками съема вихреобразования, также предназначенный для эксплуатации в системах поддержания пластового давления. С техническими характеристиками возможно ознакомиться в разделе «продукция».

Чтобы заказать расходомер, заполните опросный лист и направьте его на электронный адрес sales@emis-kip.ru.

Если у вас остались вопросы по работе расходомеров, вы можете задать свой вопрос инженерам компании “ЭМИС”:

Тахометрические (крыльчатые, турбинные) счетчики

Тахометрические (крыльчатые, турбинные) счетчики для учета расхода воды применяют не только в быту и сфере ЖКХ. Они достаточно широко используются в промышленности в составе узлов технического и, существенно реже, коммерческого учета потребления энергоносителей. Их главные достоинства – низкая цена и простота обслуживания. Кроме того, механические счетчики для своей работы не требуют электропитания. К недостаткам механических счетчиков можно отнести невысокую точность измерения, малый срок службы даже при нормальных условиях эксплуатации, невозможность отображения мгновенных значений расхода и отсутствие стандартных выходных сигналов. Как правило, большинство счетчиков данного типа либо вообще не имеют никаких выходных сигналов, либо имеют выходной сигнал типа «замкнуто / разомкнуто». Цена или вес импульса, устанавливаются на заводе-изготовителе и не могут быть изменены. В лучшем случае счетчик может иметь два импульсных выхода: один из них является низкочастотным (с большой ценой импульса), другой высокочастотным (с малой ценой импульса). Цена импульса (м3/имп или л/имп ) определяет какой объем вещества должен пройти через счетчик, чтобы он выработал один импульс на своем выходе. Представленные на рынке механические счетчики с радиовыходом, интерфейсом RS485 и т.п. скорее экзотика не нашедшая широкого распространения в промышленности.

Принцип действия расходомера данного типа основан на вращении потоком протекающей по трубе воды пластикового крыльчатого колеса (крыльчатки) счетчика. Крыльчатка неподвижно насажена на немагнитную ось, вращающуюся в паре сапфировых подшипников скольжения. Вращение крыльчатки передается механическому счетному устройство, которое и регистрирует расход воды нарастающим итогом.

Тахометрические счетчики воды бывают одноструйными и многоструйными. Многоструйные счетчики отличаются от одноструйных тем, что поток воды перед попаданием на лопасть крыльчатки разделяется на несколько струй (потоков). Общий поток жидкости становиться более равномерным и упорядоченным. За счет этого уменьшается погрешность измерения счетчика. Но многоструйные счетчики имеют большие размеры и цену по сравнению с одноструйными.

Счетчик, счетное устройство которого не изолировано от протекающего через него потока воды называется мокрым. Счетчики мокрого типа нельзя использовать для учета воды загрязненной взвешенными механическими частицами, так как это приводит к повреждению счетного механизма. В счетчиках сухого типа счетный механизм отделен от потока воды перегородкой из немагнитного материала. Передача показаний расхода на счетный механизм осуществляется с помощью магнитов. Подобная конструкция делает счетчик сухого типа пригодным для учета загрязненной воды. Счетный механизм счетчика сухого типа можно извлекать из корпуса без остановки и опорожнения трубопровода, на котором он установлен.

Счетчики воды классифицируют по четырем классам точности: А, В, С, D. Самые простые водосчетчики — класса А, самые высокоточные — класса D. Трубы, на которые устанавливаются счетчики, могут иметь одинаковый наружный диаметр, но различные внутренние диаметры из-за разной толщины стенки трубы. Для упрощения расчетов и унификации запорной арматуры было введено понятие условного прохода. Тахометрические счетчики выпускаются с условным проходом (DN, Ду) от 15 до 300.

Читайте так же:
Как монтируется счетчик для дома

Не смотря на то, что тахометрические датчики не имеют, в привычном смысле, шкалы измерения, у них все же есть определенные ограничения по минимальному и максимальному расходам. Это связано с тем, что скорость потока через датчик должна быть достаточной, чтобы придать вращение крыльчатке (минимальный предел измерения), но при этом не быть сильно большой, чтобы не вывести крыльчатку из строя (максимальный предел измерения). Если скорость потока в трубопроводе, на который планируют установить счетчик, не соответствует требуемой, то устраивают местное сужение или расширение трубопровода. При местном сужении трубопровода скорость потока через счетчик увеличивается, при местном расширении — уменьшается. Перед тахометрическими счетчиками (по ходу потока) устанавливают сетчатый фильтр чтобы избежать попадания на крыльчатку инородных тел: окалины, ржавчины, тины и т.п. Тахометрические счетчики могут монтироваться как на горизонтальных, так и на вертикальных участках трубопроводов, при соблюдении заявленных изготовителем условий.

