RU2310820C1 - Method and device for measuring heat energy and flow rate of heat transfer agent in open water heat supply systems - Google Patents
Method and device for measuring heat energy and flow rate of heat transfer agent in open water heat supply systems Download PDFInfo
- Publication number
- RU2310820C1 RU2310820C1 RU2006121212/28A RU2006121212A RU2310820C1 RU 2310820 C1 RU2310820 C1 RU 2310820C1 RU 2006121212/28 A RU2006121212/28 A RU 2006121212/28A RU 2006121212 A RU2006121212 A RU 2006121212A RU 2310820 C1 RU2310820 C1 RU 2310820C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coolant
- working
- supply
- pipelines
- electromagnetic
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройству узла учета тепловой энергии, количества теплоносителя, на котором проводится проверка расходомеров и преобразователей температуры теплосчетчиков в реальных условиях их эксплуатации.The invention relates to measuring equipment, in particular to a device for metering thermal energy, the amount of coolant, which is used to check flow meters and temperature converters of heat meters in real operating conditions.
Известно устройство (узел учета), имитирующее процесс измерений массы теплоносителя в открытых водяных системах теплоснабжения. Устройство, имитирующее узел учета (модель узла учета), содержит в подающем и обратном каналах (трубопроводах) расходомеры. Диаметры труб в подающем и обратном каналах одинаковые (32 мм). Расходомер с диаметром условного прохода 10 мм в байпасном канале имитирует измерения в трубопроводе (канале) ГВС. На выходе каналов обратного и ГВС подсоединены весы. Значение расхода теплоносителя через расходомер канала горячего водоснабжения изменялось от 0,09 т/ч до 2,8 т/ч. При этом значение расхода подающего канала подбиралось таким образом, чтобы значение расхода обратного канала было постоянно. Измерения проводились в течение трех дней непрерывно.A device (metering unit) is known that simulates the process of measuring the mass of the coolant in open water heat supply systems. A device that simulates an accounting unit (model of an accounting unit) contains flow meters in the supply and return channels (pipelines). The diameters of the pipes in the supply and return channels are the same (32 mm). A flow meter with a nominal diameter of 10 mm in the bypass channel simulates measurements in the domestic hot water pipeline (channel). At the output of the return and DHW channels, a scale is connected. The value of the coolant flow through the flow meter of the hot water supply channel varied from 0.09 t / h to 2.8 t / h. In this case, the flow rate of the feed channel was selected so that the flow rate of the return channel was constant. The measurements were carried out for three days continuously.
Максимальное расхождение по весам 23,3%, по подающим трубопроводам 2,2%, обратным 3,3% и горячего водоснабжения 23,4%.The maximum discrepancy in weights is 23.3%, in supply pipelines 2.2%, inverse 3.3%, and hot water supply 23.4%.
Такое решение позволяет осуществлять учет количества теплоносителя, проверить расходомеры и оценить погрешность измерения количества теплоносителя в открытой и закрытой системах теплоснабжения (Методическая ошибка при линейной аппроксимации характеристик погрешности расходомеров. В книге: Симпозиум «Мир измерений. Вода, тепло, газ. 9-11 ноября 2004 г.». Сборник докладов. СПб., 2004, с.138-148, авторы А.Г.Сафин, В.М.Кузовков).This solution allows you to record the amount of coolant, check the flow meters and evaluate the error in measuring the amount of coolant in open and closed heat supply systems (Methodological error in the linear approximation of the error characteristics of the flow meters. In the book: Symposium "World of measurements. Water, heat, gas. November 9-11) 2004. "Collection of reports. St. Petersburg, 2004, p.138-148, authors A.G. Safin, V.M. Kuzovkov).
Недостаток этого устройства: измеренное значение утечки теплоносителя по разности показаний расходомеров прямого и обратного каналов до 20% отличается от показаний расходомера канала ГВС, хотя погрешности всех расходомеров по результатам индивидуальной градуировки не превышают ±0,5%. Точность определения массы утечки теплоносителя зависит от наклона градуировочной характеристики канала ГВС. Недостатком является также то, что исследования проводятся на установке в лабораторных условиях на холодной воде, и перенос результатов на реальный объект приведет к возникновению трудноконтролируемой дополнительной погрешности. Моделирование проводится на холодной воде.The disadvantage of this device: the measured value of the coolant leakage by the difference between the readings of the flow meters of the forward and return channels differs up to 20% from the readings of the flow meter of the hot water supply channel, although the errors of all flow meters according to the results of individual calibration do not exceed ± 0.5%. The accuracy of determining the mass of leakage of the coolant depends on the slope of the calibration characteristic of the DHW channel. The disadvantage is that the studies are carried out on a laboratory installation in cold water, and the transfer of the results to a real object will lead to the appearance of a difficult to control additional error. Modeling is carried out in cold water.
Известен способ учета тепловой энергии, количества теплоносителя в узлах учета теплоснабжения.A known method of accounting for thermal energy, the amount of coolant in metering stations of heat supply.
Сущность способа определения расхода теплоносителя и оценки погрешности его измерений обосновывают методом определения характеристики взаимного расхождения результатов измерений по каналам (трубопроводам). Анализ погрешности измерений разности расходов проводят с помощью линейной аппроксимации.The essence of the method for determining the flow rate of the coolant and estimation of the error of its measurements are justified by the method of determining the characteristics of the mutual discrepancy of the measurement results through channels (pipelines). The analysis of the error in the measurement of the difference in costs is carried out using linear approximation.
- Определяют тепловую энергию и расход теплоносителя в системе отопления с открытым водоразбором в подающем трубопроводе. Определяют потребление тепловой энергии Q устройства как Q=M1(h1-h2)+(МГВС+Му)(h2-hХ)), где M1 - значение массы теплоносителя, прошедшего через подающий трубопровод; h1, h2 - энтальпия теплоносителя в подающем, обратном трубопроводах соответственно; МГВС - масса теплоносителя по показанию водосчетчика, отобранного на нужды ГВС; Mу - масса утечки теплоносителя; hХ - энтальпия холодной воды.- Determine the thermal energy and coolant flow in the heating system with open water in the supply pipe. The heat energy consumption Q of the device is determined as Q = M 1 (h 1 -h 2 ) + (M DHW + M y ) (h 2 -h X )), where M 1 is the mass of the heat carrier passing through the supply pipe; h 1 , h 2 - coolant enthalpy in the supply and return pipelines, respectively; M DHW - the mass of the coolant according to the testimony of a water meter selected for the needs of DHW; M y - mass leakage of the coolant; h X is the enthalpy of cold water.
- Определяют массу утечки как Му=М1-М2-МГВС, где М2 - значение массы теплоносителя, прошедшего через обратный трубопровод.- Determine the leakage mass as M y = M 1 -M 2 -M DHW , where M 2 is the mass value of the coolant passing through the return pipe.
- Совместно решают уравнения для Q и Mу и определяют потребление тепловой энергии в системах с открытым водоразбором как Q=M1(h1-h2)+(M1-M2)(h2-hХ).- Together they solve the equations for Q and M y and determine the heat energy consumption in open water systems as Q = M 1 (h 1 -h 2 ) + (M 1 -M 2 ) (h 2 -h X ).
- Осуществляют контроль работы теплосчетчика путем определения зависимости МГВС от приращения M1 при допущении, что МГВС не зависит от М2, т.е. устройство идеализируют.- Monitor the operation of the heat meter by determining the dependence of M DHW on the increment M 1 under the assumption that M DHW is not dependent on M 2 , i.e. device idealize.
- Второй подход - искусственный. Приводят устройство к закрытому с помощью выражения 
- Далее допускают, что приращение величины у зависит от приращения величины х в соответствии с выражением у1-уi+1=хi-хi+1+Δ(хi)-Δ(xi+1), где Δ(х) - взаимное расхождение величин х и у. При этом угол наклона между двух величин х и у окончательно определяют как- Further, it is assumed that the increment of y depends on the increment of x in accordance with the expression y 1 -y i + 1 = x i -x i + 1 + Δ (x i ) -Δ (x i + 1 ), where Δ ( x) is the mutual discrepancy between the values of x and y. In this case, the angle of inclination between the two quantities x and y is finally determined as
Если величина взаимного расхождения не зависит от х, то угол наклона всегда равен 1. В этом случае невозможно оценить взаимное расхождение показаний. Если Δ(xi)=δХi, то угол наклона прямой характеризует величину взаимного расхождения, β=1+δ. Если величина взаимного расхождения переменна, то угол наклона зависит от характера этой зависимости.If the magnitude of the mutual discrepancy does not depend on x, then the angle of inclination is always equal to 1. In this case, it is impossible to evaluate the mutual discrepancy of the readings. If Δ (x i ) = δX i , then the slope of the line characterizes the magnitude of the mutual discrepancy, β = 1 + δ. If the magnitude of the mutual discrepancy is variable, then the angle of inclination depends on the nature of this dependence.
- Допускают, что в точках хi взаимное расположение величин х и у равно Δ(xi)=0,009xi; а в точке xi+1-Δ(xi+1)=-0,009xi+1. Тогда угол наклона зависит от ширины 
где 
Зависимость βi от k почти гиперболическая.The dependence of β i on k is almost hyperbolic.
Такой способ позволяет определить тепловую энергию, количество теплоносителя, проверить объемные расходомеры для теплосчетчиков и оценить погрешности их измерений в открытых и закрытых системах теплоснабжения (Методическая ошибка при линейной аппроксимации характеристик погрешности расходомеров. В кн.: Симпозиум «Мир измерений. Вода, тепло, газ. 9-11 ноября 2004 г.». Сборник докладов. СПб., 2004, с.138-148. Авторы Сафин А.Г., Кузовков В.М.).This method allows you to determine the thermal energy, the amount of coolant, check the volumetric flow meters for heat meters and evaluate the errors of their measurements in open and closed heat supply systems (Methodological error in the linear approximation of the error characteristics of the flow meters. In the book: Symposium "World of measurements. Water, heat, gas November 9-11, 2004. "Collection of reports. St. Petersburg, 2004, p.138-148. Authors Safin A.G., Kuzovkov V.M.).
