4. Уравнения измерительной задачи определения объёма газа при стандартных условиях, применяемые в случае использования турбинных, ротационных или вихревых счётчиков

Большинство существующих современных узлов учёта газа промышленных потребителей на базе турбинных, ротационных и вихревых счётчиков не имеют в своём составе средств измерений плотности и состава газа, что не позволяет решить задачу определения объёма газа, приведенного к стандартным условиям, в реальном масштабе времени. Типовой узел учёта газа, использующий турбинный, ротационный или вихревой счётчик, как правило, дополнительно оснащен средствами измерений давления и температуры газа, а также вычислителем объёма (объёмного расхода) или электронным корректором. Кроме того, на счётчике в соответствии с требованиями ПР 50.2.019-2006 устанавливают средство измерений перепада давления, однако это средство измерений не участвует в измерительной процедуре определения объёма газа, приведенного к стандартным условиям, а используется только для контроля правильности работы счётчика газа. В обычной (указанной выше) комплектации типового узла учёта вычислитель (корректор) определяет (нарастающим итогом) объём газа, соответствующий стандартным условиям, по формуле, приведенной в п.5 МИ 3235-2009:

V _c — объём газа, полученный за отчётный период и приведенный к стандартным условиям по ГОСТ 2939-63 с помощью вычислителя;

V_i — объём газа, измеренный счётчиком за характерное для него минимальное время измерений, зависящее от заданных рабочих условий;

p_i , T_i — абсолютное давление и абсолютная температура газа в рабочих условиях, соответствующие -му отрезку времени в пределах отчётного периода (-му минимальному времени измерения);

p _c, p _c — абсолютное давление и абсолютная температура, определяющие стандартные условия по ГОСТ 2939-63 ( p _c = 101,325 кПа, p _c = 293,15 К);

K_i — коэффициент сжимаемости природного газа.

Равенство (1) является основным уравнением измерительной задачи определения объёма газа при стандартных условиях с помощью турбинных, ротационных и вихревых счётчиков газа. Это уравнение совместно с процедурами получения значений физических величин, в него входящих, в автоматическом режиме реализуется вычислителем (корректором объёма) типового узла учёта газа.

Значения входящих в выражение (1) физических величин определяются следующим образом: объём газа, абсолютные давление и температура — в результате прямых измерений, коэффициент сжимаемости рассчитывается согласно ГОСТ 30319.2-96 (методы NX 19 мод., GERG 91 мод.) или ГОСТ Р 8.662-2009 (уравнение состояния AGA8 в редакции ISO 20765-1).

Определение методов и процедур получения значений величин в составе уравнения (1) завершает постановку рассматриваемой измерительной задачи и позволяет провести расчётное оценивание погрешности определения объёма газа, соответствующего стандартным условиям, в конкретных условиях эксплуатации узла учёта, укомплектованного вышеуказанными типами счётчиков.

111 / Пракатическа ╣ 1 — ротационный счётчик

Ротационный счетчик газа RVG работает по принципу вытеснения строго определенного объема газа вращающимися роторами. Объем вытисненного газа определяется объемом измерительной камеры счетчика, образованной внутренней поверхностью корпуса и поверхностями двух синхронно вращающихся в противоположных направлениях роторов. Вращательное движение роторов через редуктор и магнитную муфту передается на 8-ми разрядный счетный механизм, который регистрирует число оборотов роторов, а следовательно и объем газа, прошедший через счетчик.

Счетчики газа типа RVG относятся к ротационным счетчикам. Какие бы отличия не были в конкретных модификациях, все эти счетчики объединяет общий принцип. Внутри счетчика находятся два ротора, которые вращаются одновременно. Они передают механические колебания, пропорциональные объёму потребляемого газа.

Читайте так же:

Опломбировка газового счетчика по закону

Практическая часть

Счетчики RVG G25 предназначены для коммерческого и технологического учета объемов потоков очищенных и осушенных газообразных сред: природного газа, пропана, водорода, воздуха, азота и инертных газов. Счетчик RVG измеряет прошедший через него объем газа при рабочих условиях, т. е. не приведенный к стандартным условиям. Счетчики RVG предусматривают возможность работы с электронным корректором объема ЕК-260 и температурным корректором объема ТС-210.

