RU2022235C1 - Method of finding of heat removal in heating system - Google Patents
Method of finding of heat removal in heating system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2022235C1 RU2022235C1 SU4886118A RU2022235C1 RU 2022235 C1 RU2022235 C1 RU 2022235C1 SU 4886118 A SU4886118 A SU 4886118A RU 2022235 C1 RU2022235 C1 RU 2022235C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pump
- pressure
- feed
- power
- heat
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Control Of Non-Positive-Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для измерения расхода тепла в тепловых сетях, содержащих центробежные электронасосы. The invention relates to instrumentation and can be used to measure heat consumption in heating networks containing centrifugal electric pumps.
Известны способы измерения расхода тепла с помощью механических и электрических тепломеров, содержащих счетчики количества жидкости и термометры в подающем и обратном трубопроводах тепловой сети (см. Скрицкий Л.Г. Основы автоматики и автоматизации систем теплогазоснабжения и вентиляции. М. : 1968, с. 43-44 и Автоматические приборы, регуляторы и вычислительные системы. Справочное пособие. Изд. 3-е, перераб. и доп. Под ред. Б.Д.Кашарского. Л.: Машиностроение, 1976, с. 61). Known methods of measuring heat consumption using mechanical and electrical heat meters containing liquid counters and thermometers in the supply and return pipelines of a heating network (see Skritsky LG Fundamentals of automation and automation of heat and gas supply and ventilation systems. M.: 1968, p. 43 -44 and Automatic Devices, Regulators, and Computing Systems, Reference Manual, 3rd ed., Revised and supplemented by BD Kasharsky, Leningrad: Mechanical Engineering, 1976, p. 61).
Однако данный способ измерения расхода тепла требует установки измерителей расхода, чувствительные элементы которых находятся в измеряемом потоке и непрерывно вращаются. Максимальный предел измерения расхода до 300 м3/ч, что не всегда удовлетворяет запросам производства. Надежность таких тепломеров недостаточна.However, this method of measuring heat consumption requires the installation of flow meters, the sensitive elements of which are in the measured flow and rotate continuously. The maximum flow measurement limit is up to 300 m 3 / h, which does not always satisfy production requirements. The reliability of such heat meters is insufficient.
Известен также способ расчета расхода тепла по империческим формулам. There is also a method of calculating heat consumption by imperial formulas.
Недостатком этого способа является низкая точность из-за наличия исходных данных, получаемых приближенным путем. The disadvantage of this method is the low accuracy due to the availability of source data obtained in an approximate way.
Цель изобретения - повышение точности замера расхода тепла, приборный учет накопленного расхода тепла, ликвидация существующих громоздких и сложных устройств по измерению расхода тепла, уменьшение эксплуатационных расходов. The purpose of the invention is to increase the accuracy of measuring heat consumption, instrumentation of the accumulated heat consumption, the elimination of existing bulky and complex devices for measuring heat consumption, reducing operating costs.
Цель достигается тем, что в тепловой сети, содержащей центробежный электронасос, измеряют одновременно активную мощность, потребляемую электродвигателем привода насоса, давление на выкиде и приеме насоса, температуру теплоносителя на подающем и обратном трубопроводах тепловой сети, вычисляют мощность, действующую на валу насоса, и давление на выкиде, развиваемое собственно насосом, определяют расчетный коэффициент подачи путем деления давления на мощность и вычитания результата из постоянного числа, равного отношению давления к мощности при нулевой подаче, строят характеристику, отражающую зависимость расчетного коэффициента подачи, и по ней определяют производительность насоса и умножают ее на разность температур в подающем и обратном трубопроводах тепловой сети. The goal is achieved by the fact that in a heating network containing a centrifugal electric pump, the active power consumed by the pump drive electric motor, the pressure on the discharge and intake of the pump, the temperature of the coolant on the supply and return pipes of the heating network are measured at the same time, the power acting on the pump shaft and pressure are calculated on the outflow developed by the pump itself, the calculated feed rate is determined by dividing the pressure by power and subtracting the result from a constant number equal to the ratio of pressure to power STI at zero flow, build characteristic relationship reflects the estimated flow rate, and it is determined by the pump capacity and multiplying it by the difference in temperature flow and return pipe heat network.
На фиг. 1 представлена структурная схема участка тепловой сети; на фиг. 2 представлена характеристика центробежного насоса СЭ 800-100, где вместо напора в метрах принято давление, а также предлагаемая новая характеристика насоса; на фиг. 3 - характеристики центробежного насоса типа СЭ 1250-140 при различном значении диаметра рабочих колес, а также новая энергетическая характеристика; на фиг. 4 - характеристики другого типа насоса ЦНС-180 при различном диаметре рабочих колес и новая энергетическая характеристика; на фиг. 5 представлена структурная схема, поясняющая принцип измерения расхода тепла в тепловой сети. In FIG. 1 is a structural diagram of a portion of a heating network; in FIG. 2 shows the characteristic of the centrifugal pump SE 800-100, where instead of the pressure in meters the pressure is accepted, as well as the proposed new characteristic of the pump; in FIG. 3 - characteristics of a centrifugal pump type SE 1250-140 with different values of the diameter of the impellers, as well as a new energy characteristic; in FIG. 4 - characteristics of another type of pump TsNS-180 with different impeller diameters and a new energy characteristic; in FIG. 5 is a structural diagram explaining the principle of measuring heat consumption in a heating network.
Тепловая сеть (фиг. 1) состоит из источника 1 тепла, подающего трубопровода 2, потребителя 3 тепла, обратного трубопровода 4, в котором устанавливается центробежный насос 5 с электродвигателем 6. Для измерения количества тепла, потребляемого потребителем, измеряется разность температур на прямом и обратном трубопроводах манометрами 7, 8, разность давлений на выходе и приеме насоса манометрами 9, 10, а также активная мощность, потребляемая приводным электродвигателем насоса. По разности давлений и мощности рассчитывают расход теплоносителя и умножают его на разность температур устройством 11. The heat network (Fig. 1) consists of a
Тогда количество тепла, отпускаемое потребителем, будет равно
G = C Qdt , где G - количество тепла;
С - теплоемкость воды;
Q - расход теплоносителя на обратном трубопроводе;
Θ - разность температур в прямом и обратном трубопроводах тепловой сети;
t1-t2 - промежуток времени, в течение которого измерялся расход тепла.Then the amount of heat released by the consumer will be equal
G = c Qdt, where G is the amount of heat;
C is the heat capacity of water;
Q is the flow rate of the coolant in the return pipe;
Θ - temperature difference in the forward and reverse pipelines of the heating network;
t 1 -t 2 is the period of time during which the heat consumption was measured.
Наиболее сложным является измерение расхода теплоносителя, особенно при больших диаметрах трубопроводов и больших расходах. По предлагаемому способу расход жидкости производится без установки специальных приборов в поток жидкости, а непосредственно путем анализа параметров самой насосной станции. The most difficult is to measure the flow of coolant, especially with large diameters of pipelines and large flows. According to the proposed method, the fluid flow is made without installing special devices in the fluid flow, but directly by analyzing the parameters of the pumping station itself.
Насос 5 служит для подачи жидкости. Основными параметрами центробежных электронасосов являются: подачи и развиваемый напор Н в мм вод.ст. Напор равен максимальной высоте, на которую может подняться жидкость (вода). Напор и подача - величины взаимосвязанные: чем выше развиваемый данным насосом напор, тем ниже его производительность. Поскольку все типовые характеристики насоса сняты на воде с плотностью 100 кг/м3, то вместо напора в метрах будем в дальнейшем пользоваться давлением в МПа, из расчета 1 МПа равен 100 м напора. Типичная зависимость развиваемого давления от подачи показана на фиг. 2.Pump 5 serves to supply fluid. The main parameters of centrifugal electric pumps are: feed and developed head N in mm water column The head is equal to the maximum height that liquid (water) can rise. Head and supply are interrelated values: the higher the head developed by a given pump, the lower its productivity. Since all the typical characteristics of the pump were taken on water with a density of 100 kg / m 3 , instead of pressure in meters we will continue to use pressure in MPa, at the rate of 1 MPa it is 100 m of pressure. A typical dependence of the developed pressure on the supply is shown in FIG. 2.
Для измерения расхода данным способом предлагается ввести в число паспортных характеристик насоса новую характеристику М - Q (фиг. 2-4). Эта характеристика отражает изменение значения потребляемой мощности на создание единицы давления, которую обозначим через М, а соответствующую характеристику через М - Q, которая для данного значения равна
M = A - K , где N - мощность на валу насоса;
Р - разность давлений на приеме и выкиде насоса.To measure the flow rate by this method, it is proposed to introduce a new characteristic M - Q among the passport characteristics of the pump (Fig. 2-4). This characteristic reflects the change in the value of power consumption to create a pressure unit, which we denote by M, and the corresponding characteristic through M - Q, which for this value is
M = A - K, where N is the power on the pump shaft;
P is the pressure difference at the inlet and outlet of the pump.
Значение характеристик М - Q для данного типа насоса независимо от величины подачи и остается неизменным. Следовательно, если знать характер изменения мощности на валу насоса при каком-то давлении, то можно судить и о производительности насоса. The value of the M - Q characteristics for this type of pump, regardless of the flow rate, remains unchanged. Therefore, if you know the nature of the change in power on the pump shaft at a certain pressure, then you can judge the performance of the pump.
Для измерения расхода тепла по предлагаемому способу (фиг. 5) необходимо провести следующие измерения и вычисления. Для этого на участке тепловой сети с электроцентробежным насосом измеряются: активная мощность, потребляемая электродвигателем привода насоса Р, кВт; ток в питающей сети электродвигателя привода насоса I, А; давление на выкиде насоса Рв, МПа; давление на приеме насоса Рп, МПа; температура в подающем трубопроводе сети Тп, оС; температура в обратном трубопроводе тепловой сети То, оС. На типовой характеристике насоса (фиг. 2) берется отношение значения подачи для определенного давления к мощности на валу насоса и строится соответствующая зависимость М - Q. Для удобства вычислений эта зависимость приводится к началу координат, как показано на фиг. 2 -4. Так, для характеристики, показанной на фиг. 2, точка М для определенного значения мощности и давления определяется выражением
M = 9,3 - 103
Для характеристики, показанной на фиг. 3, это выражение равно
M = 9,64 - 2 102 а для характеристики, показанной на фиг. 4, M = 27 - 103
Для вычисления мощности, действующей на валу насоса, измеренное значение активной мощности умножается на КПД электродвигателя ηэ, которое находится из рабочей характеристики электродвигателя по известному рабочему току I.To measure heat consumption by the proposed method (Fig. 5), it is necessary to carry out the following measurements and calculations. For this, on a section of a heating network with an electric centrifugal pump, the following are measured: active power consumed by the pump drive motor P, kW; current in the supply network of the pump drive electric motor I, A; pressure on the pump discharge R in , MPa; pressure at the pump intake R p , MPa; temperature in the supply pipe of the network T p , about C; the temperature in the return pipe of the heating network T o , o C. On the typical characteristic of the pump (Fig. 2), the ratio of the supply value for a certain pressure to the power on the pump shaft is taken and the corresponding dependence M - Q is built. For convenience of calculations, this dependence is brought to the origin as shown in FIG. 2 -4. So, for the characteristic shown in FIG. 2, point M for a certain value of power and pressure is determined by the expression
M = 9.3 - 10 3
For the characteristic shown in FIG. 3, this expression is equal
M = 9.64 - 2 10 2 a for the characteristic shown in FIG. 4, M = 27 - 10 3
To calculate the power acting on the pump shaft, the measured value of the active power is multiplied by the efficiency of the electric motor η e , which is found from the operating characteristics of the electric motor according to the known operating current I.
При отсутствии ваттметра мощность на валу насоса может быть определена расчетным путем по формуле
N = 1,73U.Icos φ ηэ. Здесь ηэ, соsφ также находится из рабочей характеристики электродвигателя в зависимости от значения рабочего тока. Давление на выкиде насоса, которое непосредственно создается насосом, определяется в общем случае путем вычитания из действующего давления Рв на выкиде насоса той части давления на приеме насоса, которая превышает номинальное паспортное давление на приеме насоса:
Р = Рв - (Рп - Рн), где Р - результирующее давление;
Рв - давление на выкиде насоса;
Рп - давление на приеме насоса;
Рн - номинальное давление на приеме насоса.In the absence of a wattmeter, the power on the pump shaft can be determined by calculation using the formula
N = 1.73U . Icos φ η e . Here η e , ssφ is also found from the operating characteristics of the electric motor depending on the value of the operating current. The pressure at the pump side, which is directly generated by the pump, is determined in the general case by subtracting from the effective pressure P in the pump side that part of the pressure at the pump inlet that exceeds the nominal passport pressure at the pump inlet:
P = P in - (P p - R n ), where P is the resulting pressure;
P in - pressure on the pump out;
R p - pressure at the pump intake;
R n - nominal pressure at the pump intake.
По полученным значениям мощности и давлению вычисляется энергетический коэффициент М
M = A - K , где А - постоянный коэффициент для данной характеристики;
К - масштабный коэффициент;
N - мощность на валу насоса, кВт;
Р - результирующее давление на выкиде насоса, МПа. Далее определяют разность температур на подающем и обратном трубопроводах тепловой сети
Θ = Тп - То
Обозначим теплоемкость перекачиваемой жидкости через С, тогда расход тепла будет равен
G = C Θ Q. Расход тепла за промежуток времени от t1 до t2 равен
G = C Qdt Рассмотрим пример определения расхода тепла для сети с насосом СЭ-800-100, характеристика которого показана на фиг. 2.Based on the obtained power and pressure values, the energy coefficient M is calculated
M = A - K, where A is a constant coefficient for a given characteristic;
K is a scale factor;
N is the power on the pump shaft, kW;
P is the resulting pressure on the pump outflow, MPa. Next, determine the temperature difference on the supply and return pipelines of the heating network
Θ = T p - T about
Denote the heat capacity of the pumped liquid through C, then the heat consumption will be equal to
G = C Θ Q. Heat consumption over a period of time from t 1 to t 2 is
G = c Qdt Consider an example of determining the heat consumption for a network with an SE-800-100 pump, the characteristic of which is shown in FIG. 2.
Исходные данные: активная мощность, потребляемая электродвигателем привода насоса, Р = 240 кВт; рабочий ток электродвигателя I = 445 А; из характеристики находим, что КПД электродвигателя равен ηэ = 0,82; давление на выкиде насоса Рв = 1,6 МПа; давление на приеме насоса Рп = 0,45 МПа; температура на подающем трубопроводе Тп = 176оС; температура на обратном трубопроводе То = 78оС; номинальное давление на приеме насоса Рн = 0,1 МПа.Initial data: active power consumed by the pump drive electric motor, P = 240 kW; operating current of the electric motor I = 445 A; from the characteristics we find that the efficiency of the electric motor is η e = 0.82; the pressure on the pump discharge P in = 1.6 MPa; pressure at the pump intake P p = 0.45 MPa; the temperature at the feed pipe T p = 176 about ; return temperature Т о = 78 о С; nominal pressure at the pump inlet P n = 0.1 MPa.
Расчет: находим мощность, действующую на валу насоса
N = Р ηэ = 240 х 0,82 = 196 кВт; находим давление, которое создает насос на выходе
Р = Рв - (Рп - Рн) = 1,6 - (0,45 - 0,1) =
=1,6 - 0,35 = 1,25 МПа; определяем энергетический коэффициент
M = 9,3 - 1000 = 2,93
По характеристике М - Q (фиг. 2) находим: точку А = 2,93; точку В = пересечение характеристики М; точку С = 815 м3/ч = 815.с= = 1.815 = 815 кг/ч.Calculation: we find the power acting on the pump shaft
N = P η e = 240 x 0.82 = 196 kW; we find the pressure that the pump creates at the outlet
P = P in - (P p - P n ) = 1.6 - (0.45 - 0.1) =
= 1.6 - 0.35 = 1.25 MPa; determine the energy coefficient
M = 9.3 - 1000 = 2.93
According to the characteristic M - Q (Fig. 2) we find: point A = 2.93; point B = intersection of characteristic M; point C = 815 m 3 / h = 815 . c = 1 . 815 = 815 kg / h.
