Шпаргалка по "Метрологии"

По начальным затратам открытые и закрытые системы приблизительно равносильны. Эксплуатационные затраты  в открытых системах несколько выше. Применение открытых систем считают  целесообразным, если необходимо транспортировать большие количества воды на большие  расстояния и если эта вода мягкая. В настоящее время преимущественно  используются закрытые системы.

Эффективность водяных систем теплоснабжения во многом определяется схемой подключения  абонента к тепловой сети. Различают:

- зависимое;

- независимое подключение.

В зависимых схемах присоединения теплоноситель непосредственно поступает в приборы местных систем из тепловой сети, и давление в местных системах определяется режимом давлений в тепловой сети.

В независимых схемах присоединения теплоноситель из тепловой сети поступает в подогреватель, в котором его теплота используется для нагревания вторичного теплоносителя (чаще всего водопроводной воды), поступающего в местные теплопотребляющие приборы. В этом случае тепловая сеть и местная система гидравлически изолированы.

Недостатки зависимых схем: жесткая гидравлическая связь. Давление в тепловой сети выше, чем необходимо иметь у абонента. Поскольку прочность отопительных приборов ограничена, то зависимые системы используют в тех случаях, когда давление в сети не превышает предела прочности используемого оборудования.

Преимущества зависимых систем: простое устройство; может быть получен значительный перепад температур в установках местной тепловой сети, следовательно такие системы имеют более высокий КПД и трубопроводы могут быть меньшего диаметра. Системы отопления подключаются к тепловой сети по зависимой схеме. Но такая схема может использоваться только в том случае, если температура теплоносителя в падающем трубопроводе не превышает установленных санитарных норм (95⁰С). В противном случае системы имеют смесительный контур.      

 

Под действием элеватора часть  теплоносителя из обратного трубопровода попадает в подающий трубопровод, понижая  тем самым температуру теплоносителя  на выходе элеватора. Регуляторы расхода в этих системах нужны для обеспечения постоянства расхода теплоносителя через установки абонента. Особенностью элеватора является простота конструкций и высокая надежность.

 Недостаток: элеватор работает только в том случае, если скорость потока в подающем трубопроводе выше некоторого значения. Как правило этому значению соответствует перепад давлений в падающем и обратном трубопроводах около 1 атм. Чтобы компенсировать этот недостаток для смешения устанавливают насос.

Преимущество: более широкий диапазон регулирования расхода теплоносителя.

 

Независимые схемы подключения:

РБ - расширительный бочек.

ЦН – циркуляционный насос.

ПН – подпиточный насос.

ОК – обратный клапан.

Теплоноситель нагревает в теплообменнике вторичный теплоноситель, который  циркулирует под действием центробежного  насоса. Давление во вторичном контуре  обеспечивается расположением РБ. Если в ходе эксплуатации имеют место  утечки, то при уменьшении давления срабатывает обратный клапан и подпиточный насос возобновляет недостающую массу из обратного трубопровода.

Расчет  потребления энергии в закрытых системах:

В общем случае количество тепла, переданное теплоносителем определяется:

,

где m – масса теплоносителя, прошедшая за время dτ.

Измерение тепловой энергии представляет собой косвенное измерение результат которого зависит от результатов прямых измерений массы, температуры, времени, давления, т. к. масса есть функция температуры и времени.

h = f(t,p)

Если значение расхода теплоносителя  и его температура постоянны, то можно записать, что потребленная энергия:

Q = v٠ρ٠c_p(t₁-t₂)

V – оббьем теплоносителя протекший за четный период. Из этой формулы следует, что погрешность измерений тепловой энергии, определяется погрешностью измерений объема и разности температур. Относительная погрешность может быть определена:

δ_Q .

δ_м – погрешность измерений объема.

δ_Δt - погрешность измерений разности температур.