Устройство и принцип работы RVG G25

Ротационный счетчик работает по принципу вытеснения строго определенного объема газа вращающимися роторами. В корпусе 8 находятся два вращающихся в противоположных направлениях ротора 9, 14, которые в поперечном сечении имеют вид, подобный восьмерке. Оба ротора соединены друг с другом посредством колес синхронизатора 11, 12. При продувании газом роторы вращаются без металлического соприкосновения друг с другом и доставляют определенное количество газа в выходной канал при помощи объемной измерительной камеры, образованной роторами 9, 14 и корпусом 8. Таким образом, один поворот системы роторов 9, 14 соответствует передаче определенного объема газа. Вращательное движение роторов через редуктор 2 и магнитную муфту 3 передается на счетный механизм 4.

Конструкция счетчика газа ротационного RVG G25:

1 — датчик импульсов AIK; 2 — редуктор; 3 — магнитная муфта; 4 — счетный механизм; 5 — корпус головки счетного механизма; 6 — ограничитель поворота; 7 — крышка редуктора; 8 — корпус; 9, 14 — роторы; 10 — крышка синхронизатора; 11, 12 — колеса синхронизатора; 13, 15 — основание; 16 — крышка; 17 —диск-формирователь

Ротационные счетчики – это приборы, применяемые в целях коммерческого и технологического учета объемов неагрессивных и прошедших осушение и очищение газов, в частности, природного и городского газов, пропана, воздуха, азота, различных инертных газов и проч.

Областью применения ротационных счетчиков чаще всего являются разнообразные теплоэнергетические установки на промышленных, коммунальных и иных предприятиях. Принцип работы ротационных счетчиков заключается в вытеснении определенного объема исследуемого газа посредством вращающихся роторов. На объем вытесняемого газа влияет объем измерительной камеры ротационного счетчика, который образуется между внутренней поверхностью корпуса и двумя поверхностями вращающихся синхронно в противоположном направлении роторов.

Посредством редуктора и магнитной муфты вращательное движение роторов передается на счетный механизм, регистрирующий число оборотов, и после несложных преобразований показывающий и прошедший через прибор объем газа. Чтобы соотнести измеряемые объемы с объемами в стандартных условиях, ротационные счетчики могут быть оснащены электронными корректорами.

— широкий диапазон расходов;

— более высокая точность при резко изменяющихся расходах;

— более высокая цена, по сравнению с турбинным;

— меньшие возможные диаметры и меньшие возможные типоразмеры;

— чувствительность к механическим загрязнениям среды;

— чувствительность к пневмоударам

Вывод: выполняя данную работу, я изучила конструкцию и ознакомилась с принципом действия ротационного счётчика.

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Турбинный или ротационный счетчик газа

ООО «Энергоприбор»
607230, Нижегородская обл., г. Арзамас, ул. Пландина, д. 11

8 (83147) 2-22-21
8 (83147) 2-10-60

ООО «Энергоприбор» /
Статьи /
ПР 50.2.019-2006 и контроль перепада давления на турбинных и ротационных счетчиках газа

Читайте так же:

Поверка счетчика газа судебные решения

Каталог продукции

Новости

ПР 50.2.019-2006 и контроль перепада давления на турбинных и ротационных счетчиках газа

Расчет допустимого перепада давления на счетчиках

Контроль перепада давления на турбинных и ротационных счетчиках газа следует производить согласно ПР 50.2.019-2006 «МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ ПРИ ПОМОЩИ ТУРБИННЫХ, РОТАЦИОННЫХ И ВИХРЕВЫХ СЧЕТЧИКОВ».

«…11.5 На турбинных и ротационных счетчиках необходимо периодически контролировать изменение перепада давления. Если с течением времени в процессе эксплуатации перепад давления на счетчике более чем на 50% превысит допускаемое значение, то произошло или засорение проточной части, или загрязнение, или износ подшипников счетчика, либо имеется иной дефект, приводящий к торможению его подвижных частей. В этом случае должны быть проведены работы по техническому обслуживанию счетчика или его ремонту…»

Согласно [1] допустимое значение перепада давления (ΔP) на счетчике для конкретных рабочих условий рассчитывают по формуле:

∆Рр- перепад давления на счетчике, определенный из графика, приведенного в эксплуатационной документации на конкретный счетчик, Па; P=Pизм+Pа — абсолютное давление газа при конкретных рабочих условиях, Па.; Pизм – измеренное избыточное давление, Па; Pа – атмосферное давлении, Па; Рр – значение давления газа, для которых регламентированы потери давления (для которых построены графики) Рр» 0,1МПа (1 кГс/см2); – значение плотности измеряемого газа при стандартных условиях, кг/м3; – значение плотности газа при стандартных условиях, для которого регламентированы потери давления (для которых построены графики) =1,29 кг/м3; Q – расход газа при конкретных рабочих условиях, м3/ч; Qр – расход газа, для которого регламентированы потери давления, м3/ч;

Поскольку перепад давления ∆Рр определяется по графику перепада давления при значении Qр= Q, то соотношение в формуле (1) принимается равным 1.

Пример определения допустимого перепада давления для ротационного счетчика газа RVG G250 (Qmax = 400 м3/ч) при конкретных рабочих условиях

Расход газа при рабочих условиях Q= Qр = 400 м3/ч
Измеренное избыточное давление Pизм = 1МПа
Рабочая среда — природный газа с плотностью при стандартных условиях ρс=0,73 кг/м3
Атмосферное давление Ра = 0,1 МПа.

1) Из графика зависимости перепада давления на счетчике (приведенного в Приложении руководства по эксплуатации на счетчик газа ротационный RVG) находим значение перепада давления ΔPp при расходе Qp= 400 м3/ч и при физических условиях, для которых построен график:

2) Вычисляем перепад давления на счетчике при конкретных рабочих условиях и расходе газа на счетчике на период измерения перепада давления.

Средства измерения (СИ) перепада давления

Для контроля перепада давления на счетчике разрешается использовать СИ любого типа. Перепад давления на счетчике может быть измерен при помощи электронного датчика разности давлений Метран-100-ДД либо механического дифманометра Wika. Для использования вышеуказанных СИ рекомендуются схемы монтажа, примеры которых приведены на рис. 1, 2.

Отверстия для измерения перепада давления должны быть размещены на трубопроводе до и после счетчика на расстоянии от 1Ду до 3Ду от корпуса счетчика.

Соединительные трубки СИ перепада давления должны иметь уклон к горизонтали не менее 1:12. Внутреннее сечение соединительных трубок должно быть одинаковым по всей их длине, а диаметр сечения должен быть от 6 до 15 мм.

Материал соединительных трубок должен быть коррозионностойким по отношению к измеряемому газу, его конденсату и сопутствующим компонентам (метанол, гликоль и др.).

Читайте так же:

Счетчик газа зонд 2 инструкция

Датчик разности давлений Метран-100-ДД

Датчики разности давлений Метран-100-ДД предназначены для измерения и непрерывного преобразования в унифицированный аналоговый токовый сигнал разности давлений измеряемой среды.

Диапазон измерения разности давлений:

минимальный 0 – 0,04 кПа;
максимальный 0 – 25 МПа
Основная погрешность измерений до 0,1% от диапазона
Температура измеряемой среды от минус 40 до плюс 120ºС
Температура окружающего воздуха от минус 40 до плюс 80ºС
Наличие взрывозащищенного исполнения
Межповерочный интервал – 3 года
Внесены в Госреестр средств измерений

Рекомендуемая схема монтажа датчика разности давлений Метран-100-ДД показана на Рис.1. Для сглаживания пульсаций давления во время замера перепада рекомендуются использовать совместно с Метран-100-ДД, комплектуемый клапанным блоком. Клапанный блок состоит из трех вентилей – двух запорных и одного уравнительного. Кроме того, наличие клапанного блока позволяет во время первоначального пуска плавно подавать в полости датчика измеряемую среду, защищая тем самым датчик от перегрузок.

Датчик разности давлений Метран-100-ДД имеет возможность настройки времени усреднения результатов измерений, которое увеличивает время установления выходного сигнала, сглаживая его при быстром изменении входного давления. Эта опция позволяет использовать Метран-100-ДД для измерения перепада давления на ротационном счетчике в условиях пульсаций потока. Для измерения разности давлений на ротационном счетчике газа RVG время установления выходного сигнала следует устанавливать от 20 c до максимального значения в соответствии с инструкцией по настройке.