Довольно часто корпус водосчетчика (особенно с малыми DN) окрашивают в красный или синий цвет, что соответствует области применения данного водосчетчика: для измерения расхода горячей или холодной воды соответственно. Назначение счетчика можно определить и по его маркировке. Счетчики типа ВСХ предназначены для измерения расхода холодной воды, ВСГ — горячей.

Для измерения малых расходов применяют крыльчатые счетчики. Турбинные счетчики используются для измерения больших расходов. Конструкции крыльчатого и турбинного счетчиков идентичны — отличие лишь в конструктивном исполнении крыльчатки и ее ориентации относительно потока жидкости через счетчик. Если в крыльчатом водосчетчике ось вращения крыльчатки перпендикулярна направлению потока, то в турбинном направление оси вращения крыльчатки совпадает с направлением потока. Для более «мягкого» входа потока на лопатки крыльчатки турбинного водосчетчика перед ней устанавливается обтекатель как в авиационном двигателе. Кроме того, сами лопатки имеют более изогнутую и плавную форму.

Турбинные тахометрические счетчики используются и для измерения расхода природного и технических газов — азота, аргона и т.п. В корпусе такого счетчика могут быть предусмотрены места для крепления датчика температуры и давления. В случае установки этих датчиков появляется возможность привести показания расхода счетчика к нормальным условиям и организовать полноценный узел учета. Нормальными условиями (н.у. или STP ) называют стандартные физические условия окружающей среды, с которыми сопоставляют свойства измеряемого вещества. Атмосферное давление при нормальных условиях принимается равным 760 мм .рт.ст, температура окружающей среды 0°С. В России в газовом хозяйстве для расчета расхода газа используют атмосферные условия по ГОСТ 2939-63: атмосферное давление 760 мм .рт.ст., температура 20°С, влажность 0%. Датчики расхода газа импортного производства довольно часто осуществляют приведение измеренного объема газа к стандартным условиям ( SATP ): давлению 750,06 мм .рт.ст. и температуре 25°С.

Необходимость приведения измеренного значения объемного расхода газа к нормальным условиям обусловлена тем, что объем газа существенно меняется при изменении давления и температуры этого газа. Если не осуществлять коррекцию то может возникнуть парадоксальная ситуация, когда потребитель получит больший объем газа, чем было отпущено ему поставщиком, например, из-за нагрева газа в процессе транспортировки (из холодной Сибири в теплую Францию). Ведь еще из школьного курса физики известно, что объем газа увеличивается при увеличении температуры этого газа. Формулы приведения объема газа в рабочих условиях к нормальным и атмосферным условиям приведены ниже:

V 20°С и 760 мм рт. ст. — объем газа при 20 °С и 760 мм рт.ст., м³;

V 0°С и 760 мм рт. ст. — объем газа при 0 °С и 760 мм рт.ст., м³;

Vр — объем газа в рабочих условиях, м³;

Р — абсолютное давление газа в рабочих условиях, мм рт.ст.;

Т — абсолютная температура газа в рабочих условиях, °К.

Пересчет объемов газа, приведенных к 0 °С и 760 мм рт. ст., а также к 20 °С и 760 мм рт.ст., в объемы при рабочих условиях производиться по формулам:

В связи с тем, что жидкости практически не сжимаются и не расширяются, то и их объем не зависит от температуры и давления. Поэтому формулы приведения объема для жидкостей не применяются.

Если величина расхода жидкости меняется в значительных пределах, то для расширения измерительного диапазона тахометрических водосчетчиков применяют комбинированные приборы – объединенные в одном корпусе счетчики на малый и большой расходы. Переключение с одного счетчика на другой происходит автоматически, с помощью специального клапана, срабатывающего при достижении расходом определенного порогового значения. Для определения потребленного объема жидкости необходимо просуммировать показания двух счетных механизмов обоих водосчетчиков.

Дополнительную информацию вы можете найти в разделе «Вопрос-ответ».

Посмотреть другие статьи в том числе про измерение расхода.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию