RU2085875C1 - Device metering thermal energy - Google Patents
Device metering thermal energy Download PDFInfo
- Publication number
- RU2085875C1 RU2085875C1 RU93050190A RU93050190A RU2085875C1 RU 2085875 C1 RU2085875 C1 RU 2085875C1 RU 93050190 A RU93050190 A RU 93050190A RU 93050190 A RU93050190 A RU 93050190A RU 2085875 C1 RU2085875 C1 RU 2085875C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- gas
- sensor
- coolant
- unit
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к информационно-измерительной технике, а именно устройствам для измерения и учета количества тепловой энергии на выходе источника теплоснабжения. The invention relates to information-measuring equipment, namely, devices for measuring and accounting for the amount of thermal energy at the output of a heat supply source.
Известно устройство для учета тепловой энергии при неравенстве расходов теплоносителя в подводящем и отводящем трубопроводах (US, N 1485041, G 01 K 17/16, 1989), содержащее датчики количества теплоносителя, датчики температуры теплоносителя, преобразователи аналог-код, регистры памяти, блока умножения и вычитания, генератор тактовых импульсов и интегратор. A device is known for accounting for thermal energy in case of inequality in the flow rate of the coolant in the inlet and outlet pipelines (US, N 1485041, G 01 K 17/16, 1989), comprising flow rate sensors, flow temperature sensors, analog-code converters, memory registers, multiplication units and subtraction, clock and integrator.
Недостатком известного устройства для учета тепловой энергии является отсутствие возможности учета коэффициента полезного действия источника тепловой энергии. A disadvantage of the known device for accounting for thermal energy is the inability to take into account the efficiency of the source of thermal energy.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для учета тепловой энергии на выходе источника теплоснабжения, содержащее первый датчик количества теплоносителя, установленный в подводящем трубопроводе, датчик температуры теплоносителя в подводящем трубопроводе, датчик температуры теплоносителя в отводящем трубопроводе, второй датчик количества теплоносителя, установленный в отводящем трубопроводе, датчик количества газа, датчик давления газа, датчик температуры газа в газопроводе на входе источника теплоснабжения, вычислительный блок, блок клавиатуры, блок индикации и блок вывода на печать (SU, авт. св. N 1481604, G 01 K 17/06, 1989). Closest to the invention in technical essence is a device for metering thermal energy at the outlet of a heat supply source, comprising a first heat carrier amount sensor installed in the inlet pipe, a heat carrier temperature sensor in the inlet pipe, a coolant temperature sensor in the outlet pipe, a second coolant quantity sensor installed in outlet pipe, gas quantity sensor, gas pressure sensor, gas temperature sensor in the gas pipeline at the source losnabzheniya, a computing unit, a keyboard unit, a display unit and printing unit (SU, author. binding. N 1481604, G 01 K 17/06, 1989).
Известное устройство предназначено для расчета технико-экономических показателей отдельных теплоэнергетических установок, в частности, для определения удельного расхода условного топлива при работе парового котла. The known device is designed to calculate the technical and economic indicators of individual heat power plants, in particular, to determine the specific consumption of equivalent fuel during operation of a steam boiler.
Технический результат изобретения состоит в обеспечении возможности расчета технико-экономических показателей источника теплоснабжения в целом - ТЭЦ, котельной, с использованием дополнительных технологических параметров: температуры теплоносителя в подпиточном трубопроводе, утечки теплоносителя в теплосети, количества электрической энергии (составляющей до 20% от всей затраченной энергии), потребляемой насосами для устранения утечек теплоносителя в теплосети. The technical result of the invention consists in the possibility of calculating the technical and economic indicators of the heat supply source as a whole - a thermal power plant, a boiler house, using additional technological parameters: temperature of the coolant in the feed pipe, leakage of the coolant in the heating network, the amount of electric energy (up to 20% of the total energy consumed ) consumed by pumps to eliminate coolant leaks in the heating system.
Результат достигается тем, что в известное устройство для учета тепловой энергии введены коммутатор, преобразователь аналог-код, блок памяти и датчик температуры теплоносителя в подпиточном трубопроводе, выход которого, а также выходы датчиков количества и температуры теплоносителя в подводящем и отводящем трубопроводах, количества, давления и температуры газа в газопроводе на входе источника теплоснабжения через коммутатор соединены с информационным входом преобразователя аналог-код, выход которого соединен с входом блока памяти, первый вход вычислительного блока соединен с выходом блока памяти, а его второй вход с выходом блока клавиатуры, первый выход вычислительного блока соединен с входами управления преобразователя аналог-код, коммутатора, блока памяти, а его второй выход с входами блока индикации и блока вывода на печать. The result is achieved by the fact that a commutator, an analog-code converter, a memory unit and a temperature sensor for the coolant in the make-up pipe, the output of which, as well as the outputs of the sensors for the quantity and temperature of the coolant in the inlet and outlet pipes, quantity, pressure, are introduced into the known device for metering thermal energy and the gas temperature in the gas pipeline at the input of the heat supply source through the switch are connected to the information input of the analog-code converter, the output of which is connected to the input of the memory unit, p the first input of the computing unit is connected to the output of the memory unit, and its second input to the output of the keyboard unit, the first output of the computing unit is connected to the control inputs of the analog-code converter, switch, memory unit, and its second output to the inputs of the display unit and print unit .
В частном случае выполнения в устройство может быть введен блок передачи информации, вход которого соединен с вторым выходом вычислительного блока. In the particular case of execution, an information transmission unit may be introduced into the device, the input of which is connected to the second output of the computing unit.
На чертеже представлена блок-схема устройства для учета тепловой энергии на выходе источника теплоснабжения. The drawing shows a block diagram of a device for accounting for thermal energy at the output of a heat supply source.
Устройство для учета тепловой энергии на выходе источника теплоснабжения содержит первый датчик количества 1 теплоносителя, установленный в подводящем трубопроводе, датчик температуры 2 теплоносителя, установленный в подводящем трубопроводе, датчик температуры 3 теплоносителя, установленный в подпиточном трубопроводе, датчик температуры 4 теплоносителя, установленный в отводящем трубопроводе, второй датчик количества 5 теплоносителя, установленный в отводящем трубопроводе, датчик количества 6 газа, установленный в газопроводе на входе источника теплоснабжения, датчик давления 7 газа, установленный в газопроводе на входе источника теплоснабжения, датчик температуры 8 газа, установленный в газопроводе на входе источника теплоснабжения. Выходы всех датчиков через коммутатор 9 соединены с информационным входом преобразователя аналог-код 10, выход которого соединен с входами соответствующих регистров блока памяти 11, подключенного к первому входу вычислительного блока 12, второй вход которого соединен с выходом блока клавиатуры 13, первый выход вычислительного блока соединен с входами управления преобразователя аналог-код, коммутатора и блока памяти, а его второй выход с входами блока индикации 14, блока вывода на печать 15 и блока передачи информации 16. A device for accounting for thermal energy at the outlet of the heat supply source contains a first sensor of quantity 1 of coolant installed in the inlet pipe, a temperature sensor 2 of coolant installed in the inlet pipe, temperature sensor 3 of coolant installed in the make-up pipe, temperature sensor 4 of coolant installed in the outlet pipe , the second sensor of quantity 5 of the coolant installed in the outlet pipe, the sensor of quantity 6 of gas installed in the pipeline at the input th heat source, a gas pressure sensor 7 is mounted in the inlet manifold heat source gas temperature sensor 8 mounted in the inlet manifold heat source. The outputs of all the sensors through the switch 9 are connected to the information input of the analog-to-code converter 10, the output of which is connected to the inputs of the corresponding registers of the memory block 11 connected to the first input of the computing unit 12, the second input of which is connected to the output of the keyboard unit 13, the first output of the computing unit is connected with the control inputs of the analog-code converter, the switch and the memory unit, and its second output with the inputs of the display unit 14, the print output unit 15 and the information transfer unit 16.
Датчики 1-8 представляют собой датчики входных технологических параметров, имеющие стандартный выходной токовый сигнал. Sensors 1-8 are sensors of input technological parameters having a standard output current signal.
В качестве датчиков количества теплоносителя и газа возможно применение измерительного преобразователя типа "САПФИР-22ДД", имеющего стандартный выходной сигнал 0-5 мА, 4-20 мА, 0-20 мА постоянного тока. В качестве датчика давления газа возможно применение измерительного преобразователя "САПФИР-22ДИ", также имеющего стандартный выходной сигнал 0-5 мА, 4-20 мА, 0-20 мА постоянного тока. В качестве датчиков температуры теплоносителя и температуры газа возможно применение измерительных каналов, состоящих из термопреобразователей сопротивления типа ТСМ и измерительных преобразователей Ш 703-М1 для измерения температуры теплоносителя и Ш 703И-М1 для измерения температуры газа. Преобразователи Ш703 имеют выходной унифицированный сигнал постоянного тока 0-5 мА, 4-20 мА или напряжения постоянного тока 0-10В. Преобразователь Ш703И-М1 выполнен с искробезопасными входными цепями. As sensors for the amount of coolant and gas, it is possible to use a measuring transducer of the SAPFIR-22DD type, which has a standard output signal of 0-5 mA, 4-20 mA, 0-20 mA of direct current. As a gas pressure sensor, it is possible to use the "SAPFIR-22DI" measuring transducer, also having a standard output signal of 0-5 mA, 4-20 mA, 0-20 mA of direct current. As sensors for the temperature of the coolant and gas temperature, it is possible to use measuring channels consisting of resistance thermocouples of the TCM type and measuring transducers Ш 703-М1 for measuring the temperature of the coolant and Ш 703И-М1 for measuring gas temperature. Sh703 converters have a unified output signal of direct current 0-5 mA, 4-20 mA or DC voltage 0-10V. The Sh703I-M1 converter is made with intrinsically safe input circuits.
В качестве вычислительного блока может быть использована однокристальная ЭВМ, содержащая все функциональные блоки микропроцессорной системы, в том числе генератор тактовых импульсов, таймер, ОЭУ, ПЗУ. As a computing unit, a single-chip computer can be used containing all the functional blocks of a microprocessor system, including a clock pulse generator, timer, OEU, ROM.
Применение БИС позволило разместить все узлы устройства (кроме датчиков) на одной плате, включая блок клавиатуры, блок индикации, блок передачи информации, блок вывода на печатающее устройство. Физически устройство состоит из датчиков, платы контроллера, цифропечатающего устройства и блока питания. The use of LSI made it possible to place all the nodes of the device (except sensors) on one board, including a keyboard unit, an indication unit, an information transfer unit, an output unit to a printing device. Physically, the device consists of sensors, a controller board, a digital printing device and a power supply.
Устройство для учета тепловой энергии на выходе источника теплоснабжения работает следующим образом. До начала работы при помощи блока клавиатуры 13 в устройство заносят значения астрономического времени, даты и коэффициента теплотворной способности газа, поступающего на вход источника теплоснабжения, а также любые другие величины, необходимые при расчетах. A device for accounting for thermal energy at the output of a heat source works as follows. Before starting work, using the keyboard block 13, the values of the astronomical time, date and calorific value of the gas supplied to the input of the heat supply source, as well as any other values necessary for the calculations, are entered into the device.
Датчики количества 1 и 5 проходящего по трубам теплоносителя генерируют аналоговые сигналы, пропорциональные величинам ΔP1(t) и ΔP2(t), соответственно, датчики температуры 2-4 теплоносителя в соответствующих трубопроводах генерируют аналоговые сигналы, пропорциональные величинам T1(t), T2(t) и T3(t), соответственно.Sensors of quantities 1 and 5 of the coolant passing through the pipes generate analog signals proportional to ΔP 1 (t) and ΔP 2 (t), respectively, temperature sensors 2-4 of the coolant in the corresponding pipelines generate analog signals proportional to T 1 (t), T 2 (t) and T 3 (t), respectively.
Вычислительный блок 12 по программе управляет коммутатором 9 для последовательного опроса датчиков 1-5, преобразователем аналог-код 10 для представления информации, считываемой с датчиков, в цифровом виде, и блоком памяти 11 для занесения цифровой информации, считываемой с датчиком, в соответствующий регистр. После этого вычислительный блок производит соответствующие расчеты. The computing unit 12 programmatically controls the switch 9 for sequential polling of the sensors 1-5, the analog-code converter 10 for digitally reading the information read from the sensors, and the memory unit 11 for recording the digital information read out with the sensor in the corresponding register. After that, the computing unit performs the corresponding calculations.
Расход теплоносителя в подводящем трубопроводе:
где ΔP1 величина количества теплоносителя в подводящем трубопроводе, пропорциональная аналоговому сигналу, снимаемому с датчика 1;
ρ1= f(T1) плотность теплоносителя в проводящем трубопроводе;
K1 постоянный коэффициент;
T1 температура теплоносителя в подводящем трубопроводе, пропорциональная аналоговому сигналу, снимаемому с датчика 2.The flow rate of the coolant in the inlet pipe:
where ΔP 1 is the quantity of coolant in the supply pipe proportional to the analog signal taken from sensor 1;
ρ 1 = f (T 1 ) the density of the coolant in a conductive pipeline;
K 1 constant coefficient;
T 1 the temperature of the coolant in the supply pipe, proportional to the analog signal taken from the sensor 2.
Расход теплоносителя в отводящем трубопроводе:
где ΔP2 величина количества теплоносителя в отводящем трубопроводе, пропорциональная аналоговому сигналу, снимаемому с датчика 3;
ρ2= f(T2) плотность теплоносителя в отводящем трубопроводе;
T2 температура теплоносителя в отводящем трубопроводе, пропорциональная аналоговому сигналу, снимаемому с датчика 4;
K2 постоянный коэффициент.The flow rate of the coolant in the outlet pipe:
where ΔP 2 is the quantity of coolant in the outlet pipe proportional to the analog signal taken from sensor 3;
ρ 2 = f (T 2 ) the density of the coolant in the outlet pipe;
T 2 the temperature of the coolant in the outlet pipe, proportional to the analog signal taken from the sensor 4;
K 2 constant coefficient.
Количество тепловой энергии при открытой системе теплоснабжения:
Q K3[G(T1 T3) G2(T2 - T3)]
где T3 температура теплоносителя в подпиточном трубопроводе, пропорциональная аналоговому сигналу, снимаемому с датчика 3;
К3 постоянный коэффициент.Amount of heat energy with an open heat supply system:
QK 3 [G (T 1 T 3 ) G 2 (T 2 - T 3 )]
where T 3 the temperature of the coolant in the make-up pipe, proportional to the analog signal taken from the sensor 3;
K 3 constant coefficient.
Вышеприведенные расчеты производятся в течение одного цикла работы устройства, ограниченного с одной стороны продолжительностью времени опроса датчиков, временем работы вычислительного и выходных блоков, с другой стороны инерционностью открытой системы теплоснабжения. The above calculations are carried out during one cycle of the device’s operation, limited on the one hand by the length of time polled sensors, the operating time of the computing and output units, on the other hand, by the inertia of the open heat supply system.