Недостатки способа определения расхода теплоносителя и оценки погрешности измерения такие же, как и недостатки устройства.The disadvantages of the method for determining the flow rate of the coolant and the estimation of the measurement error are the same as the disadvantages of the device.
Известно устройство, имитирующее узел учета (модель узла учета) тепловой энергии и количества теплоносителя. Устройство содержит подающий и обратный трубопроводы, на которых последовательно соединены эталонные расходомеры с рабочими. Устройство также содержит по два: дифференциальных манометра, магнитомеханических фильтра, сужающих блока, кассеты с испытуемыми расходомерами, два проточных фильтра, 15 шаровых кранов, регулирующий шаровой кран, накопительный бак, мерный бак, весоизмерительный блок. Максимальный расход сетевой воды 3,0 т/ч, минимальный - 0,2 т/ч, расход воды в трубопроводе горячего водоснабжения (ГВС) менее 10% от расхода теплоносителя в подающем трубопроводе. Расход теплоносителя через приборы регулируется шаровым регулирующим краном. Предложенное устройство может работать в двух режимах:A device is known that simulates a metering unit (model of a metering unit) of thermal energy and the amount of coolant. The device contains supply and return pipelines on which reference flowmeters are connected in series with the workers. The device also contains two: differential pressure gauges, magnetomechanical filters, narrowing blocks, cartridges with test flowmeters, two flow filters, 15 ball valves, a regulating ball valve, a storage tank, a measuring tank, and a weight measuring unit. The maximum flow rate of network water is 3.0 t / h, the minimum is 0.2 t / h, the water flow rate in the hot water supply (DHW) pipe is less than 10% of the flow rate of the coolant in the supply pipe. The flow rate of the coolant through the devices is regulated by a ball control valve. The proposed device can operate in two modes:
обычном, когда теплоноситель по обратному трубопроводу возвращается на источник;normal, when the coolant is returned to the source through the return pipe;
экспериментальном, когда теплоноситель через перемычку поступает из подающего в обратный трубопровод и затем - в накопительный бак, установленный на электронных весах. Переключение устройства из одного режима в другой осуществляется кранами.experimental, when the coolant through the jumper enters from the feed to the return pipe and then to the storage tank mounted on an electronic balance. Switching the device from one mode to another is carried out by taps.
В экспериментальном режиме можно оценить показания испытуемых приборов, установленных в кассетах, и эталонных приборов прямым взвешиванием. Погрешность устройства не превышает 0,5%. В кассете могут устанавливаться одновременно от 1 до 6 различных типов расходомеров. На подающем трубопроводе установлено 7 испытуемых расходомеров, а на обратном трубопроводе их 6.In the experimental mode, it is possible to evaluate the readings of the tested devices installed in the cassettes, and reference devices by direct weighing. The accuracy of the device does not exceed 0.5%. In the cartridge can be installed simultaneously from 1 to 6 different types of flow meters. 7 test flowmeters were installed on the supply pipe, and 6 of them on the return pipe.
Контроль погрешности проводится на проливочном стенде. В процессе проведения эксплуатационных испытаний оцениваются дополнительные потери точности расходомеров, возникающие в процессе их эксплуатации и под влиянием некоторых внешних факторов. Оценен и откорректирован диапазон изменения расхода. Оценена надежность работы расходомеров в условиях эксплуатации. Приводятся результаты экспериментальных проверок.Error control is carried out at the pouring stand. In the process of performance testing, additional losses of accuracy of flowmeters that occur during their operation and under the influence of some external factors are evaluated. Estimated and corrected range of flow rate changes. The reliability of the flow meters in operating conditions is estimated. The results of experimental checks are presented.
Такое устройство позволяет осуществить учет тепловой энергии, количества теплоты, массы теплоносителя в открытых и закрытых системах теплоснабжения (Метрологические аспекты учета тепла. Авторы А.П.Глухов, С.Н.Канев. В журнале «Законодательная и прикладная метрология», №4, 2000, C.19-24.This device allows you to record heat energy, amount of heat, heat carrier mass in open and closed heat supply systems (Metrological aspects of heat metering. Authors A.P. Glukhov, S.N. Kanev. In the journal "Legislative and Applied Metrology", No. 4, 2000, C.19-24.
Это устройство обладает следующими недостатками: проверяются только расходомеры для теплосчетчиков и отсутствует одновременная проверка датчиков температуры теплоносителя. Кроме того, проверка расходомеров проводится путем имитации только некоторых условий эксплуатации, что не дает возможности полной оценки характеристик расходомеров теплосчетчика в условиях эксплуатации.This device has the following disadvantages: only flow meters for heat meters are checked and there is no simultaneous check of the temperature sensors of the coolant. In addition, the verification of flow meters is carried out by simulating only certain operating conditions, which does not make it possible to fully evaluate the characteristics of heat meter flow meters in operating conditions.
Известен способ учета тепловой энергии и количества теплоносителя. В способе предлагают рассмотреть проблему классификации составляющих погрешности измерения тепловой энергии с помощью теплосчетчиков в самом общем виде с тем, чтобы дать целостное представление о причинах возникновения ошибок и пути их учета и минимизации.A known method of accounting for thermal energy and the amount of coolant. The method proposes to consider the problem of classifying the components of the error in measuring thermal energy using heat meters in the most general form so as to give a holistic picture of the causes of errors and the ways of accounting and minimizing them.
Большинство теплосчетчиков реализует косвенное измерение тепловой энергии. Прямым измерениям в трубопроводах водяных систем теплоснабжения подвергается объемный расход, температура, давление. Ввиду незначительности влияния давления оно часто не измеряется, а задается договорной константой, а объем теплоносителя за отчетный период вычисляется интегрированием расхода по времени. Вид уравнения, по которому определяют тепловую энергию, выбирают в зависимости от вида систем теплоснабжения.Most heat meters implement an indirect measurement of thermal energy. Direct measurements in pipelines of water heat supply systems are subjected to volumetric flow, temperature, pressure. Due to the insignificance of the pressure effect, it is often not measured, but is specified by a contract constant, and the volume of the coolant for the reporting period is calculated by integrating the flow rate over time. The type of equation by which thermal energy is determined is selected depending on the type of heat supply systems.
В качестве примера дают два уравнения измерений тепловой энергии для открытых водяных систем теплоснабжения как:As an example, give two equations for measuring thermal energy for open water heating systems as:
где Мi=ρ(Рi, ti)q, δτ; m=ρ(P, t)q(τ); ρ=ρ(Р, t) и h=h(P, t) по ГСССД188-99; где M1i, M2i, h1i, h2i - масса и энтальпия теплоносителя соответственно в подающем и обратном трубопроводах за i интервал времени; hx - энтальпия холодной воды; m, q - массовый и объемный расходы; ρ - плотность, Р -давление, t - температура, τ - время, δτi - интервал времени между измерениями величин, нижние индексы: i=1 относится к подающему, a i=2 - к обратному трубопроводам.where M i = ρ (P i , t i ) q, δτ; m = ρ (P, t) q (τ); ρ = ρ (P, t) and h = h (P, t) according to GSSSD188-99; where M 1i , M 2i , h 1i , h 2i are the mass and enthalpy of the coolant in the supply and return pipelines, respectively, for the i time interval; h x is the enthalpy of cold water; m, q - mass and volumetric expenses; ρ is the density, P is the pressure, t is the temperature, τ is the time, δτ i is the time interval between the measurements, the lower indices are: i = 1 refers to the supply, ai = 2 refers to the return pipelines.
Такой способ позволяет определить на узлах учета значения тепловой энергии, количества теплоносителя и погрешности их измерения в системах водяного теплоснабжения (Анализ составляющих погрешности измерений тепловой энергии с помощью теплосчетчиков, авторы М.Н.Бурдунин, А.А.Варгин. В журнале «Главный метролог» №2, 2005. С.14-23).This method allows you to determine the metering points of the thermal energy, the amount of coolant and the measurement error in water heat supply systems (Analysis of the components of the measurement error of thermal energy using heat meters, authors M.N. Burdunin, A.A. Vargin. In the journal "Chief Metrologist "No. 2, 2005. S.14-23).
Недостаток способа следующий: погрешность измерений массы отобранного от сети теплоносителя оценена как погрешность косвенного измерения по разности показания электромагнитных расходомеров (ЭР) на подающем и обратном трубопроводах, что содержит большую методическую погрешность, поскольку массовый расход отобранного из сети теплоносителя много меньше массового расхода, циркулирующего в сети теплоносителя.The disadvantage of the method is as follows: the error in measuring the mass of the heat carrier taken from the network is estimated as the error of indirect measurement by the difference in the readings of the electromagnetic flow meters (ER) on the supply and return pipelines, which contains a large methodological error, since the mass flow rate of the heat carrier taken from the network is much smaller than the mass flow circulating in coolant networks.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению техническим решением является устройство (узел учета) тепловой энергии, количества теплоносителя, на котором проводится проверка расходомеров, и оценка их погрешности. Блок-схема устройства узла учета тепловой энергии и количества теплоносителя открытой системы теплопотребления содержит рабочие объемные расходомеры (водосчетчики), термопреобразователи сопротивления подающего и обратного трубопроводов, водосчетчик горячего водоснабжения и теплообменник. Водосчетчики и теплообменник между собой последовательно соединены. Водосчетчик в канале (трубопроводе) горячего водоснабжения через два управляемых вентиля соединен параллельно с подающими и обратными каналами (трубопроводами). Устройство открытой системы разбивается на две группы: открытую, состоящую из двух управляемых вентилей и водосчетчика горячего водоснабжения, и закрытую с утечками теплоносителя, состоящую из двух водосчетчиков и теплообменника. Утечку теплоносителя характеризуют расходом отбираемого из системы теплоносителя, и/или массой (объемом) теплоносителя, отобранного за отчетный период (сутки, месяц, квартал и т.д.). При этом в открытой подсистеме количество теплоносителя в водоснабжении определяется по показанию водосчетчика в этом канале, а количество тепловой энергии - по уравнению для однотрубной системы теплоснабжения.Closest to the proposed invention, the technical solution is a device (metering unit) of thermal energy, the amount of coolant, on which the flow meters are checked, and their error is estimated. The block diagram of the device for metering thermal energy and the amount of coolant of an open heat consumption system contains working volumetric flow meters (water meters), resistance thermometers of the supply and return pipelines, a hot water meter and a heat exchanger. Water meters and a heat exchanger are interconnected in series. The water meter in the channel (pipeline) of hot water supply through two controlled valves is connected in parallel with the supply and return channels (pipelines). The open system device is divided into two groups: open, consisting of two controlled valves and a hot water meter, and closed with leaks of the coolant, consisting of two water meters and a heat exchanger. A coolant leak is characterized by the flow rate of the coolant taken from the system and / or the mass (volume) of the coolant selected during the reporting period (day, month, quarter, etc.). Moreover, in the open subsystem, the amount of coolant in the water supply is determined by the reading of the water meter in this channel, and the amount of heat energy is determined by the equation for a single-pipe heat supply system.
Такое решение позволяет повысить точность учета тепловой энергии, количества теплоносителя путем проведения проверки объемных расходомеров теплоносителя (Как уменьшить погрешность измерений тепловой энергии и утечки теплоносителя. Журнал. Законодательная и прикладная метрология. №5, 2002, стр.6-13, автор И.Ю.Шешуков).This solution allows you to improve the accuracy of accounting for thermal energy, the amount of coolant by checking the volumetric flow meters of the coolant (How to reduce the measurement error of thermal energy and coolant leak. Journal. Legislative and applied metrology. No. 5, 2002, pp. 6-13, author I.Yu. .Sheshukov).
Недостатки устройства состоят в том, что взаимная настройка расходомеров проводится без применения эталонных расходомеров, за эталонный расходомер в устройстве принимается один из двух настраиваемых расходомеров, имеющих одинаковые метрологические характеристики, что противоречит государственной системе обеспечения единства измерений, где сличения рабочих средств измерений должно проводится с эталонными средствами измерений, имеющими погрешность не менее чем в три раза меньшую поверяемых. Кроме того, чтобы проводить работы на данном устройстве, необходимо полностью отключать отопление на объекте, что зимой при существенных морозах неприемлемо. Не проводится также проверка показаний преобразователей температуры.The disadvantages of the device are that the mutual adjustment of the flow meters is carried out without the use of reference flow meters, the reference flow meter in the device is one of two adjustable flow meters that have the same metrological characteristics, which contradicts the state system for ensuring the uniformity of measurements, where comparisons of working measuring instruments should be carried out with reference measuring instruments having an error of at least three times less than the calibrated. In addition, in order to carry out work on this device, it is necessary to completely turn off the heating at the facility, which is unacceptable in winter with significant frosts. Also, the temperature transducers are not checked.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению техническим решением является способ учета тепловой энергии, количества теплоносителя, согласно которому определяют количество тепловой энергии по уравнению для однотрубного устройства теплоснабжения горячего водоснабжения (ГВС): QГВС=[h1(2)-hx]V3ρ1(2), где V3 - объем по показанию водосчетчика ГВС; ρ1(2) - плотность воды в подающем и обратном трубопроводе; h1(2) - энтальпия в подающем и обратном трубопроводе; hx - энтальпия холодной воды на источнике теплоты.Closest to the proposed invention, the technical solution is a method of accounting for thermal energy, the amount of coolant, according to which the amount of thermal energy is determined by the equation for a single-tube device for heating hot water (DHW): Q DHW = [h 1 (2) -h x ] V 3 ρ 1 (2) , where V 3 is the volume indicated by the DHW water meter; ρ 1 (2) is the density of water in the supply and return piping; h 1 (2) is the enthalpy in the supply and return piping; h x is the enthalpy of cold water at the source of heat.
Суммарное количество утечки теплоносителя определяют как G=GГВС+Gу, где GГВС - масса теплоносителя, отобранная на ГВС; Gу - утечка теплоносителя в закрытой подсистеме устройства. Затем определяют суммарное количество потребленной энергии в закрытой подсистеме с утечками. Тогда погрешность суммарной тепловой энергии определяют как δQ=(δQГВС·QГВС+δQЗУ·Q*ЗУ/Q), где δQГВС и δQЗУ - относительные погрешности в подсистеме устройств ГВС и в закрытой подсистеме с утечками. Суммарное количество потребленной тепловой энергии определяют как Q=QГВС+QЗУ, где QЗУ - количество тепловой энергии в закрытой подсистеме с утечками.The total amount of coolant leakage is determined as G = G DHW + G y , where G DHW is the mass of the coolant sampled on the DHW; G у - coolant leak in the closed subsystem of the device. Then determine the total amount of energy consumed in the closed subsystem with leaks. Then the error of the total thermal energy is defined as δQ = (δQ DHW · Q DHW + δQ charger · Q * charger / Q), where δQ DHW and δQ charger are the relative errors in the subsystem of the DHW devices and in the closed subsystem with leaks. The total amount of thermal energy consumed is defined as Q = Q DHW + Q storage , where Q storage is the amount of thermal energy in a closed subsystem with leaks.
Такое решение позволяет повысить точность измерений тепловой энергии и количества теплоносителя путем введения метода взаимной корректировки показаний расходомеров на узле учета (Как уменьшить погрешность измерений тепловой энергии и утечки теплоносителя. Журнал. Законодательная и прикладная метрология. №5, 2002, стр.6-13, автор И.Ю.Шешуков).This solution allows to increase the accuracy of measurements of thermal energy and the amount of coolant by introducing a method of mutual adjustment of the flow meter readings on the metering unit (How to reduce the measurement error of thermal energy and coolant leak. Journal. Legislative and applied metrology. No. 5, 2002, pp. 6-13, author I.Yu.Sheshukov).
Недостаток способа заключается в недостоверном определении всех поправочных величин, т.к. действительное значение погрешностей каждого рабочего расходомера на узле учета в условиях эксплуатации неизвестно. Уменьшается только погрешность измерений разности масс теплоносителя в подающем и обратном трубопроводах, т.к. сличаются рабочие расходомеры между собой, а сличения их с эталонными расходомерами в условиях эксплуатации не предусматриваются.The disadvantage of this method is the unreliable determination of all correction values, because the actual value of the errors of each working flow meter at the metering unit under operating conditions is unknown. Only the measurement error of the difference in mass of the coolant in the supply and return pipelines is reduced, because working flowmeters are compared with each other, and comparisons of them with reference flowmeters in operating conditions are not provided.
Задачей настоящего изобретения является повышение точности измерений тепловой энергии и количества теплоносителя за счет созданного устройства и разработанного способа, позволяющих градуировать расходомеры и термопреобразователи сопротивления теплосчетчиков в реальных условиях эксплуатации на различных узлах учета открытых водяных систем теплоснабжения. Мобильность созданного устройства позволяет использовать его для проверки работоспособности и ухода коэффициентов преобразования расходомеров и преобразователей температуры (термопреобразователей сопротивления) на месте их эксплуатации на узле учета тепловой энергии и количества теплоносителя в открытых системах теплоснабжения. Созданное устройство является компактным, недорогим и универсальным, т.е. применимым на узлах учета тепловой энергии и количества теплоносителя любой конфигурации.The objective of the present invention is to improve the accuracy of measuring thermal energy and the amount of coolant due to the created device and the developed method, allowing to calibrate flow meters and thermal converters of resistance of heat meters in real operating conditions at various metering stations of open water heat supply systems. The mobility of the created device allows it to be used to test the operability and conversion coefficients of flowmeters and temperature converters (resistance thermocouples) at the place of their operation at the metering station for heat energy and heat carrier quantity in open heat supply systems. The created device is compact, inexpensive and universal, i.e. applicable at the metering stations of thermal energy and the amount of coolant of any configuration.
1. Технический результат достигается тем, что в узел учета тепловой энергии и количества теплоносителя, содержащий трубопроводы подающий, обратный, трубопровод горячего водоснабжения, теплообменник, два регулируемых вентиля и вычислитель, причем подающий и обратный трубопроводы оснащены рабочими электромагнитными расходомерами и термопреобразователями сопротивления, выходы электромагнитных расходомеров и термопреобразователей сопротивления соединены с вычислителями, введены четыре байпасных трубопровода, запорные шаровые краны и регулируемые вентили, из них три байпасных трубопровода содержат измерительные трубопроводы, каждый измерительный трубопровод содержит эталонные электромагнитные расходомеры, преобразователи температуры и струевыпрямители, четвертый байпасный трубопровод содержит запорный шаровой кран и регулируемый вентиль, которые соединены с третьим байпасным трубопроводом, первый и второй байпасные трубопроводы через запорные шаровые краны и регулируемые вентили соединены с подающим и обратным трубопроводами соответственно, третий байпасный трубопровод через запорный шаровой кран соединен с теплообменным контуром и через регулируемый вентиль и клапан соединен с выходом обратного трубопровода, причем в обратном трубопроводе между регулируемыми вентилями второго и третьего байпасных трубопроводов включен клапан, теплообменный контур содержит не менее одного не опломбированного вентиля.1. The technical result is achieved by the fact that in the metering unit of heat energy and the amount of heat carrier containing the supply and return pipelines, a hot water supply pipeline, a heat exchanger, two adjustable valves and a calculator, the supply and return pipelines are equipped with working electromagnetic flow meters and resistance thermocouples, electromagnetic outputs flow meters and resistance thermocouples are connected to calculators, four bypass pipelines, shut-off ball valves are introduced adjustable valves, of which three bypass pipelines contain measuring pipelines, each measuring piping contains reference electromagnetic flow meters, temperature converters and flow rectifiers, the fourth bypass piping contains a shut-off ball valve and an adjustable valve that are connected to the third bypass piping, the first and second bypass piping through shut-off pipelines ball valves and adjustable valves are connected to the supply and return pipes, respectively, the third bypass The pipeline through the shut-off ball valve is connected to the heat exchange circuit and, through the adjustable valve and valve, is connected to the outlet of the return pipe, and in the return pipe between the adjustable valves of the second and third bypass pipelines, the valve is turned on, the heat exchange circuit contains at least one valve that has not been sealed.
2. Технический результат также достигается тем, что в способе учета тепловой энергии и количества теплоносителя, заключающемся в том, что градуируют электромагнитные расходомеры и преобразователи температуры узла учета, определяют тепловую энергию Q и массу ΔM теплоносителя, отобранного из трубопровода, все выходные результаты запоминают и хранят в вычислителе, для узла учета предварительно эталонные преобразователи температуры подбирают по результатам их проверки в регулируемых термостатах при различных температурах, при этом погрешности эталонных преобразователей температуры должны быть малыми и одинакового знака, оба эталонных электромагнитных расходомера в сборе с измерительными участками со струевыпрямителями и эталонными преобразователями температуры последовательно устанавливают на эталонной установке, на которой их одновременно градуируют, при этом добиваются, чтобы погрешности эталонных электромагнитных расходомеров были малыми и одинакового знака, расходомеры и измерительные участки после градуировки не демонтируют, измерительные участки в сборе с электромагнитными расходомерами вставляют в байпасные трубопроводы, весь теплоноситель пропускают в подающем и обратном трубопроводах через рабочие и эталонные электромагнитные расходомеры, затем в подающем трубопроводе по показаниям эталонного электромагнитного расходомера определяют объемный расход теплоносителя 
где UP9 - напряжение на выходе рабочего электромагнитного расходомера, используют запомненные данные, составляют соотношения между измеренными параметрами какwhere U P9 is the voltage at the output of the working electromagnetic flowmeter, use the stored data, make up the relationship between the measured parameters as
где q9 - запомненные значения объемного расхода теплоносителя в отчетный период в обратном трубопроводе; S9 - коэффициент преобразования рабочего электромагнитного расходомера в обратном трубопроводе, затем используют запомненные значения расхода тепловой энергии QA и массу теплоносителя, отобранного из сети, составляют соотношенияwhere q 9 - the stored values of the volumetric flow rate of the coolant during the reporting period in the return pipe; S 9 is the conversion coefficient of the working electromagnetic flowmeter in the return pipe, then the stored values of the flow of heat energy Q A and the mass of the coolant taken from the network are used, are the ratios
на основании этих соотношений уточняют значение тепловой энергии Q и массы теплоносителя ΔM, отобранного из сети открытой водяной системы теплоснабжения, определяют массовый расход теплоносителя, отобранного из трубопровода m3=ρ3q3, q3 - по показаниям эталонного электромагнитного расходомера в трубопроводе горячего водоснабжения, ρ - плотность, вычисленная по показаниям эталонного преобразователя температуры, определяют объемные расходы по показаниям рабочих электромагнитных расходомеров в подающем q'P4 обратном q'P9 трубопроводах какon the basis of these relations, the value of the thermal energy Q and the mass of the coolant ΔM taken from the open water heating system are determined, the mass flow rate of the coolant taken from the pipeline m 3 = ρ 3 q 3 , q 3 is determined from the readings of the reference electromagnetic flow meter in the hot water pipeline , ρ is the density calculated from the readings of the reference temperature transducer, determine the volumetric flow rates from the readings of the working electromagnetic flow meters in the supply q ′ P4 reverse q ′ P9 pipelines as
где U'P4, U'P9 - напряжение на выходе электромагнитных расходомеров; SP4, SP9 - коэффициенты преобразования рабочих электромагнитных расходомеров, массовый расход теплоносителя в подающем m'1, и обратном m'2 трубопроводах определяют как m'1=q'P4·ρ1 и m'2=q'P9·ρ2, затем определяют разность массовых расходов Δm'=m'1-m'2, которую сличают с эталонным значением массового расхода отобранного из трубопровода теплоносителя m3, составляют соотношения между измеренными и архивными значениями массовых расходов теплоносителя, т.е.where U ' P4 , U' P9 - voltage at the output of electromagnetic flowmeters; S P4 , S P9 - conversion coefficients of working electromagnetic flowmeters, the mass flow rate of the coolant in the supply m ' 1 , and the return m' 2 pipelines are defined as m ' 1 = q' P4 · ρ 1 and m ' 2 = q' P9 · ρ 2 , then the mass flow rate difference Δm '= m' 1 -m ' 2 , which is compared with the reference value of the mass flow rate taken from the coolant pipe m 3 , is determined, and the relations between the measured and archived values of the mass flow rate of the coolant, i.e.
по этим соотношениям, отличным от единицы, уточняют результаты измерения и эксплуатации на месте узла учета тепловой энергии и количества теплоносителя в реальных условиях эксплуатации.by these ratios other than unity, the results of measurement and operation at the site of the metering station for thermal energy and the amount of coolant in real operating conditions are specified.
На чертеже изображена принципиальная схема узла учета тепловой энергии и количества теплоносителя, с возможностью проверки расходомеров и преобразователей температуры для теплосчетчика, например теплосчетчика типа КМ-5.The drawing shows a schematic diagram of the metering unit of thermal energy and the amount of coolant, with the ability to check flow meters and temperature converters for a heat meter, such as a heat meter type KM-5.
Устройство содержит подающий трубопровод 1, на котором установлены термопреобразователь сопротивления ТС 1, рабочий электромагнитный расходомер (ЭР) 4, запорный шаровой кран (ЗШК) 7, который с обеих сторон соединен с первым байпасным трубопроводом 1*. Регулируемый вентиль (РВ) 5 и ЗШК 5* соединены с подающим трубопроводом. В первых трех байпасных трубопроводах имеются измерительные трубопроводы И. Измерительные трубопроводы содержат эталонные преобразователи температуры ПТ 1-ПТ 3, эталонные ЭР 6, 11, 13, струевыпрямители 19-21. Подающий 1 и обратный трубопроводы соединены между собой теплообменным контуром 3 через радиатор 15. Число радиаторов 15 не менее одного и не менее одного не опломбированного вентиля 8. Обратный трубопровод 2 оснащен рабочим ЭР 9, ТС 2 и ЗШК 11*, клапаном 17. ЗШК 11* с обеих сторон соединен со вторым байпасным трубопроводом 2*. Обратный трубопровод с обоих концов соединен с ЗШК 12 и РВ 12*. Во втором байпасном трубопроводе измерительный трубопровод И содержит эталонные ЭР 13, ПТ 2 и струевыпрямитель 21. Третий байпасный трубопровод 3* теплообменным контуром 3 соединен с обратным трубопроводом 2. Регулируемый вентиль 15 через обратный клапан 18 соединен с выходом обратного трубопровода. Между трубопроводами 3* и ГВС включены ЗШК 14, эталонный расходомер 11, струевыпрямитель 20 и преобразователь температуры ПТ 3. От теплообменного контура 3 отходит трубопровод горячего водоснабжения (ГВС). Четвертый байпасный трубопровод содержит ЗШК 10, РВ 10*, трубопровод 16 и соединен с трубопроводом 3*. В вычислитель 22 подается измерительная информация с рабочих и эталонных ЭР, термопребразователей сопротивления и преобразователей температуры. В вычислителе происходит обработка полученной информации и выдача протоколов о значениях величин расхода теплоносителя, горячей воды, тепловой энергии и результаты проверки рабочих ЭР 4, 9 и т.д. Обратные клапаны 17, 18 служат для предотвращения обратной течи теплоносителя в обратном и третьем байпасном трубопроводах.The device comprises a supply pipe 1, on which a TC 1 resistance thermoconverter is installed, a working electromagnetic flowmeter (ER) 4, a shut-off ball valve (ZShK) 7, which is connected to the first bypass pipe 1 * on both sides. The adjustable valve (PB) 5 and ZShK 5 * are connected to the supply pipe. In the first three bypass pipelines there are measuring pipelines I. The measuring pipelines contain reference temperature transducers PT 1-PT 3, reference ER 6, 11, 13, flow rectifiers 19-21. The supply 1 and return pipelines are interconnected by a heat exchange circuit 3 through a radiator 15. The number of radiators 15 is at least one and at least one non-sealed valve 8. The return pipe 2 is equipped with a working ER 9, TS 2 and ZShK 11 *, valve 17. ZShK 11 * on both sides connected to the second bypass pipe 2 *. The return pipe from both ends is connected to ZShK 12 and RV 12 *. In the second bypass pipe, the measuring pipe And contains a reference ER 13, PT 2 and a straightener 21. The third bypass pipe 3 * is connected to the return pipe 2 by the heat exchange circuit 3. The adjustable valve 15 is connected to the outlet of the return pipe through the check valve 18. Between the 3 * pipelines and the hot water supply system, ZSHK 14, a reference flowmeter 11, a flow rectifier 20, and a temperature transmitter PT 3 are connected. A hot water supply pipe (DHW) departs from the heat exchange circuit 3. The fourth bypass pipe contains ZShK 10, PB 10 *, pipe 16 and is connected to the pipe 3 *. The calculator 22 is fed with measuring information from the working and reference ER, resistance thermal converters and temperature converters. In the calculator, the information obtained is processed and the protocols are issued on the values of the flow rate of the coolant, hot water, thermal energy and the results of the check of the working ER 4, 9, etc. Check valves 17, 18 are used to prevent backflow of coolant in the return and third bypass pipelines.
Теплообменный контур соединен с трубопроводом ГВС и снабжен ЗШК для удаления воздушных пробок. Байпасные трубопроводы с ЗШК и РВ без измерительных участков являются штатными для узла учета и находятся на нем постоянно в процессе эксплуатации. Переносными являются измерительные участки, содержащие эталонные ЭР, струевыпрямители и ПТ.The heat exchange circuit is connected to the DHW piping and is equipped with a ZSHK to remove air jams. Bypass pipelines with ZShK and RV without measuring sections are standard for the metering unit and are constantly in operation on it. Portable are measuring sections containing a reference ER, flow rectifiers and PT.
Перед каждым ЭР на входе в измерительный участок расположен струевыпрямитель типа Цанкер (ГОСТ 8.563.1-97) для того, чтобы устранить асимметрию и закрутку потока, которые могут вызвать деформацию поля температур и искажать показания эталонных ПТ.Before each ER at the entrance to the measuring section, a Zanker type rectifier (GOST 8.563.1-97) is located in order to eliminate asymmetry and swirling of the flow, which can cause deformation of the temperature field and distort the readings of the reference PT.
