Измерение расхода тепла

Тепловой расходомер

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 25 февраля 2021 года; проверки требует 1 правка.

Тепловой расходомер — расходомер, в котором для измерения скорости потока жидкости или газа используется эффект переноса тепла от нагретого тела подвижной средой.

Различают калориметрические и термоанемометрические расходомеры.

Калориметрические расходомерыПравить

Принцип работы теплового калориметрического расходомера

В калориметрических расходомерах происходит нагревание или охлаждение потока внешним источником тепла, который создаёт в потоке разницу температур, по которой определяют расход.

Если пренебречь потерями тепла из потока через стенки трубопровода в окружающую среду, то уравнение теплового баланса между теплом, генерируемым нагревателем, и теплом, переданным потоку, приобретает вид:

где   — поправочный множитель на неравномерность распределения температур по сечению трубопровода;

— массовый расход в потоке;
  — удельная теплоёмкость (для газа — при постоянном давлении);
  — разница температур между датчиками (  и   — температуры потока до и после нагревателя).

Тепло к потоку в калориметрических расходомерах подводят обычно электронагревателями, для которых

где I — сила тока через нагревательный элемент;

R — электрическое сопротивление нагревателя.

На основе этих уравнений статическая характеристика преобразования, которая связывает перепад температур на сенсорах с массовым расходом, приобретёт вид:

Термоанемометрические расходомерыПравить

Конструкция термоанемометрического расходомера: 1 — датчик температуры нагревательного элемента; 2 — нагревательный элемент; 3 — датчик температуры потока.

Принцип работы термометрического анемометра связан с использованием конвекционного переноса тепла подвижной средой от нагретой поверхности. Чувствительным элементом такого анемометра является нагретая проволока или поверхность, обычно из платины или вольфрама. Подогрев элемента обычно осуществляется постоянным током, проходящим через него с поддержанием постоянной температуры элемента. Иногда можно встретить конструкции с непрямым подогревом измерительной проволоки. Для определения скорости потока в приборе измеряется конвекционный перенос тепла от проволоки, который является функцией от скорости движения среды, омывающей элемент.

Обычно проволока промышленных термоанемометров для измерений в газовых потоках имеет 4-10 мкм в диаметре и длину 1 мм. Другой конструкцией является поверхностный чувствительный элемент с подкладкой из жаростойкого стекла с напылённым покрытием или фольгой из платины.

Уравнение теплового баланса на нагревателе можно записать в виде:

— сила электрического тока, проходящего через нагревательный элемент;
  — электрическое сопротивление нагревательного элемента;
  — коэффициент теплообмена нагревательного элемента;
  — площадь поверхности нагревателя, омываемая подвижной средой;
  — разница температур нагревателя и среды.

Так как сопротивление   нагревателя зависит от температуры

— Температурный коэффициент электрического сопротивления;
  — величина электрического сопротивления при температуре калибровки;
  — температура калибровки.

Коэффициент теплообмена h является функцией скорости потока V и может быть описан эмпирической зависимостью:

где: a, b, c — постоянные, определяемые при калибровке датчика (c = 0,5). На основе записанных уравнений можно определить скорость потока, а значит и расхода:

К преимуществам термоанемометрического метода измерения относятся высокая чувствительность, высокое быстродействие, простота конструкции. Недостатки: достоверная работа возможна только в чистых потоках с неизменными теплофизическими характеристиками и необходимость очищения элемента от загрязнений.

• Пістун Є. П., Лесовой Л. В. Нормування витратомірів змінного перепаду тиску. — Львів: Видавництво ЗАТ «Інститут енергоаудиту та обліку енергоносіїв», 2006. — 576 с. ISBN 966-553-541-2
• А. К. Бабіченко, В. И. Тошинський та ін. Промислові засоби автоматизації. Ч.1. Вимірювальні пристої. — Х. ООО «Роми», 2001.

Расходомер. Типы и принципы работы тепловых расходомеров.

Тепловой расходомер — расходомер, в котором для измерения скорости потока жидкости или газа используется эффект переноса тепла от нагретого тела подвижной средой, и измеряющий расход вещества, проходящего через данное сечение трубопровода в единицу времени. Если прибор имеет интегрирующее устройство со счетчиком и служит для одновременного измерения и количества вещества, то его называют расходомером со счетчиком.