Рис.1 Схема монтажа датчика перепада давления Метран-100-ДД в трубопровод

Манометры для измерения дифференциального давления Wika

Механический стрелочный манометр Wika предназначен для измерения дифференциального давления с пониженным дифференциальным давлением и повышенными односторонними или переменными перегрузками.

Номинальный размер корпуса — 70 мм
Класс(DIN 16 005) 4,0: для диапазонов показаний от 0. 1,6 и 0 . 2,5 кПа;
2,5: для диапазонов показаний от 0. 4,0 и 0. 60,0 кПа
Компактная конструкция, многосторонние возможности монтировки, разнообразные формы и положения присоединения
Диапазоны измерений — от 0 . 1,6 кПа до 0 . 60,0 кПа
Полная развёртка шкалы — около 180º
Рабочее давление постоянное: ВПИ (Верхний предел измерения)
переменное: ВПИ
Запас на перегрузку — максимум 1,6 МПа
Максимальное общее избыточное давление -1,6 МПа
Допустимая температура
окружающая среда: от минус 15 до плюс 60 °С
измеряемая среда: максимум плюс70 °С
Погрешность показания при отклонении температуры чувствительного элемента от +20°С: макс. ± 0,3%/10 К от соответствующего значения шкалы
Пылевлагозащита IP 66 (EN 60 529 / lEC 529)

Рекомендуемая схема монтажа механического дифманометра Wika показана на рис.2.

Рис.2 Схема монтажа в трубопровод манометра Wika для измерения дифференциального давления

Для выравнивания пульсаций давления во время измерения перепада давления рекомендуется использовать совместно с дифманометром Wika специальный 3-х ходовой вентиль поз.3. Вентиль состоит из двух запорных и одного уравнительного вентилей. Наличие 3-х ходового вентиля позволяет во время первоначального пуска плавно подавать в полости датчика измеряемую среду, защищая тем самым датчик от перегрузок.

Выбор средств измерения перепада давления

Для подбора СИ перепада давления определяется верхний предел его диапазона измерения ∆Рвп.

где 1,5 — коэффициент, учитывающий 50% превышение допустимого перепада давления ·∆Р на счетчике с течением времени;

Читайте так же:

Подбор счетчика газа эльстер

∆Р – допустимое значение перепада давления, определяемое из формулы (1), Па;

При подстановке в формулу (1) значений =1,29 кг/м3 , Рр= 0,1МПа и Qр = Qmax формула (2) примет вид:

∆Рвп = 11,6·∆Рр·ρс·Р·Q2 / Qmax2,

где ∆Рр – перепад давления на счетчике при максимальном расходе Qmax, значение которого приведенно в эксплуатационной документации на конкретный счетчик;

Qр = Qmax – максимальный расход для конкретного счетчика (приведенного в эксплуатационной документации на конкретный счетчик).

Пример выбора СИ перепада давления на ротационном счетчике RVG G65 (Qmax = 100 м3/ч) для конкретных рабочих условий.

Максимальный рабочий расход газа, при котором будет эксплуатироваться счетчик Q = 75 м3/ч.
Давление Pизм = 0,6 МПа
Рабочая среда — природный газ с плотностью при стандартных условиях ρс=0,73 кг/м3

Из руководства по эксплуатации на счетчик газа ротационный RVG определяем: ∆Рр = 445 Па, Qmax = 100 м3/ч

∆Рвп = 11,6·445·0,73·0,7·752 / 1002 = 1484 Па ≈ 1,5 кПа

Из таблицы 1 выбираем ближайший верхний предел диапазона измерения (в сторону увеличения) средства измерения перепада давления — Метран–100–ДД – 1412 или Wika 716.05.G 116.

Литература:
[1] Правила метрологии ПР 50.2.019-2006
«Объем и энергосодержание природного газа. Государственная система обеспечения единства измерений.
Методика выполнения измерений при помощи турбинных, ротационных и вихревых счетчиков».

Газовые счетчики: как выбрать устройство?

Для того чтобы учитывать потребление бытового газа, на сегодняшний день повсеместно проводится установка специальных приборов учета. Выбранный прибор устанавливается на газовую сеть, обеспечивая точный контроль и существенную экономию ресурса. Сегодня используются счетчики газа нескольких основных видов: диафрагменные (другое название – мембранные), ротационные, турбинные, а также вихревые расходомеры, потому выбрать действительно есть из чего.