Находим разность температур в подающем и обратном трубопроводах Θ= Тп - То = = 176 - 78 = 98оС; принимаем теплоемкость воды равной единице С = 1, находим расход тепла за 1 ч
G = c. Θ Q = 1.98.815 = 79870 ккал/ч или 79870.4,19.103 = 33,465 кДж/ч. We find the temperature difference in the supply and return pipelines Θ = Т p - Т о = = 176 - 78 = 98 о С; we take the heat capacity of water equal to unity C = 1, we find the heat consumption for 1 h
G = c . Θ Q = 1 . 98 . 815 = 79870 kcal / h or 79870 . 4.19 . 10 3 = 33.465 kJ / h.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4886118 RU2022235C1 (en) | 1990-11-29 | 1990-11-29 | Method of finding of heat removal in heating system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4886118 RU2022235C1 (en) | 1990-11-29 | 1990-11-29 | Method of finding of heat removal in heating system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2022235C1 true RU2022235C1 (en) | 1994-10-30 |
Family
ID=21547299
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU4886118 RU2022235C1 (en) | 1990-11-29 | 1990-11-29 | Method of finding of heat removal in heating system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2022235C1 (en) |
-
1990
- 1990-11-29 RU SU4886118 patent/RU2022235C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Автоматические приборы, регуляторы и вычислительные системы. Справочное пособие. Под ред. Б.Д.Кашарского. Л.: Машиностроение, 1976, с.61. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4120033A (en) | Apparatus and method for determining pumping system head curves | |
CN110705784A (en) | Optimized operation evaluation method for radial flow type hydropower station | |
KR101189837B1 (en) | System and method for measuring condenser tube cleanliness factor in power plant | |
US4106099A (en) | Refinery and pipeline monitoring system | |
RU2022235C1 (en) | Method of finding of heat removal in heating system | |
JPH08273939A (en) | Gas-insulated transformer | |
KR100317842B1 (en) | A real-time efficiency monitoring system of hydro-turbine generator and pump motor | |
Vissers et al. | A hydrogen monitor for detection of leaks in LMFBR steam generators | |
RU1809252C (en) | Method for controlling heating system heat consumption | |
CN210831373U (en) | Lubricating oil station performance test system | |
Stuparu et al. | Experimental investigation of a pumping station from CET power plant Timisoara | |
KR101353051B1 (en) | pump efficiency measuring system | |
GB2430496A (en) | Measuring input power and flow rate in a pipline for determining a leakage or blockage condition | |
RU2119148C1 (en) | Method for measuring the mass flow rate and density of liquid delivered by centrifugal electric pump | |
CN108019344B (en) | Method for testing efficiency of electric water supply pump set | |
SU1809253A1 (en) | Heating system heat consumption regulator | |
RU2473048C1 (en) | Automated information system for measurement and analysis on real time basis of coolant flow rate on manifold pump stations | |
RU2157468C1 (en) | Method for regulation of usage of rotary pump | |
US20240200560A1 (en) | Method for identification of impeller wear and excessive wear-ring clearance in centrifugal pumps | |
KR102065535B1 (en) | Minimum power consumption for multiple pump systems for safe operation under wicking conditions | |
JP2006162380A (en) | Measuring method of input energy of equipment apparatus, and measuring method of steam flow rate | |
JP3311081B2 (en) | Ice-containing fluid supply system | |
JP6797741B2 (en) | A method for controlling a vacuum liquid collector, a control device used for the vacuum liquid collector, and a vacuum pump. | |
RU2425229C1 (en) | Steam turbine operating method | |
RU137099U1 (en) | DEVICE FOR DETERMINING THE FLOW RATE |