Тепловые расходомеры по конструкции отличаются: способом нагрева, расположением нагревателя  снаружи или внутри трубопровода), характером функциональной зависимости между расходом и измеряемым сигналом. Основной способ нагрева — электрический омический. Индуктивный нагрев используется редко. Иногда применяется нагрев с помощью электромагнитного поля и с помощью жидкостного теплоносителя. По способу теплового взаимодействия с потоком тепловые расходомеры можно разделить на калориметрические, термоконвективные и термоанемометрические. При электрическом омическом нагреве у калориметрических расходомеров нагреватель расположен внутри, а у термоконвективных — снаружи трубы. Иногда калориметрическими  расходомерами называют отдельные расходомеры с наружным нагревом.

Калориметрический расходомер с наружним нагревом:

Калориметрические расходомеры основаны на зависимости от мощности нагрева среднемассовой разности температур потока. Чувствительный элемент расходомеров CS Instruments состоит из двух платиновых резистивных элементов, которые расположены внутри трубопровода, первый элемент измеряет температуру газа, второй — поддерживает постоянную температуру превосходящую температуру газа, в то время как измеряемый газ стремится охладить его.

По разнице температур и току необходимому для поддержания температуры на втором резистивном элементе высчитывается расход и скорость газа. Достоинством калориметрических и термоконвективных расходомеров является неизменность теплоёмкости измеряемого вещества при измерении массового расхода.

Монтаж расходомера CS Instruments:

Более подробно с нашими расходомерами Вы можете ознакомиться здесь.

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 19 февраля 2016 года; проверки требуют 89 правок.

Расходоме́р — прибор, измеряющий объёмный расход или массовый расход вещества, то есть количество вещества (объём, масса), проходящее через данное сечение потока, например, сечение трубопровода в единицу времени. Если прибор имеет интегрирующее устройство (счётчик) и служит для одновременного измерения и количества вещества, то его называют счётчиком-расходомером.

Механические счётчики расходаПравить

Скоростной счётчик — турбинка

Скоростные счётчики устроены таким образом, что жидкость, протекающая через камеру прибора, приводит во вращение вертушку или крыльчатку, угловая скорость которых пропорциональна скорости потока, а следовательно, и расходу.

Поступающая в прибор жидкость или газ измеряется отдельными, равными по объёму дозами, которые затем суммируются. Счётчики газа на этом принципе часто встречаются в быту.

Классификация объёмных счетчиков

• В зависимости от конструктивных особенностей рабочего органа: поршневые, шестеренные.
• В зависимости от вида движения рабочего органа: поступательного движения, вращательно-ротационного движения, прецессионного, планетарного движения.

В зависимости и от конструкции и от вида движения рабочего органа классифицируются на:

• поршневые (кольцевые) с планетарным движением кольцевого поршня;
• шестеренные (круглые) с ротационным вращением круглых шестерен;
• шестеренные (овальные) с ротационным вращением овальных шестерен;
• лопастные (камерные) с ротационным вращением лопастей, выполненных в виде камер;

Ёмкость и секундомер

Возможно, самый простой способ измерить расход — это использовать некоторую ёмкость и секундомер. Поток жидкости направляется в некоторую ёмкость, и по секундомеру засекается время заполнения этой ёмкости. Зная объём ёмкости и поделив его на время заполнения, можно узнать расход жидкости. Этот способ подразумевает прерывание нормального течения потока, однако может давать непревзойдённую точность измерения. Широко используется в тестовых и поверочных лабораториях.

Область применения ролико-лопастных расходомеров очень широка: измерение расходов на испытательных стендах, в гидроприводах станков и технологического оборудования, на стационарных и передвижных бензо- и маслозаправочных станциях, в топливных системах карбюраторных и дизельных двигателей автомобилей, тракторов, строительно-дорожных, сельскохозяйственных, лесозаготовительных машин, тепловозов и судов, как дозаторы при заливке танкеров, ж/д цистерн, резервуаров.

Расходомер оснащен встроенным электронным датчиком и программируемым микропроцессорным прибором с жидкокристаллическим дисплеем. Электроника расходомера имеет автономное питание на 3 – 5 лет и герметизированный выход на вторичный электронный прибор или компьютер, управляющий механизмами дозирования. Для метрологического применения или при необходимости проведения высокоточных измерений в технологических процессах, расходомер оснащен датчиком с высокой разрешающей способностью (до долей см3).