Чаще всего в России на бытовые газовые сети устанавливаются мембранные счетчики. Это устройства, снабженные эластичной мембраной. Колеблясь, она производит замеры расхода потребляемого газа. Преимущества мембранных счетчиков – простота конструкции, надежность, относительно небольшая погрешность измерений, что также очень важно. Более точными показаниями отличаются электронные счетчики, в которые встроены специальные контролирующие датчики. Однако электронные счетчики чаще всего относятся к категории G-1,6 и имеют номинал от 1,6 до 2,5, поэтому мало пригодны для установки в домах и квартирах с большим потреблением газа.

Каждый счетчик оснащен уникальной маркировкой, которая указывает его минимальную пропускную способность – номинал. Как уже было сказано, устройства с маркировкой G-1,6 имеют номинал от 1,6 до 2,5 кубометров газа, маркировка G-2,5 обозначает номинал от 2,5 до 4 кубометров, G-4 – от 4 до 6 кубометров и т.д. В то же время, каждый счетчик имеет определенный расход газа в час. На рынке сегодня имеются устройства, рассчитанные на 3,4-6-10 кв. метров в час. В зависимости от количества потребляющих приборов и выбирается устройство.

Итак, чтобы правильно выбрать счетчик газа бытовой, нужно учесть количество приборов, потребляющих газ и величину максимального расхода топлива. Суммируя расход всей имеющейся потребляющей техники – газовой плиты, колонки, отопительного котла легко определить, какой именно счетчик нужен. Средний расход газа для стандартной 4-х конфорочной плиты составляет примерно 1,5 кв.м/час, для котла – до 1,8 кв.м/час, для колонки — 2,5 кв.м/час. Однако для полной уверенности в показателях расхода лучше заглянуть в паспорт газового оборудования или проконсультироваться с высококвалифицированными специалистами.

Читайте так же:

Газовые счетчики для тэц

Если единственным газовым оборудованием, которое использует потребитель, является газовая плита, достаточно будет приобрести и установить счетчик G-1,6. Для домов или квартир, где пользуются не только плитой, но и газовой колонкой, лучше выбрать прибор с маркировкой G -2,5. Если же потребитель отапливает жилище с помощью газового котла и использует одну или несколько газовых плит, выбираются счетчики номиналом G-4 и более. Однако точнее всего определит тип и номинал счетчика представитель газового хозяйства, имеющий достаточно опыта и квалификации для этого.

С учетом расположения приборов, потребляющих газ, и подводящих к ним труб следует выбирать правосторонние или левосторонние счетчики. Как правило, любой производитель предлагает оба варианта устройств, потому с подбором нужной модели обычно проблем не возникает. Установка приборов учета газа должна выполняться только специалистами, имеющими на это соответствующее разрешение. Кроме того, каждый установленный прибор в обязательном порядке регистрируется в органах газового хозяйства, после чего специалисты регулярно осматривают его, контролируя показания.

Несмотря на то, что счетчик является надежным оборудованием, в некоторых случаях он может выйти из строя. Основными причинами этого являются отсутствие противопылевого фильтра в устройстве, либо его неправильная конструкция, повышенная влажность транспортируемого газа, превышение пропускной способности устройства, неправильный монтаж. Для того чтобы избежать всех этих проблем, необходимо изначально обращаться только к профессионалам и приобретать продукцию тех компаний, которые уже успели зарекомендовать себя, причем не только на отечественном рынке, но и за рубежом.

Обратите внимание, что в последнее время на российском рынке появились газовые счетчики со специальной функцией термокоррекции. Ввиду того, что газ в зависимости от температуры обладает различной плотностью, в счетах на оплату учитывается температурный коэффициент, который рассчитывается организациями, снабжающими потребителей газом. Приборы учета с функцией термокоррекции способны сразу учитывать температуру газа, однако такие счетчики стоят дороже обычных моделей устройств. Сегодня можно подобрать совершенно любую модель газового счетчика, но к выбору нужно подходить максимально ответственно.

111 / Пракатическа ╣ 1 — ротационный счётчик

Турбинный или ротационный счетчик газа

Каталог продукции

Новости

ПР 50.2.019-2006 и контроль перепада давления на турбинных и ротационных счетчиках газа

Газовые счетчики: как выбрать устройство?

Читайте также: