Применение приборов ЗАО «Взлет» в тепловых сетях

При выборе приборов учета тепловой энергии и энергоносителя  потребитель, выбирая оборудование, должен, прежде всего, руководствоваться особенностями теплоносителя в системах  теплоснабжения и остановить свой выбор на приборах, оптимально к ним адаптированным. На сегодняшний день вода, протекающая в российских системах теплоснабжения, содержит самые различные химические и механические примеси. Предпочтительно использование полнопроходных расходомеров по причине отсутствия дополнительных гидравлических потерь, наличие которых для  систем теплоснабжения крайне нежелательно. Многолетний опыт эксплуатации приборов учета позволяет утверждать, что наиболее оптимально для российских систем теплоснабжения подходят теплосчетчики с полнопроходными ультразвуковыми и электромагнитными преобразователями расхода.

Для выполнения измерений расхода на трубопроводах большого диаметра,  наиболее перспективными являются ультразвуковые расходомеры. На многих источниках тепловой энергии расходомеры данного типа постепенно вытесняют традиционные расходомеры переменного перепада давления.

Ультразвуковые  расходомеры обладают следующими преимуществами:

1. не создают гидравлического сопротивления потоку среды;
2. обеспечивают сравнительно широкий динамический диапазон и высокую линейность измерений;
3. имеют высокую точность и надежность;
4. могут поверяться беспроливными (имитационными) методами без демонтажа измерительного участка;
5. могут работать на трубопроводах от 10 мм. до 10 м. и т.д.

Ультразвуковые  расходомеры имеют широкие сервисные возможности:

1. универсальные (импульсно-частотно-логические) выходы;
2. токовый выход;
3. выход Ethernet;
4. интерфейс RS-232 и RS-485;
5. реализована функция «дозирование».
   

Для ультразвуковых расходомеров необходимы достаточно большие прямолинейные участки, однако применение многолучевых ультразвуковых расходомеров позволяет сократить длины прямых участков, значительно  уменьшить погрешность измерения расхода. Применение измерительных участков, изготовленных в заводских условиях, исключает необходимость выполнения высокоточных линейных измерений непосредственно на трубопроводе.

Однако надо признать, что применяемые до сих пор ультразвуковые расходомеры УРСВ-5хх с аналоговой обработкой сигнала достаточно сложны в настройке при комплектации без измерительных участков и требуют определённых знаний и опыта при установке на объекте. Прибор не будет правильно работать, если к нему просто подключить датчики и включить тумблер питания. Наладчик, устанавливающий прибор на объекте должен:

• Уметь пользоваться измерительной техникой, например осциллографом;
• Знать принцип работы прибора;
• Уметь распознавать и анализировать сигналы, отображаемые на экране осциллографа;

В некоторых случаях отмечается недостаточная помехоустойчивость, например при использовании на объектах тиристорных регуляторов. Для нормальной работы прибора требуется вполне определённая форма приемного сигнала и соотношение сигнал/шум, что не всегда обеспечивается на объектах. При форме приёмного сигнала отличной от требуемой и неправильных действиях наладчика, результаты измерений могут быть некорректными. Наибольшую же опасность представляет изменение формы приемного сигнала в процессе эксплуатации которое сложно своевременно обнаружить и провести необходимую подстройку.

В настоящее время инженерами-разработчиками ЗАО «Взлёт» разработана и выпущена опытная партия принципиально новых ультразвуковых расходомеров, в которых устранены указанные недостатки. Основной принцип, который позволил решить эту задачу - цифровая обработка приемного сигнала. Ультразвуковой расходомер УРСВ5ХХЦ, в котором реализованы цифровые методы  и современные алгоритмы обработки сигнала, имеет следующие преимущества:

• Значительно снижаются требования к квалификации обслуживающего персонала;
• Нет необходимости уметь пользоваться и использовать измерительную технику (осциллограф) при пусконаладочных работах;
• Наладчику не надо анализировать сигналы в приёмном тракте и производить по ним настройку прибора;
• Более уверенное обнаружение сигнала в условиях повышенных помех;
• Нет специфических требований к форме приёмного сигнала;
• Сокращение времени одного измерения из-за отказа от использования синхрокольца, что улучшает динамические характеристики;

Таким образом, новое поколение ультразвуковых расходомеров, сохраняя все преимущества УРСВ-5ХХ, избавляется от его недостатков. Новые расходомеры испытывались в наиболее проблемных местах и показали отличную стабильность работы и достоверность измерения расхода.

Для измерения подпиточной, холодной и воды для технологических нужд предпочтительно использовать электромагнитные расходомеры.

Электромагнитные расходомеры обеспечивают высокую точность измерений (часто применяются в качестве образцовых приборов), мало чувствительны к загрязнению и физико-химическим свойствам жидкости (единственное ограничение для современных приборов – жидкость должна быть электропроводной с удельной проводимостью не менее 5 См/м), имеют широкий динамический диапазон (до 1/500)  способны измерять очень малые расходы, создают минимальное гидравлическое сопротивление потоку, менее других чувствительны к осесимметричным изменениям профиля распределения скоростей потока, имеют высокое быстродействие, не требуют длинных прямых участков до и после места установки прибора (min 3 и 2Ду).

ЗАО «Взлет» предлагает линейку электромагнитных расходомеров на Ду10 - 300 мм с присоединением типа «сэндвич» или фланец:

1. Взлет ЭР, с двумя импульсными выходами для подключения к тепловычислителю или контроллеру.
2. Взлет ЭМ исполнения Профи для воды, агрессивных или абразивных жидкостей в едином или раздельном (до 1000 м.) исполнении, с импульсным, токовым выходом, интерфейсом RS-232 или RS-485, с функцией «дозирование».
3. Взлет ЭМ исполнения Эксперт для воды, агрессивных или абразивных жидкостей в  раздельном (до 1000 м.) исполнении, с импульсными, токовым выходами, интерфейсом RS-232 или RS-485, с функцией «дозирование», с часовым, суточным и  месячным архивами.

Для особо точных и ответственных измерений,  при необходимости высокой степени защиты от внешних воздействий и помех, а также для эксплуатации на взрывоопасных зонах предназначена новая разработка ЗАО «Взлет» – электромагнитный расходомер  для воды, агрессивных (футеровка из фторопласта-4 электроды из тантала, титана, хастеллоя или другого материала по заказу), абразивных (футеровка из полиуретана, электроды из нерж. стали 12Х18Н10Т ) жидкостей и пищевых продуктов - «Взлет ТЭР». Высокоточный (0,35%) с контролем заполнения трубопровода, с защитой IP68.

1. Токовый выход 0-5, 0-20 или 4-20 мА.
2. Диапазон тока и уставки (верхняя и нижняя) программируются с клавиатуры или  по последовательному интерфейсу. 
3. Последовательный интерфейс RS 485 или ETHERNET.
4. RS485 поддерживает протоколы MODBUS (RTU, ASCII) или PROFIBUS.
5. Скорость обмена (2400-115200) Бод.
6. ETHERNET позволяет включить расходомер в локальную сеть или организовать обмен данными через Интернет через шлюз сети, имеющий IP-адрес.
7. Универсальные выходы (2 шт.) могут работать в частотном, импульсном или  логическом (сигнализация нештатной ситуации или аварии) режимах. Режим работы каждого выхода программируется с клавиатуры или по послед. интерфейсу.
8. Вход управления (внешняя кнопка или логический сигнал) позволяет управлять процессом дозирования жидкости (начало/окончание дозы, повтор и т.д.).
9. Индикатор графический, высококонтрастный с постоянной подсветкой.
10. Клавиатура оптическая четырехкнопочная, размещена на лиц. панели под стеклом. Управляется касанием стекла над соответствующей кнопкой пальца или предмета. Устойчиво работает при любом уровне внешней засветки (от прямой солнечной до полной темноты).

Для измерения расхода не напорных жидкостей (стоков) применяется  ультразвуковой  расходомер Взлет РСЛ исполнения РСЛ-212 предназначенный для автоматического бесконтактного измерения объемного расхода, объема, уровня различных жидкостей с широким спектром свойств (включая агрессивные) в безнапорных трубопроводах и открытых каналах (U-образных лотках, стандартных водосливах и лотках, а также открытых каналах произвольной формы). Расходомер «ВЗЛЕТ РСЛ» может применяться в технологических процессах промышленных предприятий, на очистных сооружениях, в канализационных сетях и т.д.

На источниках тепловой энергии обычно имеется большое число точек измерения расхода и тепла (подающие, обратные магистрали, подпиточные трубопроводы, технологические трубопроводы и т.д.). Поэтому совершенно необходимо, чтобы расходомеры и тепловычислители имели аппаратные и программные средства организации информационной сети. Очевидно, что объединение расходомеров в сеть и их интеграция в существующую автоматизированную систему управления существенно упрощаются, если применяются приборы одного производителя.

Для организации сбора информации с приборов используется программный комплекс Взлет СП. Данные с приборов можно получать как при расположении приборов как на малых расстояниях по каналам связи с использованием интерфейсов RS232 и RS485, так и на значительном удалении с использованием сетей Ethernet (АСЕВ-040), телефонных проводных и беспроводных каналов, систем пакетной передачи данных GPRS (АССВ-030). При небольшом количестве приборов возможен также перенос данных с помощью считывателей архивных данных АСДВ-020.

Собранные данные сохраняются в базе данных MS SQL, из которой они могут быть считаны другими программами, например, SCADA-системами.

Включение приборов ЗАО «Взлет» в программные продукты сторонних производителей возможно также при использовании ОРС-сервера, поддерживающего приборы, использующие протокол передачи данных Modbus.