Page 56 - TEHSOVET premium #3-2020

2020 март
ТЕХСОВЕТ премиум

Энергетика

Погрешности приборов учета расхода

жидкости с точки зрения энергоаудитора.

Часть I. Введение в тему. Доплеровские

и электромагнитные расходомеры

Для определения расхода жидкости изо-
Жидкость является одним из агрегатных состояний вещества в Мирозда- бретен прибор, так называемый расходомер.
нии. На сегодняшний момент времени Человечеству удалось описать ее Расходомер – это прибор, измеряющий
физические свойства, используя закономерности Ньютоновской механики массовый и объемный расход вещества в
в рамках тех организационных требований, которые предъявляют товар- потоке в единицу времени. Если речь идет
о потоке жидкости в трубопроводе, то это
но-денежные отношения в обществе к его социальному устройству. В тех прибор либо устройство, определяющее ко-
сообществах homo sapiens, где деньги превозносятся на пьедестал боже- личество или массу жидкости, проходящее
ственной значимости, инженеры и ученые находятся в состоянии постоян- через поперечное сечение полного потока
ного поиска формул, выведенных из физических закономерностей поведе- в трубе в единицу времени. Единицей из-
мерения объемного расхода является [м /с]
3
ния жидкости, и создания устройств для измерения количества проданной или [м /ч]. А массовый расход в [кг/с] либо
3
за деньги жидкости (а в последнее время вообще дистанционного опреде- [кг/ч], [т/ч]. Если расходомер оснащен инте-
ления количества и вида жидкости, проданной в сфере торговли). грирующим устройством, то прибор служит
для одновременного измерения количества
вещества и его называют счетчиком-расхо-
Особенную значимость в таких условиях представляет из себя сеть инженерных комму- домером. Единицей измерения счетчика яв-
приобретают научные физические и эконо- никаций с трубопроводами, арматурой, насо- ляется [м ].
3
мические исследования, а также технические сными системами водообеспечения, система- Массовый М и объемный Q расходы связа-
разработки в области приборов учета количе- ми подготовки горячей воды и т.д., называемая ны зависимостью
ства жидкости и закономерных погрешностей, специалистами внешним водопроводом. М = ρ Q
3
54 сопровождающих процесс измерения этой фи- В каждом многоквартирном доме мы име- где ρ – плотность жидкости, [кг/м ].
зической величины. ем внутреннюю систему водоснабжения или Объемный расход можно выразить через
Самой используемой жидкостью в жизни внутридомовую сеть, в которой и происходит среднюю скорость v ср
человеческого социума, конечно же, является водопотребление. Q = v S
ср
вода. С ростом народонаселенности на планете Каждая из систем водообеспечения харак- где S – площадь поперечного сечения устано-
Земля вода становится все более дефицитным теризуется своими техническими параметрами. вившегося потока. Если поток жидкости про-
ресурсом потребления. Поэтому исследование Мы сейчас не будем останавливаться на их раз- текает по круглой трубе, то S = πd /4.
2
энергосбережения в области водопотребления боре. Нас будут интересовать в будущем, при Для неустановившегося потока средняя
является одной из наиболее объемных задач изучении проблем учета водопотребления счет- скорость случайным образом изменяется во
при энергообследовании как предприятий, чиками водопотребления, в основном параме- времени. Расход при этом является случайным
так и объектов ЖКХ. В современных услови- тры систем водопотребления, используемые на процессом и его можно посчитать из двойного
ях устройства систем водоснабжения зачастую практике для их проектирования. Сюда входят интеграла
характеризуются высокой степенью цифровой удельные потери давления на трение и их зави-
автоматизации и диспетчеризации. Для кон- симости от скорости и расхода воды. А также по- Q = .
троля работы систем водоснабжения необхо- тери, обусловленные зависимостью гидравличе-
димо измерять и регистрировать фактически ского сопротивления от типа и Ø трубопровода. Однако мы не будем затрагивать в этой
потребляемое количество воды, ее расход, дав- При проектировании системы водоснаб- статье аппарат дифференциально-интеграль-
ление и т.д. в различных узлах системы. жения независимо от ее сложности и пред- ного исчисления и будем считать, что мы гово-
Количество воды, потребляемое предпри- назначения в любом случае делаются гидрав- рим об установившихся потоках.
ятием либо объектом ЖКХ за учетное время, лические расчеты внешних и внутренних Для решения задачи определения расхода
является основным параметром расчета меж- водопроводов. Целью любого гидравлическо- жидкостей необходимо осознать, что она явля-
ду поставщиками и потребителями воды. В го расчета, особенно для сложных водопро- ется довольно сложной комплексной задачей,
связи с этим погрешность приборов учета ко- водных сетей, является определение потерь которая требует учета целого ряда факторов,
личества потребляемой воды является одним давления или напора с целью подбора компен- основными из которых являются оценка
из основных параметров, характеризующих сационного насоса либо изменения конфигу- • физической характеристики окружаю-
процесс водопотребления. Различают системы рации сети. При этом значения давления и рас- щей среды;
холодного и горячего водоснабжения. Водо- ходов воды на тех или иных участках являются • физические характеристики жидкости;
снабжение или потребление воды в сфере ЖКХ, исходными данными для расчетов. • формы и длины канала и свойства мате-
в отличие от водопотребления предприятий, в Основным прибором, который обе- риала, из которого он изготовлен;
плане учета потребления, является в настоящее спечивает учет расхода холодной воды • расход сжимаемого или несжимаемого
время самым проблематичным. От оптимиза- (2 °С ≤ t ≤ 20 °С), является прибор учета ис- вещества, который необходимо измерить.
ции устройства самой системы водоснабжения пользованного количества воды, его еще на- В настоящее время принципиально суще-
зависит не только оптимизация водопотребле- зывают водомерным счетчиком или счетчи- ствуют более десятка типов жидкостных рас-
ния, но и социальные моменты организации об- ком-расходомером. ходомеров, в основе действия которых заложе-
щественной жизни, особенно в городах. Следует, наверное, сказать, что в настоя- ны различные физические принципы.
Как правило, вся система водоснабжения щее время требования к погрешностям счет- В этом ряду можно упомянуть
города разбита на два основных сектора. Мы чика воды свелись к точности определения • расходомеры переменного/постоянного
имеем систему водоснабжения города, которая расхода воды потребителем на уровне 2÷5%. перепада давления;