Впервые расходомер с овальными шестернями был изобретен компанией Bopp & Reuther (Германия) в 1932 году.

Измеряющий элемент состоит из двух шестерёнок овальной формы. Протекающая жидкость вращает данные шестерёнки. При каждом обороте пары овальных колес через прибор проходит строго определённое количество жидкости. Считывая количество оборотов, можно точно определить, какой объём жидкости протекает через прибор.

Данные расходомеры отличаются высокой точностью, надёжностью и простотой, что позволяет их использовать для жидкостей с высокой температурой и под большим давлением. Отличительной особенностью расходомеров с овальными шестернями является возможность использования для жидкостей с высокой вязкостью (мазут, битум).

Расходомеры на базе объёмных гидромашин

В системах объёмного гидропривода для измерения объёмного расхода рабочей жидкости применяют объёмные гидромашины (как правило — шестерённые или аксиально-плунжерные гидромашины).

Объёмная гидромашина в этом случае работает как гидродвигатель, но без нагрузки на валу. Тогда объёмный расход через гидромашину можно определить по формуле:

• — объёмный расход,
• — рабочий объём гидромашины (определяется по паспорту гидромашины),
• — частота вращения выходного вала гидромашины, которую можно измерить тахометром.

Заметим, что объёмная гидромашина пропускает через себя весь расход жидкости, что для объёмного гидропривода не представляет сложности ввиду малых расходов.

Расходомеры переменного перепада давленияПравить

Расходомеры переменного перепада давления основаны на зависимости разницы давлений, создаваемых конструкцией расходомера, от расхода.

Расходомеры с сужающими устройствами

Они основаны на зависимости перепада давления на сужающем устройстве от скорости потока, в результате которого происходит преобразование части кинетической энергии потока в потенциальную.

Принцип действия расходометров этого типа основан на эффекте Вентури. Вентури-расходомер сужает поток жидкости в некотором устройстве, например, диафрагмой и датчиками давления или дифманометром измеряет разницу давлений перед указанным устройством и непосредственно в месте сужения. Этот метод измерения расхода широко используется при транспортировке газов по трубопроводам и использовался ещё во времена Римской империи.

Зная динамическое давление, с помощью уравнения Бернулли можно определить скорость потока, а значит, и объёмный расход (Q = S * V, где S — площадь поперечного сечения потока, V — средняя скорость потока).

Расходомеры с гидравлическим сопротивлением

Принцип действия гидродинамических расходомеров основан на измерении давления движущей среды, т.е. давления, которое действует на помещенное в поток тело. Достоинствами гидродинамических расходомеров являются: конструктивная простота, надежность и удобство обслуживания. Одним из распространенных вариантов применения является их использование в качестве индикаторов расхода загрязнения жидкостей и газов.

Центробежные расходомеры представляют собой колено на трубопроводе, которые охватывают его по всей окружности трубопровода. Отборы давления находятся в верхней части на внешней и внутренней стенках.

Расходомеры с напорным устройством

Ротаметры предназначены для измерения расхода чистых жидкостей и газов. Они состоят из вертикальной конической трубы, выполненной из металла, стекла или пластика, в которой свободно перемещается вверх и вниз специальный поплавок. Поток движется по трубе в направлении снизу вверх, заставляя поплавок подниматься до уровня, на котором все действующие силы находятся в состоянии равновесия. На поплавок воздействуют три силы:

• выталкивающая сила, которая зависит от плотности среды и объёма поплавка;
• сила тяжести, которая зависит от массы поплавка;
• сила потока, которая зависит от формы поплавка и скорости потока, проходящего через сечение ротаметра между поплавком и стенками трубы.

Каждая величина расхода соответствует определённому переменному сечению, зависящему от формы конуса измерительной трубы и конкретного положения поплавка. В случае стеклянных конусов, значение расхода может быть считано прямо со шкалы на уровне поплавка. В случае конусов, выполненных из металла, положение поплавка передаётся на дисплей при помощи системы магнитов — не требуется никакого дополнительного источника питания. Различные диапазоны измерения достигаются за счёт многообразия размеров и форм конуса, а также возможности выбора различных форм и материалов изготовления поплавка.

Оптические расходомерыПравить

Оптические расходомеры используют свет для определения расхода.

Маленькие частички, которые неизбежно содержатся в природных и промышленных газах, проходят через два лазерных луча, направленных на поток от источника. Свет лазера рассеивается, когда частичка проходит через первый лазерный луч. Рассеянный лазерный луч поступает на фотодетектор, который в результате генерирует электрический импульсный сигнал. Если та же самая частица пересекает второй лазерный луч, то рассеянный лазерный свет поступает на второй фотодетектор, который генерирует второй импульсный электрический сигнал. Измеряя интервал времени между двумя этими импульсами, можно вычислить скорость газа по формуле V = D / T, где D — расстояние между двумя лазерными лучами, Т — время между двумя импульсами. Зная скорость потока, можно определить расход (Q = S * V, где S — площадь поперечного сечения потока, V — средняя скорость потока).

Основанные на лазерах расходомеры измеряют скорость частиц — параметр, который не зависит от теплопроводности, вида газа или его состава. Лазерная технология позволяет получать очень точные данные, причём даже в тех случаях, когда другие методы применять не удаётся или они дают большу́ю погрешность: при высоких температурах, малых расходах, высоких давлениях, высокой влажности, вибрациях трубопроводов и акустическом шуме.

Оптические расходометры способны измерять скорости потока от значений 0,1 м/с до более чем 100 м/с.

Ультразвуковые расходомерыПравить

Принцип ультразвукового измерения расхода

Время-импульсные расходомеры измеряют разницу во времени прохождения ультразвуковой волны по направлению и против направления потока жидкости. Такой принцип измерений обеспечивает высокую точность (± 1 %). При этом он хорошо работает для чистого потока или потока с незначительным содержанием взвешенных частиц. Время-импульсные расходомеры применяются для измерения расхода очищенной, морской, сточной воды, нефти, в том числе сырой, технологических жидкостей, масел, химических веществ и любой однородной жидкости.

Принцип действия ультразвуковых расходомеров основан на измерении разницы во времени прохождения сигнала. При этом два ультразвуковых сенсора, расположенные по диагонали напротив друг друга, функционируют попеременно как излучатель и приёмник. Таким образом, акустический сигнал, поочерёдно генерируемый обоими сенсорами, ускоряется, когда направлен по потоку, и замедляется, когда направлен против потока. Разница во времени, возникающая вследствие прохождения сигнала по измерительному каналу в обоих направлениях, прямо пропорциональна средней скорости потока, на основании которой можно затем рассчитать объёмный расход. А использование нескольких акустических каналов позволяет компенсировать искажения профиля потока.

Ультразвуковые расходомеры на установке висбрекинга

Ультразвуковые фазового сдвига

Доплеровский расходомер основан на эффекте Доплера. Он хорошо работает с суспензиями, где концентрация частиц выше 100 ppm и размер частиц больше 100 мкм, но концентрация составляет менее 10 %. Такие расходомеры жидкости легче и менее точные (± 5 %), а также дешевле, чем время-импульсные расходомеры.

Другим не столь популярным расходомером является ультразвуковой расходомер с последующей корреляцией (кросс-корреляция). Он позволяет устранить недостатки, свойственные доплеровским расходомерам. Они лучше работают для потока жидкости с твёрдыми частицами или турбулентного потока газа.

Электромагнитные расходомерыПравить

Принцип электромагнитного измерения расхода

Ещё в 1832 году Майкл Фарадей пробовал определить скорость течения реки Темзы, измеряя напряжение, индуцируемое в потоке воды магнитным полем Земли. Принцип электромагнитного измерения расхода основан на законе индукции Фарадея. В соответствии с данным законом, напряжение создаётся, когда проводящая жидкость проходит через магнитное поле электромагнитного расходомера. Это напряжение пропорционально скорости потока среды.

Индуцированное напряжение измеряется либо двумя электродами, находящимися в контакте со средой, либо ёмкостными электродами, не контактирующими со средой, и передаётся в преобразователь сигналов. Преобразователь сигналов усиливает сигнал и преобразует его в стандартный токовый сигнал (4—20 мА), а также в частотно-импульсный сигнал (например, один импульс на каждый кубический метр измеряемой среды, прошедшей через измерительную трубу). Принцип действия электромагнитных расходомеров основан на взаимодействии движущейся электропроводной жидкости с магнитным полем. При движении жидкости в магнитном поле возникает ЭДС, как в проводнике, движущемся в магнитном поле. Эта ЭДС пропорциональна скорости потока, и по скорости потока можно определить расход.