Датчик количества 6 газа, установленный в газопроводе на входе источника теплоснабжения, генерирует аналоговый сигнал, пропорциональный величине ΔP2(t), датчик давления 7 газа, установленный там же, генерирует аналоговый сигнал, пропорциональный величине P2(t), датчик температуры 8 газа, установленный там же, генерирует аналоговый сигнал, пропорциональный величине T2(t). Вычислительный блок 12 управляет по программе коммутатором 9 - для последовательного циклического опроса датчиков 6-8, преобразователем аналог-код 10 для представления информации, считываемой с датчиков, в цифровом виде, и блоком памяти 11 для занесения этой информации в соответствующий регистр. После этого вычислительный блок производит соответствующие расчеты по формулам.A gas quantity sensor 6 installed in the gas pipeline at the input of the heat supply source generates an analog signal proportional to ΔP 2 (t), a gas pressure sensor 7 installed in the same place generates an analog signal proportional to P 2 (t), gas temperature sensor 8 installed there, generates an analog signal proportional to the value of T 2 (t). The computing unit 12 programmatically controls the switch 9 for sequential cyclic polling of the sensors 6-8, an analog-code converter 10 for digitally reading the information read from the sensors, and a memory unit 11 for recording this information in the corresponding register. After that, the computing unit performs the corresponding calculations according to the formulas.
Расход газа в газопроводе на входе источника теплоснабжения:
где ΔPг величина количества газа в газопроводе на входе источника теплоснабжения, пропорциональная аналоговому сигналу, снимаемому с датчика 6;
P2 величина давления газа в газопроводе на входе источника теплоснабжения, пропорциональная аналоговому сигналу, снимаемому с датчика 7;
T2 величина температуры газа в газопроводе на входе источника теплоснабжения, пропорциональная аналоговому сигналу, снимаемому с датчика 8;
K4 постоянный коэффициент.Gas flow in a gas pipeline at the inlet of a heat supply source:
where ΔP g is the amount of gas in the gas pipeline at the input of the heat supply, proportional to the analog signal taken from the sensor 6;
P 2 is the gas pressure in the gas pipeline at the inlet of the heat supply source, proportional to the analog signal taken from the sensor 7;
T 2 is the gas temperature in the gas pipeline at the inlet of the heat supply source, proportional to the analog signal taken from the sensor 8;
K 4 constant coefficient.
Часовой учет количества тепловой энергии на выходе источника теплоснабжения:
где n количество циклов работы устройства в течение 1 ч.Hourly accounting of the amount of thermal energy at the output of the heat supply source:
where n is the number of cycles of the device for 1 hour
Часовой учет расхода газа на входе источника теплоснабжения:
Суточный учет количества тепловой энергии на выходе источника теплоснабжения:
Суточный учет расхода газа на входе источника теплоснабжения:
Суточный учет коэффициента полезного действия источника теплоснабжения:
где Kг коэффициент теплотворной способности газа, поступающего в данное время на источник теплоснабжения, заносится при помощи блока клавиатуры.Hourly metering of gas flow at the inlet of the heat supply source:
Daily accounting of the amount of thermal energy at the output of the heat supply source:
Daily metering of gas flow at the inlet of the heat supply source:
Daily accounting of the efficiency of the heat source:
where K g is the calorific value of the gas currently supplied to the heat source, is entered using the keyboard unit.
С начала каждого текущего месяца производится учет с нарастающим итогом:
а/ количество тепловой энергии на выходе источника теплоснабжения:
где M=[1,31] число дней в текущем месяце;
K=1, 2, M;
б/ расхода газа на входе источника теплоснабжения:
в/ коэффициента полезного действия источника теплоснабжения:
В соответствии с программой вычислительного блока 12 при помощи блока индикации 14, блока вывода на печать 15 и блока передачи информации 16 любую из величин, рассчитанных по вышеприведенным формулам, любой из входных технологических параметров, снимаемый с датчиков 1-8, а также любой из входных параметров, заносимый при помощи блока клавиатуры 13, выводится на цифровую индикацию для оперативного контроля, на печать для документирования и на передачу для централизованного контроля и управления.From the beginning of each current month accounting is carried out with a cumulative total:
a / the amount of thermal energy at the outlet of the heat source:
where M = [1.31] the number of days in the current month;
K = 1, 2, M;
b / gas flow rate at the inlet of the heat supply source:
in / coefficient of efficiency of the heat source:
In accordance with the program of the computing unit 12, using the display unit 14, the print output unit 15 and the information transfer unit 16, any of the values calculated by the above formulas, any of the input technological parameters taken from the sensors 1-8, as well as any of the input parameters entered using the keyboard block 13, is displayed on a digital display for operational control, print for documentation and transmission for centralized control and management.