В устройстве эталонные и проверяемые (рабочие) расходомеры - прямого действия с индукционной системой, поскольку только такие расходомеры обеспечивают градуировочную характеристику, наиболее близкую к линейной (Р 50.2.026-2002. Термопреобразователи сопротивления и расходомеры электромагнитные в узлах коммерческого учета теплоты). Теплоноситель протекает через проточную часть расходомера, расположенную в магнитном поле, индукция которого равна В. Тогда в жидкости, электропроводность которой должна находиться в пределах 10-3-10 См/м (что выполняется, в том числе для теплофикационной воды), индуцируется электрический заряд и образуется разность потенциалов e=νBd (где d - внутренний диаметр трубопровода), которая измеряется с помощью электродов. Выражение для е можно представить какIn the device, the reference and checked (working) flowmeters are direct-acting with an induction system, since only such flowmeters provide the calibration curve that is closest to linear (P 50.2.026-2002. Resistance thermocouples and electromagnetic flow meters in heat metering units). The coolant flows through the flow part of the flow meter located in a magnetic field, the induction of which is B. Then, in a liquid whose electrical conductivity should be in the range of 10 -3 -10 S / m (which is done, including for heating water), an electric charge is induced and a potential difference is formed e = νBd (where d is the internal diameter of the pipeline), which is measured using electrodes. The expression for e can be represented as
где Q - средний расход жидкости в мл/с. Питание расходомера осуществляют переменным или постоянным напряжением. Питание переменным напряжением устраняет электролитическую поляризацию расходомера, если частота достаточно высокая, а также позволяет использовать усилитель переменного тока (индикатор 19 содержит эти усилители) для усиления выходного сигнала расходомера. Выходное напряжение расходомера не зависит от характера потока: ламинарный или турбулентный и от профиля скорости потока, если он близок к осесимметричному. Однако значимая осевая не симметрия профиля скоростей потока может влиять на показания расходомера, поэтому перед расходомерами применяют прямые участки трубопроводов, на которых профиль скоростей стабилизируется.where Q is the average fluid flow rate in ml / s. The flowmeter is supplied with alternating or constant voltage. AC voltage eliminates the electrolytic polarization of the flow meter, if the frequency is high enough, and also allows you to use an AC amplifier (indicator 19 contains these amplifiers) to amplify the output signal of the flow meter. The output voltage of the flow meter does not depend on the nature of the flow: laminar or turbulent, and on the flow velocity profile, if it is close to axisymmetric. However, significant axial non-symmetry of the flow velocity profile can affect the flowmeter readings, therefore, direct sections of pipelines are used in front of the flowmeters, on which the velocity profile is stabilized.
Ошибки при измерении объемного расхода теплоносителя могут возникать из-за паразитного напряжения между электродами расходомера. Эти напряжения появляются вследствие гальванических потенциалов между электродами и другими металлическими частями, а также при поляризации расходомера напряжением постоянного тока. Величина случайных шумов, возникающих в расходомере, и влияние внешних электромагнитных полей увеличиваются с ростом сопротивления теплоносителя.Errors in measuring the volumetric flow rate of the coolant can occur due to stray voltage between the electrodes of the flow meter. These voltages appear due to galvanic potentials between the electrodes and other metal parts, as well as when the flowmeter is polarized with DC voltage. The magnitude of random noise arising in the flow meter, and the influence of external electromagnetic fields increase with increasing resistance of the coolant.
Наилучшие результаты при градуировке (поверке) электромагнитных расходомеров могут быть достигнуты для теплосчетчиков, выпущенных из производства с отработанной технологией и качественной сборкой, например теплосчетчиков типа КМ-5.The best results when calibrating (calibrating) electromagnetic flow meters can be achieved for heat meters that are out of production with proven technology and quality assembly, for example, heat meters such as KM-5.
В устройстве ЗШК представляют собой готовые покупные изделия, позволяющие вручную полностью открывать либо прекращать подачу воды. Управляемые регулируемые вентили 5, 10*, 12*, 15 позволяют вручную регулировать расход теплоносителя в трубопроводах, являются серийными покупными изделиями.In the ZShK device are ready-made purchased products that allow you to manually fully open or stop the water supply. The controlled adjustable valves 5, 10 *, 12 *, 15 allow you to manually adjust the flow of coolant in the pipelines, are serial purchased products.
Термопреобразователи сопротивления ТС 1 и ТС 2 серийные покупные изделия, соответствуют требованиям ГОСТ 6651-94 «Термопреобразователи сопротивления». ТС 1 и ТС 2 оснащены платиновым чувствительным элементом и соответствуют классу А по ГОСТ 6651. Преобразователи температуры ПТ 1-ПТ 3 представляют собой покупные серийно выпускаемые эталонные термометры с платиновыми чувствительными элементами класса 3, например эталонный термометр сопротивления ЭТС-100. Термостаты для определения характеристик преобразователей температуры ПТ1-ПТ3 серийные, тип ТР-1М или другой.Resistance thermoconverters TC 1 and TC 2 are serial purchased products that comply with the requirements of GOST 6651-94 “Resistance thermoconverters”. ТС 1 and ТС 2 are equipped with a platinum sensitive element and correspond to class A according to GOST 6651. Temperature transmitters ПТ 1-ПТ 3 are commercially available reference thermometers with platinum sensitive elements of class 3, for example, reference thermometer ETS-100. Thermostats for determining the characteristics of temperature transmitters PT1-PT3 are serial, type TR-1M or another.
Вычислитель 22 представляет собой электронный блок, в который поступают сигналы измерительной информации с эталонных и рабочих средств измерений, в нем производится обработка полученных результатов по заранее заданным алгоритмам, изложенным в нормативных документах по обеспечению единства измерений. Управляющих команд вычислитель не выдает, ввиду того что все операции проводятся вручную для удешевления стоимости узла учета.The computer 22 is an electronic unit, which receives the signals of the measuring information from the reference and working measuring instruments, it processes the results according to predetermined algorithms set forth in regulatory documents to ensure the uniformity of measurements. The calculator does not issue control commands, since all operations are carried out manually to reduce the cost of the accounting unit.
Давление теплоносителя не измеряется, а задается договорной константой. У теплофикационной воды плотность, энтальпия и вязкость от давления зависят очень слабо, и этой зависимостью пренебрегают.The coolant pressure is not measured, but is set by the contract constant. In district heating water, density, enthalpy, and viscosity are very weakly dependent on pressure, and this dependence is neglected.
Проверка рабочих ЭР и ТС производится с помощью эталонных ЭР и ПТ, характеристики которых определены предварительно на специальных высокоточных исходных эталонах на специальном градуировочном стенде. Рабочие ЭР и ТС также были градуированы.Verification of working ER and TS is performed using reference ER and PT, the characteristics of which are determined previously on special high-precision initial standards on a special calibration bench. Workers ER and TS were also graduated.
Предлагаемые устройство и способ узла учета тепловой энергии и количества теплоносителя на месте в реальных условиях их эксплуатации в системах теплоснабжения обоснованы тем, что рабочие ТС, ЭР для теплосчетчиков градуируют после их изготовления и устанавливают в сетях теплоснабжения сроком от 2 до 5 лет. В этом интервале времени в реальных условиях эксплуатации происходит старение электродов ЭР от температуры, от неоднородности материала электрода ЭР, от вторичных примесей теплоносителя, которые являются причиной возникновения шумов разного характера на выходе ЭР. Кроме того, изменяется магнитная проницаемость магнитной системы ЭР от длительной эксплуатации, от воздействия температуры. Старение электрической изоляции измерительного трубопровода ЭР, в частности из фторопласта, вызывает изменение сопротивления изоляции (обычно в меньшую сторону), увеличение емкости утечки, тангенса угла диэлектрических потерь, появление электрического и механического гистерезиса в магнитопроводе и в измерительном трубопроводе. Указанные причины и недостатки в условиях эксплуатации ЭР тесно связаны с нестабильностью коэффициента преобразования ЭР. В узлах учета тепловой энергии и количества теплоносителя на месте в реальных условиях эксплуатации также влияют внешние факторы, т.е. вибрация, перепад температуры, влажность и т.д. Таким образом, в системе учета тепла погрешность складывается в основном из погрешности ЭР, ТС. Наибольший вклад в погрешность вносит погрешность ЭР. Поэтому весьма актуально одновременно в узлах учета тепловой энергии и количества теплоносителя уточнить (проверить) коэффициент преобразования рабочих ЭР ежегодно, не менее двух раз за отопительный сезон в реальных условиях эксплуатации.The proposed device and method of a metering station for thermal energy and amount of heat carrier in place in the actual conditions of their operation in heat supply systems are justified by the fact that the working TS, ER for heat meters are graduated after their manufacture and installed in heat supply networks for a period of 2 to 5 years. In this time interval, in real operating conditions, the electrodes of the electrodes are aging due to temperature, from the heterogeneity of the material of the electrodes of the electrodes, from the secondary impurities of the coolant, which are the cause of noise of a different nature at the output of the electrodes. In addition, the magnetic permeability of the magnetic system of the ER changes from prolonged use, from the effects of temperature. The aging of the electrical insulation of the ER measuring pipeline, in particular from fluoroplastic, causes a change in the insulation resistance (usually to a smaller side), an increase in leakage capacity, dielectric loss tangent, and the appearance of electrical and mechanical hysteresis in the magnetic circuit and in the measuring pipeline. The indicated causes and disadvantages in the operating conditions of the ER are closely related to the instability of the ER conversion coefficient. In the metering stations of thermal energy and the amount of coolant in place in real operating conditions, external factors also influence, i.e. vibration, temperature drop, humidity, etc. Thus, in the heat metering system, the error consists mainly of the error of the ER, TS. The largest contribution to the error is made by the error of the ER. Therefore, it is very important at the same time to clarify (check) the conversion factor of working electric energy in the metering stations of heat energy and the amount of coolant annually, at least twice during the heating season in real operating conditions.
С помощью предлагаемого устройства определяют соответствие установленным требованиям нормируемых метрологические характеристик рабочих ЭР и ТС, входящих в состав теплосчетчиков, непосредственно на месте их эксплуатации, т.е. на узлах учета тепловой энергии и количества теплоносителя.Using the proposed device, they determine the compliance with the established requirements of the standardized metrological characteristics of the working ER and TS included in the heat meters directly at the place of their operation, i.e. at metering stations of thermal energy and amount of coolant.
Способ реализации учета тепловой энергии и количества теплоносителя осуществляют следующим образом.A method for implementing the calculation of thermal energy and the amount of coolant is as follows.
Первый этап. Для решения поставленной задачи порядок прохождения движения теплоносителя по трубопроводам такой.First step. To solve the problem, the order of passage of the movement of the coolant through the pipelines is as follows.
1. Эталонные ЭР 6, 77, преобразователи температуры ПТ 7-ПТ 2 градуируют на специальной установке. В измерительном трубопроводе между собой последовательно соединяют эталонные ЭР, ПТ в комплекте со струевыпрямителем и измерительным участком. Градуировку ЭР и ПТ осуществляют согласно заранее составленной программы и методики. Основной целью градуировки вместе с измерительным участком без последующего демонтажа является минимизация составляющих погрешности измерений расхода, возникающих при монтаже расходомера на узле учета и вызываемых перекосами, уступами между проточной частью расходомера и прилегающими к ней участками трубопровода. При одновременной градуировке эталонных расходомеров с измерительными участками добиваются того, чтобы их погрешность была малой и одинакового знака.1. Reference ER 6, 77, temperature transducers PT 7-PT 2 graduate on a special installation. In the measuring pipeline, reference ER, PT complete with a flow straightener and a measuring section are connected in series with each other. Calibration of ER and PT is carried out according to a pre-compiled program and methodology. The main purpose of calibration along with the measuring section without subsequent dismantling is to minimize the error components of the flow measurements that occur when the flowmeter is mounted on the metering unit and caused by distortions, ledges between the flow part of the flow meter and adjacent pipeline sections. With the simultaneous calibration of the reference flow meters with measuring sections, they ensure that their error is small and of the same sign.
Эталонный ЭР 11 для измерения расхода горячей воды градуируется отдельно от ЭР 6 и 13, т.к. расход горячей воды значительно меньше расхода теплоносителя в подающем и обратном трубопроводах.The reference ER 11 for measuring the flow of hot water is graduated separately from ER 6 and 13, because the consumption of hot water is much less than the flow rate of the coolant in the supply and return pipelines.
2. На месте в реальных условиях эксплуатации систем теплоснабжения к байпасным трубопроводам 1*, 2*, 3*, 4* присоединяют измерительные трубопроводы и с установленными на них эталонными ЭР 6, 11, 13 и ПТ, ПТ 1-ПТ 3. Производят термоизоляцию измерительных трубопроводов. После этого закрывают все ЗШК, через которые может производиться отбор теплоносителя, т.е. в местах удаления из сети воздушных пробок и на трубопроводе ГВС 8, 10 и 14.2. On-site, under actual operating conditions of the heat supply systems, by-pass pipelines 1 *, 2 *, 3 *, 4 * are connected to the measuring pipelines and with standard ER 6, 11, 13 and PT, PT 1-PT 3 installed on them. 3. Thermal insulation measuring pipelines. After that, close all the ash and gas mixers through which the coolant can be selected, i.e. in places of removal from the network of air jams and on the GVS pipeline 8, 10 and 14.
Чтобы не причинять неудобства большинству потребителей отключением горячего водоснабжения, измерения проводят ночью с 2 до 4 часов не менее двух раз за отопительный сезон.In order not to cause inconvenience to most consumers by turning off the hot water supply, measurements are carried out at night from 2 to 4 hours at least twice during the heating season.
а) При этом ЗШК 5*, 10, 12, и РВ 5, 12*, 15 закрыты.a) In this case, ZShK 5 *, 10, 12, and PB 5, 12 *, 15 are closed.
б) В исходом положении ЗШК 7 и 11 открыты.b) In the initial position, ZShK 7 and 11 are open.
в) Затем открывают ЗШК 5*, 12 и регулируемые вентили 5, 12*, а ЗШК 7 и 11 закрывают, после этого весь теплоноситель в подающем трубопроводе 1 последовательно проходит через рабочий ЭР 4 и эталонный ЭР 6, в обратном трубопроводе 2 теплоноситель последовательно проходит через рабочий ЭР 9 и эталонный ЭР 13.c) Then open the switchgear 5 *, 12 and adjustable valves 5, 12 *, and switch off the switchgear 7 and 11, then the entire coolant in the supply pipe 1 sequentially passes through the working ER 4 and the reference ER 6, in the return pipe 2 the coolant passes sequentially through the working ER 9 and the reference ER 13.
Далее производят настройку устройства. При отсутствии утечки теплоносителя измеряемые значения массового расхода в фиксированный момент времени с помощью эталонных ЭР 6 и 13 не должны различаться более чем на сумму их погрешностей, в противном случае в системе отопления должны быть места несанкционированного отбора теплоносителя.Next, configure the device. In the absence of coolant leakage, the measured values of the mass flow rate at a fixed point in time using the reference ER 6 and 13 should not differ by more than the sum of their errors, otherwise there should be places of unauthorized selection of the coolant in the heating system.
г) На подающем трубопроводе 1 задают (пропускают) теплоноситель и регистрируют сигналы с выходов рабочих ЭР 4, ТС 1 и эталонных ЭР 6, ПТ 1 в индикаторе 19. По показаниям эталонных ЭР 6, ПТ 1 определяют объемный расход теплоносителя q1Э в подающем трубопроводе какd) On the supply pipe 1, the coolant is set (let through) and the signals from the outputs of the working ER 4, TS 1 and the reference ER 6, PT 1 are recorded in the indicator 19. According to the indications of the reference ER 6, PT 1, the volumetric flow rate of the coolant q 1E in the supply pipe is determined as
где UЭ6 - напряжение на выходе эталонного ЭР 6, SЭ6 - коэффициент преобразования эталонного ЭР 6. Определены заранее на стенде градуировки ЭР. Затем по этим результатам определяют коэффициент преобразования рабочего SP4 ЭР 4 какwhere U Э6 is the voltage at the output of the reference ER 6, S E6 is the conversion coefficient of the reference ER 6. Determined in advance at the calibration stand of the ER. Then, according to these results, the conversion coefficient of the working S P4 ER 4 is determined as
где UP4 - напряжение на выходе на месте рабочего ЭР 4 в реальных условиях эксплуатации. Причем температуру и статическое давление в трубопроводах задают в течение времени измерений постоянными (в системах отопления это условие соблюдается, т.к. циркулирует большая масса воды, и ее параметры быстро измениться могут только при нештатной ситуации, например гидравлическом ударе). Регистрацию параметров на выходах эталонных ЭР 6, ПТ 1 и рабочих ЭР 4, ТС 1 производят неоднократно, не менее трех раз. Далее уточняют (определяют) объемный расход теплоносителя q4, температуру t4 и точность измерения в отчетный период в процессе эксплуатации в подающем трубопроводе и уход коэффициента преобразования рабочего ЭР 4 S4. Для этого из индикатора опрашивают архивные значения объемного расхода ЭР 4, ТС 1. Составляют соотношениеwhere U P4 is the voltage at the output at the site of the working ER 4 in real operating conditions. Moreover, the temperature and static pressure in the pipelines are set constant during the measurement time (in heating systems, this condition is met, since a large mass of water circulates, and its parameters can change quickly only in case of an emergency, for example, a hydraulic shock). Registration of parameters at the outputs of the reference ER 6, PT 1 and working ER 4, TC 1 is performed repeatedly, at least three times. Next, they specify (determine) the volumetric flow rate of the coolant q 4 , temperature t 4 and the measurement accuracy during the reporting period during operation in the supply pipe and the departure of the conversion coefficient of the working ER 4 S 4 . For this, from the indicator, the archived values of the volumetric flow rate of ER 4, TS 1 are polled.
Если эти соотношения равны единице, то в отчетном периоде правильно определили объемный расход теплоносителя и не наблюдают уход коэффициента преобразования S4 рабочего ЭР 4 в отчетном периоде на месте в реальных условиях эксплуатации. При отличии поправочного коэффициента расхода этих соотношений от единицы принимают соответствующие решения о дальнейшей эксплуатации ЭР и результаты измерения объемных расходов теплоносителя уточняют какIf these ratios are equal to unity, then in the reporting period the volumetric flow rate of the coolant was correctly determined and the conversion coefficient S 4 of the working ER 4 was not observed in the reporting period on the spot in real operating conditions. If the correction coefficient of the flow rate of these ratios differs from unity, appropriate decisions are made on the further operation of the ER and the measurement results of the volumetric flow rates of the coolant are specified as
объемный расход теплоносителя уточняют какvolumetric flow rate of the coolant is specified as
q4у=12·q4=nq·q4.q 4y = 12 q 4 = n q q 4 .
Если 
тогда значение q4у получают какthen q 4y is obtained as
Практически это соотношение может находиться в пределах nq=0,7÷1,3. Аналогичным образом уточняют коэффициент преобразования рабочего ЭР 4 S4, т.е. определяют поправочный коэффициент преобразования какIn practice, this ratio can be in the range of n q = 0.7 ÷ 1.3. Similarly, the conversion coefficient of the working ER 4 S 4 is refined, i.e. determine the correction coefficient of conversion as
Уточненные значения коэффициента преобразования ЭР 4 определяют как S4у=nS·S4. Практически, если в узлах систем теплоснабжения нет утечки (потери) теплоносителя, оба поправочных коэффициента одинаковы, т.е. nS=nq. Уточненные значения этих параметров запоминают и хранят в вычислителе до следующих контрольных измерений на узле учета тепловой энергии и количества теплоносителя.Refined values of the conversion coefficient of ER 4 is defined as S 4y = n S · S 4 . In practice, if in the nodes of the heat supply systems there is no leakage (loss) of the coolant, both correction factors are the same, i.e. n S = n q . The adjusted values of these parameters are stored and stored in the calculator until the next control measurements on the metering unit of thermal energy and amount of coolant.
д) Одновременно с измерениями в подающем трубопроводе аналогично по результатам измерения эталонного ЭР 13 определяют в обратном трубопроводе объемный расход теплоносителя q2Э (если нет необнаруженных утечек теплоносителя, то q1Э=q2Э в пределах погрешностей расходомеров), т.е.e) Simultaneously with measurements in the supply pipe, similarly, according to the results of measuring the reference ER 13, the volumetric flow rate of the coolant q 2E is determined in the return pipe (if there are no undetected coolant leaks, then q 1E = q 2E is within the error of the flow meters), i.e.
где UЭ13 - выходное напряжение эталонного ЭР 13; SЭ13 - коэффициент преобразования этого ЭР. Затем определяют коэффициент преобразования рабочего ЭР 9 какwhere U E13 - the output voltage of the reference ER 13; S E13 is the conversion coefficient of this ER. Then determine the conversion coefficient of the working ER 9 as
где UP9 - выходное напряжение рабочего ЭР 9, которое регистрируют в вычислителе. Значение температуры задают и поддерживают постоянным за счет того, что в системе теплоснабжения циркулирует большая масса воды, температура которой быстро измениться не может. С выходов рабочего ТС 2 и эталонного ПТ 2 сигналы тоже регистрируют в вычислителе. Используют данные, хранящиеся в индикаторе, составляют соотношения между измеренными параметрами какwhere U P9 is the output voltage of the working ER 9, which is recorded in the computer. The temperature value is set and maintained constant due to the fact that a large mass of water circulates in the heat supply system, the temperature of which cannot quickly change. From the outputs of the working vehicle 2 and the reference PT 2 signals are also recorded in the calculator. Using the data stored in the indicator, make up the relationship between the measured parameters as
где q9 - архивные значения объемного расхода теплоносителя в отчетный период в обратном трубопроводе; S9 - коэффициент преобразования рабочего ЭР 9, которые определены до установления на месте в реальных условиях эксплуатации.where q 9 - archived values of the volumetric flow rate of the coolant in the reporting period in the return pipe; S 9 is the conversion coefficient of the working ER 9, which are determined before being installed on site in real operating conditions.
При выявлении ухода показаний рабочих средств измерений от действительных значений, измеряемых эталонными средствами, производят уточнения показаний рабочих средств измерений.When revealing the departure of the readings of the working measuring instruments from the actual values measured by the standard means, the readings of the working measuring instruments are refined.
Согласно уточненному значению объемного расхода теплоносителя q9у массовый расход m2 определяют как m2=q9уρ2.According to the refined value of the volumetric flow rate of the coolant q 9y, the mass flow rate m 2 is defined as m 2 = q 9y ρ 2 .
е) Далее, согласно нормативным документам МИ 2412-97, тепловую энергию Q для открытых водяных систем теплоснабжения определяют как 
а массу теплоносителя, отобранного из сети, определяют какand the mass of the coolant taken from the network is determined as
где m1,2=ρ1,2(P1,2, t1,2)q1,2Э, m1,2 - массовый расход теплоносителя в подающем и обратном трубопроводах, ρ1,2=ρ1,2(P1,2, t1,2) - плотность в зависимости от статического абсолютного давления P1,2 и температуры t1,2; h1,2=h1,2(P1,2, t1,2) - энтальпия теплоносителя как функция давления P1,2 и температуры t1,2 в измерительных трубопроводах, вычисленные по ГСССД 188-99 Вода. Интервал времени единичного измерения от начала отсчета τ0 до конца отсчета τ1, т.е. τ1-τ0 не менее 60 с. М1, M2 - измеренные значения массы теплоносителя в подающем и обратном трубопроводах за интервал времени τ1-τ0.where m 1,2 = ρ 1,2 (P 1,2 , t 1,2 ) q 1,2Э , m 1,2 is the mass flow rate of the coolant in the supply and return pipelines, ρ 1,2 = ρ 1,2 ( P 1,2 , t 1,2 ) - density depending on static absolute pressure P 1,2 and temperature t 1,2 ; h 1,2 = h 1,2 (P 1,2 , t 1,2 ) is the coolant enthalpy as a function of pressure P 1,2 and temperature t 1,2 in measuring pipelines calculated according to GSSSD 188-99 Water. The time interval of a single measurement from the reference point τ 0 to the end of reference τ 1 , i.e. τ 1 -τ 0 no less than 60 s. M 1 , M 2 - measured values of the mass of the coolant in the supply and return pipelines for the time interval τ 1 -τ 0 .
Затем используют запомненные (архивные) значения за определенный отчетный период тепловой энергии QA и массы теплоносителя ΔМA, хранящиеся в вычислителе, составляют соотношение между измеренными и архивными значениями какThen use the stored (archived) values for a certain reporting period of thermal energy Q A and the mass of the coolant ΔM A stored in the calculator, make up the ratio between the measured and archived values as
где QA - тепловая энергия, ΔМA - запомненное значение массы теплоносителя, отобранного из трубопровода. Согласно пункту «г» это соотношение может находиться в пределах 0,7÷1,3. На основании этих соотношений уточняют значение тепловой энергии Q и массы ΔM теплоносителя, отобранного из трубопровода открытого теплоснабжения. Полученные значения также регистрируют и хранят в вычислителе для дальнейшего пользования.where Q A is the thermal energy, ΔM A is the stored value of the mass of the coolant taken from the pipeline. According to paragraph "g" this ratio may be in the range of 0.7 ÷ 1.3. Based on these ratios, the value of thermal energy Q and mass ΔM of the heat carrier selected from the open heat supply pipeline are specified. The obtained values are also recorded and stored in the calculator for future use.
После сравнения результатов измерений тепловой энергии и количества теплоносителя рабочими ЭР 4, ТС 1 с эталонными ЭР 6, ПТ 1; рабочими ЭР 9, ТС 2 с эталонными ЭР 13, ПТ 2 и с запомненными (архивными) значениями завершают первый этап измерения. Расход теплоносителя в трубопроводах задают с помощью регулируемого вентиля 5 от минимального до максимального значения неоднократно (не менее трех раз).After comparing the results of measurements of thermal energy and the amount of coolant working ER 4, TS 1 with the reference ER 6, PT 1; working ER 9, TS 2 with a reference ER 13, PT 2 and with memorized (archived) values complete the first stage of measurement. The flow rate of the coolant in the pipelines is set using an adjustable valve 5 from a minimum to a maximum value repeatedly (at least three times).
Второй этап. При закрытом ЗШК 10 открывают на трубопроводе ГВС ЗШК 14 и регулируемый вентиль 10*, меняют расход горячей воды ГВС. Горячая вода через трубопровод 16 и ЭР 11 начинает поступать к потребителям. (Если измерения проводятся ночью и потребление горячей воды отсутствует, то при проведении измерений горячую воду направляют в обратный трубопровод через эталонный расходомер 11, минуя рабочий 9 и эталонный расходомеры 13 на обратном трубопроводе). По эталонному ЭР 11 и ПТ 3 определяют действительное значение массового расхода отбираемого из сети теплоносителя как m3=ρ3q3, q3 - показания эталонного ЭР 11 в трубопроводе ГВС; ρ3 - плотность, вычисленная по температуре, измеренной с помощью эталонного ПТЗ.Second phase. When closed ZShK 10 open on the DHW pipeline ZShK 14 and an adjustable valve 10 *, change the flow of hot water. Hot water through the pipe 16 and the ER 11 begins to flow to consumers. (If measurements are taken at night and there is no hot water consumption, then during measurements, hot water is sent to the return pipe through the reference flow meter 11, bypassing the working 9 and the reference flow meters 13 on the return pipe). The reference ER 11 and PT 3 determine the actual value of the mass flow rate taken from the network of the coolant as m 3 = ρ 3 q 3 , q 3 - readings of the reference ER 11 in the DHW pipeline; ρ 3 is the density calculated by the temperature measured using the reference PTZ.
Третий этап. Определяют массовый расход отбираемого из сети теплоносителя по разности показаний рабочих ЭР 4, 9 и ТС 1, 2 соответственно в подающем и обратном трубопроводах. Для этого:The third stage. The mass flow rate of the coolant taken from the network is determined by the difference in the readings of the working electric circuits 4, 9 and TC 1, 2, respectively, in the supply and return pipelines. For this:
- измеряют напряжение 
где q'P4, q'P9 - объемные расходы в подающем и обратном трубопроводах соответственно;where q ' P4 , q' P9 are the volumetric expenses in the supply and return pipelines, respectively;
Массовый расход теплоносителя в подающем и обратном трубопроводе на месте в реальных условиях эксплуатации определяют как m'1=q'P4ρ1 и m'2=q'P9·ρ2;The mass flow rate of the coolant in the supply and return pipelines in place under real operating conditions is determined as m ' 1 = q' P4 ρ 1 and m ' 2 = q' P9 · ρ 2 ;
- затем определяют значение разности масс- then determine the value of the mass difference
которое сличают с эталонным значением массы отобранного из сети теплоносителяwhich is compared with the reference value of the mass selected from the coolant network
вычисленным в трубопроводе ГВС. Сличения проводят многократно при разных значениях массового расхода m3 в трубопроводе ГВС, регулируя его вентилем 10*.calculated in the DHW pipeline. Comparisons are carried out repeatedly at different values of the mass flow rate m 3 in the DHW pipeline, adjusting it with a 10 * valve.
После полного открытия регулируемого вентиля 10* расход в трубопроводе ГВС дополнительно увеличивают путем открывания регулируемого вентиля 15. Проводят новое сличение ΔM=M1-M2 с М3. Такую процедуру проводят неоднократно.After the control valve 10 * is fully opened, the flow rate in the DHW pipeline is further increased by opening the adjustable valve 15. A new comparison ΔM = M 1 -M 2 with M 3 is carried out. This procedure is carried out repeatedly.
Если измерения проводятся ночью и разбор потребителями ГВС отсутствует, то расход ГВС регулируется только вентилем 15.If the measurements are carried out at night and there is no analysis by the DHW consumers, then the DHW flow is regulated only by valve 15.
При каждом сличении ΔМ=М1-М2 с массовым расходом М3 проводят сличение значений тепловой энергии, в одном из которых разность массовых расходов теплоносителя определяется как Δm=m1-m2, а в другом как m3, т.е. 