Кориолисовы расходомерыПравить

Принцип действия массовых расходомеров основан на эффекте Кориолиса. Массовый расход жидкостей и газов можно рассчитать по деформации измерительной трубы под действием потока. Плотность среды также можно рассчитать по резонансной частоте колебаний вибрирующей трубы. Вычисление силы Кориолиса осуществляется с помощью двух сенсорных катушек. При отсутствии потока оба сенсора регистрируют одинаковый синусоидальный сигнал. При появлении потока сила Кориолиса воздействует на поток частиц среды и деформирует измерительную трубу, что приводит к сдвигу фаз между сигналами сенсоров. Сенсоры измеряют сдвиг фаз синусоидальных колебаний. Этот сдвиг фаз прямо пропорционален массовому расходу.

Вихревые расходомерыПравить

Принцип измерения базируется на эффекте вихревой дорожки Кармана. Позади тела обтекания образуются вихри обратного направления вращения. В измерительной трубе находится завихритель, позади которого происходит вихреобразование. Частота вихреобразования пропорциональна расходу. Образующиеся вихри улавливаются и подсчитываются пьезоэлементом в первичном преобразователе в качестве ударных волн. Вихревые расходомеры подходят для измерения самых различных сред.

Тепловые расходомерыПравить

Применяются для измерения расхода в трубах небольшого диаметра от 0,5—2,0 до 100 мм. Для измерения расхода в трубах большого диаметра находят применение особые разновидности термоконвективных расходомеров:

• парциальные с нагревателем на обводной трубе;
• с тепловым зондом;
• с наружным нагревом ограниченного участка трубы.

В калориметрических расходомерах происходит нагревание или охлаждение потока внешним источником тепла, создающим в потоке разницу температур, по которой и определяют расход. Если пренебречь потерями тепла из потока через стенки трубопровода в окружающую среду, то уравнение теплового баланса между теплом, генерируемым нагревателем, и теплом, переданным потоку, приобретает вид:

• — поправочный множитель на неравномерность распределения температур по сечению трубопровода;
• — массовый расход в потоке;
• — удельная теплоёмкость (для газа — при постоянном давлении);
• — разница температур между датчиками (  и   — температуры потока до и после нагревателя).

Тепло к потоку в калориметрических расходомерах подводят обычно электро-нагревателями, для которых:

• — сила тока через нагревательный элемент;
• — электрическое сопротивление нагревателя.

Меточные расходомерыПравить

Расход определяется путём определения скорости потока через сечение канала, причём скорость определяется по времени переноса на известное расстояние каких-либо меток, искусственно вводимых в поток или изначально присутствующих в потоке.

• Хансуваров К.И., Цейтлин В.Г. Техника измерения давления, расхода, количества и уровня жидкости, газа и пара: Учебное пособие для техникумов. – М.: Издательство стандартов, -1990.- с. 170-173
  287 с, ил.
• Lipták, Flow Measurement Архивная копия от 7 сентября 2018 на Wayback Machine, p. 85
• Кремлевский П. П. Расходомеры и счетчики количества веществ: Справочник: Кн. 2 / Под общ. ред. Е. А. Шорникова. — 5-е изд., перераб. и доп. — СПб.: Политехника, 2004. — 412 с

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ()932292 (6I ) Дополнительное к авт. саид-ву (22)Заявлено 25.04.80 (21) 2916368/18-10 с присоединением заявки М (23) Приоритет (51)M. Кл.

С 0»1/06 еввударстееииыи кемитет

СССР вв делам иэееретеиий и открытий

Лата опубликования описания 30. 05. 82 (53) УД1 536. .532(088.8) 1 🙂

/ (72) Автор изобретения

В.А. Гродко (7I) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА ТЕПЛА

Изобретение относится к способам измерения количества тепла, сообщаемого в единицу времени жидким или газообразным веществам и переносимого ими по замкнутым контурам, и может быть использовано при испытаниях и исследованиях теплообменных устройств малой мощности, в частности – транспортных установок.

Известен способ определения расхода тепла, основанный на измерении величин массового или обьемного расхода теплоносителя и разности сред-. них температур в сечениях, ограничивающих участок подвода тепла, т.е.по изменению теплосодержания на участке теплообмена. Результаты измерений используются при расчете величины расхода по зависимости

О = К ° С СР.ЬТ, (1) где Q – тепловой поток (расход тепла);

G – массовый расход жидкости или газа(теплоносителя);

С – средняя теплоемкость теплоР носителя отнесенная к факt тически имевшему место интервалу температур;

b T – измеренная разность температур теплоносителя на входе и выходе из теплообменного устройства;

К – корректирующий коэффициент, учитывающий вероятные от о клонения истинных значений параметров G и дТ от измеренных (1).

Недостатками способа являются: необходимость знаний о соответствии

I5 вводимых корректирующих параметров и коэффициентов фактическому состоянию контролируемой системы и неизбежность погрешностей в измерениях, связанных с использованием большой номенклатуры датчиков.

Наиболее близким к предлагаемому является способ измерения расхода тепла, состоящий в измерении разности

3 93229 температур в потоке теплоносителя на входе и выходе из этого участка, дополнительном нагреве теплоносителя при прохождении им контрольного участка с измерением разности темпе- . ратур на входе и выходе и в определении величины расхода тепла на контролируемом участке по величине электрической мощности дополнительного нагревателя на контрольном участ- 1ю ке.

Подбирая электрическую мощность нагревателя так, чтобы ЭДС датчиков температуры оказались одинаковыми, определяют тепловой поток, отдаваемый 1ю теплоносителю в теплообменном аппара-. те, как величину, пропорциональную. электрической мощности нагревателя = п н (2) где n – функция количества дифферен- 2в циальных термопар в обеих батареях; когда эти количества равны, n = 1, что в дальнейшем для простоты будет предполагаться. Способ измерения расхода тепла. заключается, таким обра-. 2s зом, в том, что расход тепла Q полагается функцией только величины

Недостатком этого способа являет- щ ся необходимость учитывать изменение параметра Ср при повышении средней температуры теплоносителя на участке дополнительного источника тепла.

Это означает, что при использовании устройства необходимо производить оценку величины Q по зависимости (3),-45 а не (2) . Величина С /С для разных веществ и интервалов температур может быть различной. Например для этилового спирта при давлении 10 кг/см ккал величина Ср в . составляет кг град

0,525 при 0 C и 0,784 при 100 С т.е.

С 100 С

С ) 0 С

Для воды на линии насыщения такое же увеличение отношения теплоемкостей достигается при изменении средней е температуры от 0 до 320 С.

Таким образом, использование. такого способа требует учета информации о теплофизических свойствах теплоносителяк..

Цель изобретения – повышение точности и упрощение процесса измерения расхода тепла за счет исключения информации о теплофизических характеристиках теплоносителя.

Поставленная цель достигается тем, что теплоноситель охлаждают на участке между контролируемым и контрольным участками до равенства средних по поперечному. сечению потока теплоносителя температур на входе в контролируемый и контрольный участки.

На чертеже изображена схема осу-. ществления способа.

Способ осуществляется с помощью замкнутого контура 1 с перемещающимся по нему жидким или газообразным теплоносителем в направлении, указанном стрелкой 2. По направлению движения теплоносителя вдоль контура размещены контролируемый участок

3 представляющий собой некоторое теплообменное устройство, расход тепла в котором нуждается в измерении, холодильник 4, в котором каким-либо способом от теплоносителя отводится тепло, передаваемое ему на участке 3, от теплоносителя отводится тепло, передаваемое ему на участке 3, контрольный участок 5 с регулируемым электроподогревателем 6 и -ваттметром 7, де имеется возможность передавать теплоносителю тепловой поток, величина которого может быть непосредственно измерена с достаточно малой погрешностью. Датчики для измерения средних по сечению потока температур расположены в четырех сечениях контура и объединены в измерительные схемы 8 и 9 дифференциально, так чтобы имелась возможность регистрации на вторичных измерительных приборах 10 разностей (перепадов) средних температур на входе в контролируемый и контрольный участки и на выходе из них.

Способ измерения расхода тепла осуществляется следующим образом.

По контуру 1, в направлении, указанном стрелкой 2, пропускают поток теплоносителя и путем регулирования величин теплосьема на участке охлаждения 4 и передаваемого в поток на участке 5, достигают нулевых перепа932292 дов температуры на приборах lO в обеих измерительных цепях 8 и 9, при термодинамически установившемся по-токе, расход тепла на контролируемоМ . участке 3 определяют величиной, фиксируемой ваттметром 7, вне зависимости от теплофизических и гидродинамических характеристик теплоносителя.