Применение устройства для учета тепловой энергии на выходе источника теплоснабжения по сравнению с известными устройствами позволяет:
а/ значительно расширить функциональные возможности устройства за счет совмещения в одном устройстве функций часового, суточного и месячного учета тепловой энергии на выходе источника теплоснабжения, учета расхода газа на входе источника теплоснабжения, учета коэффициента полезного действия источника теплоснабжения, а также отображения, документирования и передачи измеренных, рассчитанных и введенных вручную технологических параметров;
б/ уменьшить эксплуатационные расходы по обслуживанию вторичных преобразователей и приборов.The use of a device for accounting for thermal energy at the output of a heat supply source in comparison with known devices allows you to:
a / significantly expand the functionality of the device by combining in one device the functions of hourly, daily and monthly metering of heat energy at the output of the heat supply source, metering the gas flow rate at the input of the heat supply source, taking into account the efficiency of the heat supply source, as well as displaying, documenting and transmitting the measured calculated and manually entered technological parameters;
b / reduce operating costs for maintenance of secondary converters and devices.
Claims (2)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UA93080838 | 1993-01-18 | ||
| UA93080838 | 1993-01-18 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU93050190A RU93050190A (en) | 1996-07-20 |
| RU2085875C1 true RU2085875C1 (en) | 1997-07-27 |
Family
ID=21688918
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU93050190A RU2085875C1 (en) | 1993-01-18 | 1993-11-05 | Device metering thermal energy |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2085875C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU176608U1 (en) * | 2017-04-19 | 2018-01-24 | Сергей Валерьевич Кобелянский | Heat metering unit |
-
1993
- 1993-11-05 RU RU93050190A patent/RU2085875C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Авторское свидетельство СССР N 1485041, кл. G 01 K 17/16, 1989. 2. Авторское свидетельство СССР N 1481604, кл. G 01 K 17/06, 1989. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU176608U1 (en) * | 2017-04-19 | 2018-01-24 | Сергей Валерьевич Кобелянский | Heat metering unit |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4294049B2 (en) | Energy usage indicator | |
| RU2337320C1 (en) | Water meter | |
| GB1597977A (en) | Thermal power measurment apparatus | |
| CA2250816A1 (en) | Liquid metering | |
| JP4261797B2 (en) | Gas flow meter | |
| RU2085875C1 (en) | Device metering thermal energy | |
| Móczár et al. | Distributed measurement system for heat metering and control | |
| WO2001038832A2 (en) | System for metering fluids | |
| GB2050660A (en) | Flowmeters | |
| GB2287340A (en) | Flow measuring and leak detecting systems | |
| CN1115550C (en) | IC card thermal flowmeter | |
| RU15020U1 (en) | TEPLOENERGOKONTROLLER | |
| SU958881A1 (en) | Device for measuring quantity of heat | |
| RU14076U1 (en) | LIQUID FLOW METER | |
| CN202453025U (en) | Flow integrating instrument | |
| RU2095769C1 (en) | Device for metering the heat energy consumption of heating appliance | |
| RU95117U1 (en) | HEAT METER | |
| KR810001990B1 (en) | Thermal power measurement apparatus | |
| RU9960U1 (en) | DEVICE FOR METERING OF HEAT ENERGY | |
| RU2069325C1 (en) | Device measuring quantity of heat | |
| Ternes | Thermal energy storage test facility | |
| SU1465723A1 (en) | Device for measuring heat quantity | |
| Erickson et al. | Ultrasonic Flowmeters for Hydroelectric Plants | |
| RU41890U1 (en) | SYSTEM FOR COLLECTING AND ACCOUNTING INFORMATION ABOUT ENERGY CARRIER PARAMETERS | |
| UA59567A (en) | Heat meter with applied temperature detectors |