Далее расход в трубопроводе ГВС увеличивают путем открывания регулируемого вентиля 15. Затем из вычислителя опрашивают запомненные (архивные) значения массового расхода теплоносителя соответственно в подающем m1A и обратном m2A трубопроводах и составляют соотношение между измеренными и запомненными значениями какFurther, the flow rate in the DHW pipeline is increased by opening the adjustable valve 15. Then, the stored (archived) values of the mass flow rate of the coolant in the supply m 1A and return m 2A pipelines are interrogated from the calculator and make up the ratio between the measured and stored values as
По этим соотношениям, отличным от единицы (больше или меньше), уточняют результаты измерения узла учета тепловой энергии и количества теплоносителя в реальных условиях эксплуатации.According to these ratios, different from unity (more or less), the measurement results of the metering unit for thermal energy and the amount of coolant in real operating conditions are specified.
Во всех экспериментах значение температуры теплоносителя задают и поддерживают постоянными за счет большой массы циркулирующего теплоносителя. Результаты экспериментальных исследований температуры сравнивают между собой и с запомненными (архивными) значениями, вводят необходимые поправки, используют и хранят в вычислителе.In all experiments, the temperature of the coolant is set and maintained constant due to the large mass of the circulating coolant. The results of experimental temperature studies are compared with each other and with stored (archived) values, the necessary corrections are introduced, used and stored in the calculator.
Технико-экономический эффект изобретения состоит в одновременном измерении тепловой энергии, вводе поправок измеренных значений и проведении проверок работоспособности рабочих ЭР, ТС с помощью эталонных ЭР и ПТ на месте в реальных условиях эксплуатации в открытых водяных системах теплоснабжения.The technical and economic effect of the invention consists in the simultaneous measurement of thermal energy, the introduction of corrections of the measured values and the performance checks of working ERs, TSs using reference ERs and PTs in place under actual operating conditions in open water heat supply systems.
В ООО «ТБН энергосервис» предложенные устройство и способ для определения тепловой энергии и количества теплоносителя в узлах учета на месте в реальных условиях эксплуатации были проверены на градуировочном стенде. Измерительные трубопроводы в подающем и обратном трубопроводах были оснащены эталонными расходомерами типа РМ-5-Э с пределами допускаемой погрешности ±0,25%; эталонными преобразователями температуры ЭТС-100 класса 3, струевыпрямителями типа Цанкер. В качестве рабочего расходомера были выбраны штатные расходомеры теплосчетчика КМ-5 с пределами допускаемой погрешности ±1%, термопреобразователи сопротивления ТС1, ТС2 класса А по ГОСТ 6651. Массовый расход теплоносителя в подающем трубопроводе задавали 10 м3/ч. Температуру теплоносителя задавали в подающем трубопроводе 62,3°С, а в обратном 41,7°С, статическое давление в подающем и обратном трубопроводах 0,72 и 0,57 ата. Эти значения поддерживались постоянными в течение всего времени измерений, составившего около 90 мин. Расход отбираемой воды на ГВС поддерживался искусственно близко к среднему статистическому значению 0,12 м3/ч, т.к. измерения проводились с 2 ч 30 мин до 4 часов утра, и штатного водозбора не было. Погрешности измерений массового расхода рабочих расходомеров в обоих трубопроводах не превышали ±0,7%, но были разного знака. Поэтому погрешность измерений расхода воды на ГВС составляла - 11%. Погрешность измерений тепловой энергии составляла - 5,6%, что превышало предельно допускаемые значения по Правилам учета тепловой энергии и теплоносителя, составляющие ±4%. После корректировки показаний расходомеров на подающем и обратном трубопроводах их погрешности стали иметь одинаковый знак и не превышали +0,5%. Погрешность измерений расхода воды на ГВС стала +1,3%, а погрешность измерений тепловой энергии стала +2,1%.At LLC TBN Energoservice, the proposed device and method for determining thermal energy and the amount of coolant in the metering stations in place in real operating conditions were tested on a calibration bench. The measuring pipelines in the supply and return pipelines were equipped with standard flow meters of the RM-5-E type with an error margin of ± 0.25%; ETS-100 class 3 reference temperature transducers, Zanker-type flow rectifiers. Regular flow meters of the KM-5 heat meter with an error margin of ± 1%, resistance thermocouples ТС1, ТС2 class A according to GOST 6651 were selected as a working flowmeter; Mass flow rate of the heat carrier in the supply pipe was set to 10 m 3 / h. The temperature of the coolant was set in the supply pipe to 62.3 ° C, and in the return 41.7 ° C, the static pressure in the supply and return pipes was 0.72 and 0.57 at. These values were kept constant during the entire measurement time, which amounted to about 90 min. The flow rate of the drawn water to the hot water supply was maintained artificially close to the average statistical value of 0.12 m 3 / h, because measurements were carried out from 2 hours 30 minutes to 4 hours in the morning, and there was no regular water intake. The errors in measuring the mass flow rate of the working flow meters in both pipelines did not exceed ± 0.7%, but they were of different signs. Therefore, the error in measuring the flow rate of water in the hot water supply was 11%. The error of measurements of thermal energy was 5.6%, which exceeded the maximum permissible values according to the Rules for metering thermal energy and coolant, amounting to ± 4%. After correcting the flow meter readings on the supply and return pipelines, their errors began to have the same sign and did not exceed + 0.5%. The error in the measurement of water flow in hot water supply was + 1.3%, and the error in the measurement of thermal energy was + 2.1%.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006121212/28A RU2310820C1 (en) | 2006-06-16 | 2006-06-16 | Method and device for measuring heat energy and flow rate of heat transfer agent in open water heat supply systems |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006121212/28A RU2310820C1 (en) | 2006-06-16 | 2006-06-16 | Method and device for measuring heat energy and flow rate of heat transfer agent in open water heat supply systems |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2310820C1 true RU2310820C1 (en) | 2007-11-20 |
Family
ID=38959479
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006121212/28A RU2310820C1 (en) | 2006-06-16 | 2006-06-16 | Method and device for measuring heat energy and flow rate of heat transfer agent in open water heat supply systems |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2310820C1 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2567433C2 (en) * | 2013-12-25 | 2015-11-10 | Анна Борисовна Шмелева | Calibration of heat power and heat carrier measurement system |
| RU2578046C2 (en) * | 2013-12-25 | 2016-03-20 | Анна Борисовна Шмелева | Method for calibration and verification of measuring system of account unit of heat energy and heat carrier taking into account perturbations |
| RU2602748C2 (en) * | 2013-12-25 | 2016-11-20 | Анна Борисовна Шмелева | Method of calibrating measuring systems of heat energy accounting units and calibrating fluid meters and device for its implementation |
| RU2624593C1 (en) * | 2016-08-24 | 2017-07-04 | Евгений Германович Максимов | Installation for verifying hot water meters |
| RU2664775C1 (en) * | 2017-09-22 | 2018-08-22 | Аскар Алмазович Юлдашев | Heat metering devices, flow meters of various types metrological control method and device for its implementation |
-
2006
- 2006-06-16 RU RU2006121212/28A patent/RU2310820C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Законодательная и прикладная метрология. 2002, №5, с.6-13. * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2567433C2 (en) * | 2013-12-25 | 2015-11-10 | Анна Борисовна Шмелева | Calibration of heat power and heat carrier measurement system |
| RU2578046C2 (en) * | 2013-12-25 | 2016-03-20 | Анна Борисовна Шмелева | Method for calibration and verification of measuring system of account unit of heat energy and heat carrier taking into account perturbations |
| RU2602748C2 (en) * | 2013-12-25 | 2016-11-20 | Анна Борисовна Шмелева | Method of calibrating measuring systems of heat energy accounting units and calibrating fluid meters and device for its implementation |
| RU2624593C1 (en) * | 2016-08-24 | 2017-07-04 | Евгений Германович Максимов | Installation for verifying hot water meters |
| RU2664775C1 (en) * | 2017-09-22 | 2018-08-22 | Аскар Алмазович Юлдашев | Heat metering devices, flow meters of various types metrological control method and device for its implementation |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Tawackolian et al. | Calibration of an ultrasonic flow meter for hot water | |
| SG177529A1 (en) | Upstream volume mass flow verification systems and methods | |
| KR101606497B1 (en) | Calibration Method for Mass Flow Meter with Imbedded Flow Function | |
| RU2310820C1 (en) | Method and device for measuring heat energy and flow rate of heat transfer agent in open water heat supply systems | |
| Ficco et al. | Field verification of thermal energy meters through ultrasonic clamp-on master meters | |
| RU2300088C1 (en) | Heat meter and method of measurement of heat energy of heat transfer agent in open heat supply water systems | |
| RU2300086C1 (en) | Heat meter and method of measurement of heat energy of heat transfer agent in open heat supply water systems | |
| RU2296959C1 (en) | Method for calibration of volumetric flow meters of heat counter and device for realization of said method | |
| JPS6329209Y2 (en) | ||
| RU57894U1 (en) | DEVICE FOR HEAT ENERGY METERING UNIT AND QUANTITY OF HEAT CARRIER | |
| RU2383866C2 (en) | Heat metre and method for detection of heat carrier thermal energy with direct measurement of flow rates difference with compensation of temperature error | |
| RU2300087C1 (en) | Heat meter and method of measurement of heat energy of heat transfer agent in open water heat supply systems | |
| Pletcher | An experimental and analytical study of heat transfer and pressure drop in horizontal annular two-phase, two-component flow | |
| RU191903U1 (en) | Heat meter for determining thermal energy and mass of coolant leaks in closed water heat supply systems | |
| Celenza et al. | Metrological analysis of smart heat meter | |
| CN104296817B (en) | A method of thermal mass flow meter measurement accuracy is improved by dynamic temp compensation | |
| Zanker et al. | Qualification of a flow conditioning device according to the new API 14.3 procedure | |
| RU2624593C1 (en) | Installation for verifying hot water meters | |
| RU2750059C1 (en) | Apparatus for grading volume flow meter pairs in heat meters for closed and open heat supply systems and method for implementation thereof | |
| RU2421713C1 (en) | Method of measuring gas humidity | |
| Ficco et al. | On the metrological reliability of subsequent verification of thermal energy meters | |
| Sârbu | Modern water flowmeters: Differential pressure flowmeters | |
| Vinogradov et al. | Influence of Indirect Measurements on the Account of General Needs of Hot Water Consumption | |
| CN213874575U (en) | Differential type standard meter method flow calibrating device | |
| Zhao et al. | Gas flow measurement with wide range using multi-thermistors |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190617 |