Проектирование узла учета тепловой энергии

В статье попробуем подробно рассказать, о том, как сделать проект узла учета тепловой энергии (УУТЭ) на конкретном примере. Со ссылками на правила и нормы.

Исходные данные

Конкретно в нашем проекте, мы делали УУТЭ для котельной, т.е было спроектировано 2 установки, которые обеспечивают собственные нужды котельной в части электричества, а также дают тепловую энергию. Учет этого тепла и будет вестись. В нашем случае требовалось разместить УУТЭ в шкафу. Далее была дана установка на использование отечественного оборудования, с чем в принципе довольно просто справились.

Тепловая схема

схема узла учета тепловой энергии

схема узла учета тепловой энергии

От котельной приходит 14 м3/час воды с температурой  70 С, необходимо отдать котельной такой же расход, но уже с температурой 90 С.

Трубопроводы

Первое что мы делаем – выбираем диаметры трубопроводов.

Формула: G=p*c*F

F=пd²/4

G – расход, р – плотность, с – скорость и F – площадь поперечного сечения, d – внутренний диаметр трубопровода.

Скорость примем порядка 1 м/с

Определив диаметры трубопроводов, расставляем оборудование и приступаем к его выбору.

Расположение оборудования, арматуры и датчиков

Основные документы, на которые будем ссылаться:

  1. Постановление Правительства Российской Федерации от 18 ноября 2013 г. N 1034 г. Москва "О коммерческом учете тепловой энергии, теплоносителя"
  2. Правила учета тепловой энергии и теплоносителя 1995
схема УУТЭ на компоновке

схема УУТЭ на компоновке

С арматурой думаю все понятно, устанавливаем на входе и на выходе, для возможности отключения УУТЭ.

  1. Согласно 1(21) (основной документ 1 пункт 21) датчики давления – можно располагать как до, так и после расходомеров. Более того было принято решение не ставить 4 датчика давления у каждого расходомера, а обойтись двумя, так как давление в точках одинаковое. На самом деле, не очень понятно, зачем вообще нужно устанавливать датчики давления именно для подсчета тепла, так как теплоемкость воды в заданном диапазоне температур практически не меняется, а значит энтальпия зависит только от температуры. На мой взгляд они нужны только для того, чтобы определить протечки в системе.
  2. Согласно 1(21) датчики температуры нужно устанавливать после расходомера по ходу движения среды.
  3. Согласно 1(46) дренажи предусматриваются после расходомера на подающем трубопроводе и до на обратном. У нас подающим являются трубопровод к котельной, а обратным – от котельной. Предусматривается слив теплоносителя, как из самого узла учета тепловой энергии, так и до него.
Читайте также:  Система управления и контроля турбины П-25-3,4/0,6

Выбор оборудования

Выбор теплосчетчика-регистратора для узла учета

Теплосчетчик-регистратор ВЗЛЕТ ТСР-М ТСР-042

Теплосчетчик-регистратор ВЗЛЕТ ТСР-М ТСР-042

Нам необходимо подключить 4 расходомера. Выбираем Теплосчетчик-регистратор в комплекте с модемом  ВЗЛЕТ ТСР-М ТСР-042

Дополнительные опции можно будет уточнить у производителя.

Выбор расходомера для УУТЭ

Согласно 2(5.2.4) Расходомер должен иметь относительную погрешность измерения не более 2%

Подбирать будем отечественный электромагнитный расходомер фирмы «ВЗЛЕТ» ЭР (ЛАЙТ М).

Методика сводится к подбору расходомера, на как можно меньший диаметр (так он будет дешевле), однако чем меньше будет условный проход, тем выше потери давления на расходомере. Нужно выбрать золотую середину. При выборе расходомера, мы исходили из максимальных потерь давления на нем в районе 1 метра.

Методика подбора выложена у них на сайте: http://vzljot.ru/files/docs/177/podbor.pdf

Изначально нужно смотреть, чтобы расходомер работал на всем диапазоне возможных расходов. В нашей системе минимальный расход составляет 3 т/ч, а максимальный – 7 т/ч

Затем необходимо установить выбранные расходомеры и проверить их на потери по давлению.

Предварительно выбираем несколько сборно-сварных конструкций фирмы ВЗЛЕТ http://vzljot.ru/files/docs/177/arm_er4xxl.pdf для установки расходомера в трубопровод ду50

  • Расходомер ду 32 – АМ2-50/32/50. Прямой участок - труба 38х2
  • Расходомер ду 25 – АМ2-50/25/50. Прямой участок – труба 32х2
  • Расходомер ду 20 – АМ2-50/20/50. Прямой участок – труба 25х2
комплект крепления для расходомера

комплект крепления для расходомера

Подставляем данные конструкций в файл excel (Диаметры трубопроводов внутренние).

Суммарные потери для расходомера Ду 25 составили менее 1 метра, для Ду 20 уже более 3 метров. Был выбран расходомер Ду25 "ВЗЛЕТ ЭР" ЭРСВ-410 ЛВ (не реверсивное исполнение). Следует учитывать, что широкодиапазонные расходомеры наиболее дорогие.

Также была выбрана сборно-сварная конструкция для установки электромагнитного расходмера "Взлет ЭР" Ду 25 в трубопровод с сужением АМ2-50/25/50. Эту конструкцию можно заказать не у «Взлета» а собрать самим по частям.

Читайте также:  Автоматические защиты турбины

Выбор датчика температуры для УУТЭ

термопреобразователь сопротивления на трубу ду 50

термопреобразователь сопротивления на трубу ду 50

Согласно 2(5.2.5) Абсолютная погрешность измерения температуры должна быть менее 0,6+0,004*t = 0,6+0,004*90 = 1 C

Выбираем термопреобразователь ВЗЛЕТ ТПС классом допуска В. Абсолютная погрешность у такого прибора = 0,3+0,005*t =0,3+0,005*90 = 0,8 C что удовлетворяет требованиям правил.

Заказываем для датчика бобышку и защитную гильзу.

Выбор датчика давления для УУТЭ

датчик давления для трубопровода ду 65

датчик давления для трубопровода ду 65

Согласно (2)5.2.6 относительная погрешность измерения давления должна быть не более 2%

Выбираем преобразователь давления РПД-И (0-1,0МПа)(4-20мА)G1/2 1,0 классом точности 1

Заказываем бобышку и запорный кран для установки датчика давления.

Арматура

Выбор трубопроводной арматуры для узла учета тепловой энергии

Выбор трубопроводной арматуры для узла учета тепловой энергии

Вся трубопроводная арматура выбранная для УУТЭ – фирмы ФОБОС.

  • 2 шт. запорных приварных шаровых крана Dy65 Py1,6 ФБ39 020 065 000 – 02
  • 4 шт. запорных приварных шаровых крана Dy50 Py1,6 ФБ39 020 050 000 – 02
  • 6 шт. шаровых резьбовых кранов для дренажей и воздушников ЭРГО Dy25 Py1,6 ФБ 39 330 020 700
  • 2 шт. шаровых резьбовых кранов ЭРГО Dy20 Py1,6 для преобразователей давления

На этом все, надеюсь что статья была для Вас полезной.

(Visited 1 745 times, 7 visits today)

Читайте также

Читайте также:  Подсистема автоматического регулирования котла-утилизатора

Комментарии закрыты.