1.6 Устройство и работа теплосчетчика

1.6.1 Устройство и принцип работы теплосчетчика.

Теплосчетчик представляет собой изделие, состоящее из отдельных конструктивно законченных частей, соединенных между собой с помощью кабелей. Состав теплосчетчика указан в п. 1.1.2.

В теплосчетчике предусмотрена возможность подключения двух счетчиков-расходомеров холодной (или горячей) воды с импульсным выходным сигналом с параметрами: частота не более 1,0 Гц, напряжение не более 5 В, длительность импульса не менее 150 мс.

Первичные электромагнитные преобразователи расхода ППР9-2, термопреобразователи сопротивления и преобразователи давления обеспечивают преобразование воздействующих физических величин в электрические сигналы, которые в микропроцессорном электронном модуле МЭ-1 усиливаются и преобразовываются в последовательные цифровые коды параметров по интерфейсу RS-485.

Вычислительный блок ТВ-11 обеспечивает прием и обработку цифровых кодов параметров, расчет тепловой энергии, архивирование параметров, вывод их на жидкокристаллический индикатор, принтер, на внешнюю ЭВМ по интерфейсу RS-232.

Модуль электронный МЭ-1 установлен на корпусе ППР9-2.

Модуль электронный МЭ-1, входящий в состав БИ-1-1, с помощью кронштейна устанавливается непосредственно на трубопроводе.

Схема электрическая ППР9-2 приведена в приложении Б.

1.6.2 Устройство и принцип работы ППР9-2.

По закону электромагнитной индукции при прохождении электропроводной среды через магнитное поле в ней, как в движущемся проводнике индуцируется Э.Д.С., пропорциональная средней скорости жидкости или расходу.

На обмотки возбуждения преобразователя расхода ППР9-2 из модуля электронного МЭ-1 (электронного блока БИ-1) подается импульсное напряжение для создания магнитного поля в потоке контролируемой среды (в воде).

Импульсный сигнал UЭ воспринимается электродами и поступает в модуль электронный МЭ-1, где происходит усиление и преобразование сигнала в цифровой код.

где Vср – средняя скорость потока жидкости;

Bср – средняя магнитная индукция, создаваемая обмотками возбуждения в потоке жидкости;

Ду – диаметр условного прохода трубы ППР9.

Конструктивно первичный преобразователь расхода ППР9-2 представляет собой участок трубы с изолированной внутренней поверхностью (футеровкой). На трубе расположены две обмотки возбуждения, создающие внутри трубы магнитное поле. Электроды установлены диаметрально противоположно в плоскости поперечного сечения трубы. Электроды электрически изолированы от металлической стенки трубы изоляционным покрытием (футеровкой).

1.6.3 Устройство и принцип работы термометров платиновых (термопреобразователей сопротивления).

Внешний вид термометров платиновых КТПТР и схема электрическая приведены в приложении Д.

Конструкция термометров герметична. Монтажная часть защитной арматуры термометров (термопреобразователей) выполнена из антикоррозийной стали.

В комплект термометров КТПТР входят три (или два) термометра платиновых, имеющих статическую характеристику (НСХ) Рt 100, W100 = 1,3910, класс допуска – А, четырехпроводную схему подключения.

Принцип работы основан на изменении электрического сопротивления платинового чувствительного элемента в зависимости от температуры измеряемой среды.

1.6.4 Устройство и работа вычислительного блока ТВ-11.

Вычислительный блок ТВ-11 представляет собой пластмассовый корпус, внутри которого расположены функциональные платы питания и управления.

К соответствующим разъемам X1, ХЗ, Х4, расположенным на плате питания, через гермовводы корпуса подключаются посредством кабелей источник питания ~220В, 50Гц, блоки измерительные БИ-1, счетчики-расходомеры. К разъему «RS232» («интерфейс») подключается компьютер или модем.

Плата питания вырабатывает напряжения, необходимые для работы ТВ-11, блоков измерительных БИ-1, датчика температуры наружного воздуха ДТЦ, счетчиков-расходомеров.

Вычислительный блок ТВ-11 устанавливается на стене помещения в месте, доступном пользователю. Блоки БИ-1 устанавливаются на соответствующих трубопроводах узлов учета тепловой энергии (подающем, обратном или трубопроводе подпитки, ГВС).

1.6.5 Описание алгоритмов вычислений тепловой энергии теплосчетчиком.

Вычислительный блок ТВ-11 теплосчетчика производит вычисление текущей тепловой мощности w, ГДж/ч (Гкал/ч), в каждом измерительном канале (трубопроводе) по формуле:

где vi– текущий объёмный расход теплоносителя в канале, м3/ч;

ρi – удельная плотность теплоносителя, соответствующая текущей температуре в канале, т/м3;

hi – удельная энтальпия теплоносителя в соответствующем измерительном канале, ГДж/т (Гкал/т);

i – номер канала ( i =1…8).

Текущий массовый расход m, т/ч, индицируемый на индикаторе ТВ-11 в каждом канале, вычисляется по формуле:

Тепловая энергия Q, ГДж (Гкал), содержащаяся в теплоносителе одного трубопровода (одного канала измерений), вычисляется по формуле:

где 0 τ, 1 τ– моменты времени, соответствующие началу и окончанию интервала времени измерений тепловой энергии (dτ), ч.

Масса теплоносителя М, т, для любого трубопровода (одного канала измерений) вычисляется по формуле:

Объем теплоносителя V, м3, для любого трубопровода (одного канала измерений) вычисляется по формуле:

где vi - текущий объемный расход v, м3/ч, индицируемый на индикаторе ТВ-11 в каждом канале.

Наиболее распространенные уравнения вычислений тепловой энергии и схемы подключения составных частей теплосчетчика для них приведены в приложении Ж.