Для коммерческого учета расхода пара используются в основном приборные комплексы на основе переменного перепада давления [1]. Отпущенное и потребленное тепло определяется с помощью тепловычислителей различного типа в соответствии с [2] и данными ГСССД. Для насыщенного пара используются также рекомендации [3].

Учет массы пара и тепла, переносимого паром, не вызывает затруднений, если пар заметно перегрет. Так для достоверного определения энтальпии пара он должен быть перегрет согласно рекомендации [4] не менее чем на 15 К. В противном случае требуемая точность, в том числе и для коммерческого учета, далеко не возможна. первопричины этого достаточно полно изложены в [5], [6], [7]. Все трудности так или иначе связаны с наличием второй (жидкой) фазы. Проблемными являются три зоны состояния пара: слабо перегретый пар; линия фазового перехода от перегретого к насыщенному пару; насыщенный пар с различной степенью сухости. изучим каждую из этих зон более подробно.

Как отмечалось в [5], в первой из перечисленных зон имеются условия для появления жидкой фазы. С приближением к линии фазового перехода на стенках трубопровода появляется пленка жидкости, толщина которой заметно увеличивается, если имеют место нерегулярные режимы потребления пара. Т.е. в зоне слабого перегрева пар может быть двухфазным, а преобладающий режим течения - дисперсно-кольцевым. При этом, однако, измеряемая температура может заметно отличаться от средней температуры пара, как в ту, так и в другую сторону. Связано это главным образом с неравномерностью распределения температур по длине термоприемника [5], как середину чувствительного элемента рек. [1] располагать вблизи оси трубопровода. Т.о. возникает неопределенность в значении температуры пара, что, по-видимому, и послужило основанием для рекомендации [4]. Исключить эту неопределенность в настоящее время представляется затруднительным.

При тех же особенностях измерения температуры контроль параметров на линии фазового перехода может быть осуществлен по давлению, однозначно связанному с температурой насыщения [5]. По-видимому, имеет смысл заложить в алгоритм расчета параметров на линии фазового перехода функцию t = f (P) в дополнение к уже имеющейся P = f (t). но такая функция должна обладать теми же св, какими обладает аналогичная функция в [8], т.е. вычисляемые по обеим функциям величины должны полностью совпадать. Следует заметить, что фиксация линии фазового перехода осуществляется в теплосчетчиках с чрезмерным допуском (в настоящее время - по давлению). Поскольку фазовое состояние задается постоянным, указанное обстоятельство не способствует достижению требуемой точности учета массы и тепла.

Параметры насыщенного пара вычисляются по параметрам на линии фазового перехода (с учетом упомянутого допуска), для чего необходимо задать постоянную степень сухости пара. Помимо того, что степень сухости вряд ли может быть задана с достаточной точностью даже на одном режиме, она постоянно меняется. Все это приводит к дополнительной погрешности [6]. Для решения проблемы рек. либо устанавливать измеритель влажности [6], либо ориентироваться на показания приборов у поставщика [7], где пар, существенно перегрет. Первую из этих рекомендаций крайне не желательно признать удачной. Измеритель влажности любого принципа действия - довольно громоздкая система, в особенности, если учесть, что влажность должна быть средней по сечению трубопровода. Достаточно сложной для потребителя является и установка сепаратора [7] с сопутствующими элементами и приборами.

Иначе обстоит дело, если воспользоваться данными приборов контроля на стороне поставщика (возможно, если приборы учета поставщика и потребителя расположены на одном трубопроводе). В этом случае, по-видимому, могут быть решены все проблемы как для слабо перегретого, так и для насыщенного пара, поскольку значение расхода, определенное по приборам поставщика, наряду с данными, полученными у потребителя, позволит определить как температуру слабо перегретого пара, так и степень сухости насыщенного. Естественно, необходима специальная методика. Технические проблемы (организация связи м. счетчиками, ввод дополнительного значения расхода в счетчик потребителя, разработка алгоритма вычислений) не должны привести к серьезным осложнениям.

В заключение хотелось бы отметить, что настоящее сообщение - не первое по рассматриваемой тематике. но положение дел не меняется. Свидетельством тому - периодически возникающие трения м. потребителями и поставщиками.

Выводы

Достоверность непрерывного коммерческого учета в зонах слабо перегретого и насыщенного пара с помощью существующих измерительных средств и методов измерений вызывает многозначительные сомнения, связанные с неопределенностью измеряемых в этих зонах значений температуры. Контроль линии фазового перехода может быть осуществлен с большей надежностью, если в качестве базового параметра использовать давление, а не температуру. Совместное использование зависимостей P = f (t) и t = f (P) может дать дополнительную информацию о фазовом состоянии пара, что позволит исключить необходимость задания этого параметра постоянным. Осуществление коммерческого учета пара на стороне потребителя с помощью данных, полученных по приборам поставщика, требует разработки специальных методики измерений и алгоритма обработки. Для производства коммерческого учета ныне используемыми методами также необходим документ, регламентирующий выполнение измерений в паровых системах насыщенного и слабо перегретого пара, алгоритмы обработки данных и допускаемую погрешность. Действующих нормативных документов - явно недостаточно. ЛИТЕРАТУРА

ГОСТ 8.563.1/2-9 Измерение расхода и количества жидкостей и газов методом переменного перепада давления. - Минск. Изд-во стандартов, 1998 Правила учета тепловой энергии и теплоносителя. - М.: Изд-во МЭИ, 1995 Рекомендации МИ 2451-9 Паровые системы теплоснабжения. Уравнения измерений тепловой энергии и количества теплоносителя. - М.: 1997 А.М.Сахаров. Тепловые испытания паровых турбин. - М.: Энергоатомиздат, 1990 Ю.В.Робинштейн. О контроле фазовых переходов при измерении массы и тепла расходуемого пара. - Материалы научно-практической конференции, апрель 1998 г. В.К.Судиловский, А.С.Сидоров, В.В.Головко, В.В.Кравченко. О разработке теплосчетчика влажного пара. - Материалы 2-го семинара, МЦЭНТ, апрель 1995 г. Е.А.Шорников. Особенности учета массы и теплоты влажного и перегретого пара. - Материалы научно-практической конференции, апрель 1998 г. А.А.Александров, Б.А.Григорьев. Таблицы теплофиз. свойств воды и водяного пара. - М.: Издательство МЭИ, 1999, стр. 9.

Источник: http://teplopunkt.ur.ru/