Предлагаемый способ позволяет выполнять непосредственные измерения расхода тепла без вычислений (или использование аппаратуры выполняющей вычислительные операции) и применения информации о каких-либо характеристиках теплоносителя. Таким обра- tS зом, достигается повышение точности измерения, в частности, когда отсут” ствует полностью или частично достоверная информация о характеристиках теплоносителя или когда эти харак- 20 теристики могут быть подвержены неконтролируемым изменениям во времени, например при исследованиях многокомпонентных теплоносителей, химически активных сред, в условиях не” 25 полной герметичности контура и т.п.

Применимость предлагаемого способа ограничена величинами тепловых потоков, при которых операции отвода и повторного подвода тепла к теплоносителю начинают приводить к существенным дополнительным энергетическим затратам, а также – величинами скорос» тей теплоносителя, при которых средние статические давления в потоке на

3% контролируемом и контрольном участках становятся различными настолько, что оказывается заметной разница в величинах теплоносителя на этих участках.

Способ измерения расхода тепла по изменению теплосодержания в потоке жидкого или газообразного теплоносителя на участке определения расхода тепла, включающий измерение разности температур в потоке теплоносителя на входе и выходе из этого участка, дополнительный нагрев теплоносителя при прохождении им контрольного участка. с измерением разности температур на входе и выходе и определение величины расхода тепла на котролируемом участке по величине электрической ° мощности дополнительного нагревателя на контрольном участке, о т л ич а ю шийся тем,нто, с целью повышения точности и упрощения процесса измерения эа счет исключения информации о теплофизических характеристиках теплоносителя, теплоноситель охлаждают на участке между контролируемым и контрольным участками до равенства средних по поперечному сечению потока теплоносителя температур на входе в контролируемый и контрольный участки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Г 1470 10, кл. G 01 К 17/06, 1961.

2. Авторское свидетельство СССР

И 494630, кл. G 01 К l7/10, 1973 (прототип).

Тираж 883 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1l3035,, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Составите ь H. Горшкова

Редактор Ю. Середа Техред И. Рейвес ” . Корректор А. Фере ц

НазначениеПравить

Учёт и регистрация отпуска и потребления тепловой энергии организуются с целью:

• осуществления взаимных финансовых расчетов между энергоснабжающими организациями и потребителями тепловой энергии;
• контроля за тепловыми и гидравлическими режимами работы систем теплоснабжения и теплопотребления;
• контроля за рациональным использованием тепловой энергии и теплоносителя;
• документирования параметров теплоносителя: массы (объема), температуры и давления.

Учёт тепловой энергии и теплоносителя осуществляется:

• на источнике теплоты (ТЭЦ, районные тепловые станции, котельные);
• у потребителя теплоты (жилые, общественные, производственные здания и сооружения).

Состав и принцип работыПравить

Принципиально теплосчётчик состоит из следующих элементов:

На каждом узле учёта тепловой энергии с помощью приборов должны определяться:

• время работы приборов узла учёта;
• отпущенная тепловая энергия;
• масса (объем) отпущенного и полученного теплоносителя;
• масса (объем) теплоносителя, расходуемого на подпитку системы теплоснабжения;
• тепловая энергия, отпущенная за каждый час;
• масса (объем) отпущенного и полученного теплоносителя за каждый час;
• масса (объем) теплоносителя, расходуемого на подпитку системы теплоснабжения за каждый час;
• среднечасовая и среднесуточная температура теплоносителя в подающем, обратном трубопроводах и трубопроводе холодной воды, используемой для подпитки;
• среднечасовое давление теплоносителя в подающем, обратном трубопроводах и трубопроводе холодной воды, используемой для подпитки.

Поверка теплосчётчикаПравить

Как правило, новый теплосчётчик продаётся с первичной поверкой всех датчиков, подтверждающей его работоспособность, выполненной на заводе-изготовителе. Доказательством её проведения может служить специальная наклейка, клеймо, соответствующая запись, указанная на самом приборе и в прилагающемся к нему документе. Очередная поверка теплосчётчика в России проводится один раз в 4 или 5 лет (точное значение меняется в зависимости от установленного прибора, указано в его паспорте). По российским законам поверка выполняется за счет владельца узла учёта или объекта недвижимости, где он установлен.