 

 

19. Параллельная схема подключения

Регулятор расхода (РР) поддерж. постоянным расход в системе отопления. Расход через бойлер регулируется в зависимости от t в трубопроводе горячей воды. Суммарный расход теплоносителя на абонентском вводе = сумме этих расходов.

Недостатки: 1.В трубопроводе на нагрев ГВС  наблюдается повышенный расход теплоносителя.  2. Не используется энергия  теплоносителя в обратном трубопроводе. 3. Расход теплоносителя на абонентском  вводе непостоянный и зависит  от нагрузки ГВС.

Последовательная  двухступенчатая

Эта схема получила наибольшее распространение благодаря тому,что эффективно используется теплоноситель,движущийся по обратному трубопроводу.Схема позвол. реализовать принцип связанного регулирования.

Смешанная схема

Циркуляционный контур предназначен для того,чтобы поддерж. постоянную t около вентилей ГВС.Преимущество в том,что вода предварительно нагревается в первой ступени.В периоды значительных отрицательных температур t теплоносителя в обратном трубопроводе может быть настолько велика,что весь нагрев происходит в первой ступени,и вторая ступень отключается полностью. Эта схема более экономична.

    Недостаток:Независимое регулирование расхода теплоносителя на отопление и ГВС.

 

20   Открытые системы – такие в которых часть теплоносителя отбирается абонентом на собственные нужды в том числе на ГВС. В таких системах не требуется дополнительных теплообменников, что значительно упрощает и удешевляет устройство абонентских водов. Однако при этом резко увеличиваются потери теплоносителя в системе.

Достоинства открытых систем: 1) возможность использования низкопотенциальных источников энергии для подогрева большого количества питательной воды. Поэтому возможность утилизации тепла на ТЭЦ в этом случае значительно выше; 2) в местных установках ГВС коррозия значительно меньше.

Недостатки открытых систем: 1) необходимость мощной водоподготовки на ТЭЦ, она включает деаэрацию, удаление примесей, умягчение воды, санобработку, это нужно делать для большого количества воды; 2) усложнение контроля герметичности системы; 3) гидравлическая нестабильность системы.

В открытых системах ГВС подключается по схемам, реализуемым принцип связанного и несвязанного регулирования.

Связанное и несвязанное регулирование

Несвязанная:горячая вода потребителю  подается из обратного трубопровода.Если t недостаточная,из подающего трубопровода подается необх. Количество горячей воды.

Связанное:регулятор расхода поддерживает постоянной сумму расходов на отопление  и ГВС.

 

 

21. Схемы установки и требования к приборам учёта тепла. Расчёт параметров к выбору прибора учёта тепла.

 Закрытые системы:приборы узла  учета должны определять: 1.Количество  полученной тепловой энергии(за  весь отчетный период,ежесуточно  и ежечасно). 2.Массу теплоносителя,прошедшую  по подающему и обратному трубопровобам. 3.Среднечасовые и среднесуточные  значения t. 4.Время работы узла учета.

Возможна установка расходомеров на подающем или на обратном трубопроводах.Поэтому  может быть формула 1 или 2.

     Среднее значение  t может определено 2 способами:среднеарифметич. и средневзвешенным. Средневзвешенное значение t определяется как:

 

При совместном подключении отопления  и ГВС возможны несколоко вариантов  расчета:1.За отопление и ГВС рассчитывается суммарная нагрузка.Также определяется соотношение этих нагрузок. Впоследствии реально потребленное тепло измеряется теплосчетчиком,а распределение по видам нагрузки производится расчетным путем. 2.Устанавливается дополнительный теплосчетчик,измеряющий количество тепла,потраченное на подогрев горячей воды.При определении тепловой энергии необходимо вычислять энтальпию как зависимость t от P.

     Открытые системы:необходимо  учитывать не только потребленное  количество теплоты,но и количество  потребленного теплоносителя.

определяется в трубопроводе холодной воды,находящейся у потребителя.

Если учитывать погрешности  прибора,то 2 формула будет точнее.

  В открытых системах узел  учета дополнительно должен регистрировать  массу теплоносителя,возвращенного  на обратный трубопровод за  весь отсчетный период,за час  или за сутки,регистрация t в трубопроводе холодной воды.

 

 

 

22. Теплосчётчики. Классификация и определения. Составные части теплосчётчиков. Международные и отечественные стандарты, нормативные акты и рекомендации. Одно и многоканальные теплосчётчики. Требования к метрологическим характеристикам.

 Теплосчетчик  – прибор или совокупность приборов,предназначенных для определения количества теплоты и измерения массы параметров теплоносителя,а также времени прибора,по которому осуществляются коммерческие расчеты за потребленное количество теплоты.

По конструктивному исполнению бывают:единые,комбинированные,составные.

По методу измерений расхода:тахометрические, электромагнитные, ультразвуковые.

По количеству каналов измерения: одноканальные, многоканальные.

  Состав теплосчетчика:1. Расходомер (1-12). 2. Термометры или комплекты термопреобразователей (1-6). 3. Тепловычислитель. 4. Некоторые теплосчетчики имеют преобразователи давлений.

   Требования: 1.Все составные части теплосчетчика должны быть выполнены из материалов,обеспечивающих надежную защиту от коррозии,пыли,влаги и т.д. 2.Метрологические характеристики теплосчетчика должны сохраняться при изменении параметров рабочей и окружающей сред в пределах,указанных в нормативной документации.

   В зависимости от условий  применения теплосчетчик должен  соответствовать одному из 3 классов: 1. Класс А: t окружающей среды от 5 до 25 С, минимальна влажность, нормальные электрические и электромагнитные нагрузки.Это относится к жилым помещениям и зданиям.

2. Класс Б: теплосчетчик устанавливаемый  в зданиях вне жилых помещений.  T окружающей среды -25 - +55 С, нормальная влажность, электрические и электромагнитные нагрузки, минимальные механические нагрузки.

3. Класс С: используется в  промышленности, высокие электромагнитные  нагрузки.

 

23.Метрологическое обеспечение ТС. Поверка. Типы поверочных установок и их хар-ки(сличение, объемные и весовые, стат-ие и динам-ие)

Метрологическое обеспечение вкл техническое и нормативное обеспечение. Техническое – совокупность эталонных установок и вспомогательного оборудования, а нормативное – это соответствующие документы (методики поверки и аттестации). Методики разрабатываются при выпуске средств измерения и утверждаются в установленном порядке.

Приёмно-сдаточные  испытания (ПСИ) или поверка. Это  испытания, которым подвергаются средства измерения, выходящие из производства. Причем этим испытаниям подвергаются все приборы. Перечень исследуемых  при ПСИ параметров определяется методикой поверки.

Поверка – определение органом гос. метрологической службы пригодности средства измерения к применению на основании экспериментально определяемых метролог. характеристик и подтверждение их соответствия установленным нормам.

Объём поверки определятся методикой  поверки и завис. от конструкции теплосчетчика. Единые ТС поверяются на установке позволяющей создавать расход теплоносителя с заданной температ.

Комбиниров. ТС могут поверятся  прямым или имитационным способом. Чаще всего имитационным способом поверяют каналы измерения температур.

 

24. Требования к конструктивному исполнению и установке преобразователей расхода и температуры.

Монтаж  и установка должны производиться  в соотв с требованиями ГОСТ и рекомендациями завода-изготовителя.

Расходомеры(Р) устанавл в соотв с конструктивными особенностями. Одно из осн требований: полное заполнение трубопровода (Тр) водой. Поэтому не допускается установкака Р на Тр с нисходящим потоком и имеющим свободный выход; в местах под сочленением Тр-ов. При уст-ке электромагн-х Р во избежании выпадения осадка на одном из электродов преобразователь д/б установлен т.о, чтобы электроды располаг-сь гориз-но.