Измерение расхода жидкости, газа и пара в типичной мембране. Как рассчитываются эти расходы. Студопедия

Тип #5 — левитационные устройства

Подвижная деталь тахометрического устройства вращается в подшипниках, скорость равняется объемному расходу газа. Превращение быстроты кругового движения в электрический сигнал осуществляется с помощью вторичного преобразователя, результаты отражаются на индикаторе.

Левитационные приборы востребованы в коммерческом учете потребления природного газа, как в бытовых, так и в коммунальных целях.

Прямой метод измерения потребления газа

Объем газа вычисляют в кубических метрах, реже используются другие единицы массы, такие как тонны или килограммы, как правило, для технологических газов.

Прямой метод – это единственный метод, обеспечивающий прямое измерение объема проходящего газа.

К слабым сторонам приборов, вычисляющих объемный или массовый расход вещества, относятся:

• Ограниченная работоспособность расходомеров в условиях загрязненного газа.
• Существует высокая вероятность поломки в результате частичного перекрытия потока или пневматического удара.
• Высокая стоимость ротационных счетчиков по сравнению с другими приборами.
• Крупные габариты устройств.

Многочисленные достоинства этого метода перекрывают перечисленные недостатки, благодаря чему и он и получил наибольшее распространение по числу установленных счетчиков.

В их числе – прямое измерение объема газа, отсутствие зависимости от искажений графика скоростей потока, как на входе, так и на выходе, что позволяет сократить УУГ. Ширина диапазона составляет до 1:100. Для этой цели применяются приборы мембранного и ротационного типа. Они могут использоваться в помещениях, с установленными котлами импульсного типа.

По счётчику

Если жилое помещение снабжено индивидуальным прибором учёта, владельцу важно правильно и своевременно снимать данные, чтобы не ошибиться в подсчётах размера ежемесячных платежей.

Такой способ оплаты значительно выгоднее, чем при использовании нормативов, поскольку в данной ситуации исключается применение повышающих коэффициентов. Владелец оплачивает исключительно объёмы, которые потребил в течение месяца. В результате сумма окажется существенно ниже, чем при расчёте по нормативам.

Выгодно ли ставить счётчик на газ

https://youtube.com/watch?v=6yLWrmdAFcc%3Ffeature%3Doembed

Последовательность снятия показания

Данные прибора учёта снимаются в следующем порядке:

• Каждый месяц, в промежутке между 20 и 25 числом, снимается текущее количество кубометров на счётчике;
• Полученные сведения записываются потребителем и передаются в коммунальную организацию, поставляющую ресурсы;
• Показания записываются без учёта начальных нулей и дробной доли кубометров;
• От полученного значения отнимаются показания, снятые месяцем ранее;
• Результат перемножается на величину установленного в регионе тарифа.

Очень важно снять данные своевременно и сообщить о показаниях в коммунальную организацию. В противном случае сведения могут быть не учтены при назначении счёта к оплате.

Потребителю необходимо учесть, что счётчик должен своевременно проходить поверку, периодичность которой зависит от паспортных характеристик прибора, предусмотренных изготовителем, и порядка, определённого постановлениями местных органов власти.

Расчёт оплаты

Семья проживает в Москве и оплачивает потреблённый газ, исходя из показаний индивидуального прибора учёта. Газ расходуется на отопление, работу газовой печи и подогрева воды. Размер тарифа составляет 4 904,86 за 1 тыс. куб. м(за 1 м³ газа = 4,90486). При расчёте узнайте цена за куб газа в своем регионе, т. тарифы в регионах(областях) разные.

В январе счётчик показал значение 870 куб. при показаниях месяцем ранее в 839 куб. Вычисление размера оплаты производится следующим образом:

• Общее количество кубометров газа, потреблённое в январе, составляет 870 – 839 = 31;
• Формула расчета газа по счетчику:  Р = T * N, где: Р – цена газа по счетчику в рублях, Т – тариф на потребляемый газ в рублях за м³, N – количество потребленного газа в кубических метрах.
• Перемножая тариф на количество потреблённых кубов, получим 31 × 4,90486 = 152,05 руб.

Указанная сумма получается при округлении вычисленного значения до двух цифр после запятой в большую сторону.

Внимание! В некоторых регионах в холодное время года полученный результат необходимо скорректировать, учитывая температурное расширение газа при отрицательных температурах окружающей среды, если подобная функция не предусмотрена конструкцией счётчика(температурный коэффициент обычно равен = 1,06). Если счётчик не оборудован термокорректором, то в формулу выше нужно добавить это число(1,06). Температурный коэффициент добавляется в зависимости от региона.

При правильном вычислении размера платежа и соблюдении процедуры снятия показателей, у потребителя не возникнет проблем с поставщиком ресурсов. Главное – чётко придерживаться установленных правил и применять правильный тариф, назначенный местными властями.

https://youtube.com/watch?v=QrBBctjk02A%3Ffeature%3Doembed

Массовый расходомер газа

Эти типы РГ называются кориолисовыми расходомерами. Они считаются универсальными и могут проводить несколько измерений: прямым методом, измеряя массовый расход и плотность газа, и методом пересчета объемного расхода.

Принцип работы газового массомера основывается на физическом явлении возникновения ускорения при перемещении газа в вибрирующей трубке. В результате образуются силы, стремящиеся закрутить трубку в разном направлении. В вводной ее части сила, воздействующая со стороны газа, противодействует ее смещению, а в выходной — содействует. Это создает разность фаз колебаний трубок сенсора.

На трубках располагаются генераторная катушка, формирующая колебания, и измерительные катушки. Катушки размещены на 1 трубке, магниты — на другой. Для создания нужной точности, измерительные трубки выбираются по массе и собственным колебательным частотам.

Если расход газа отсутствует, на измерительных катушках создается равнозначные фазовые сигналы. При течении газа по измерительным трубкам совершается смещение фазовых сигналов от измерительных катушек, из-за колебания трубок, а разность фаз при этом становится прямо пропорциональной массовому расходу Q.

Q= К×Δ t/3. 6 кг/час

• К — калибровочный коэффициент, г/с/мкс;
• Δt — временная задержка между сигналами детекторов, мкс.

Фазовое смещение фаз регистрируется и обрабатывается цифровым преобразователем, в результате чего на панель прибора поступает показание массового расхода.

Достоинства массовых газовых расходомеров:

• Устанавливает массовый показатель, не требующий перерасчета по температуре и давлению;
• Широкий диапазон объемов;
• Высокая точность полученных результатов;
• Нет движущихся узлов, чувствительных к давлению;
• На точность результата не влияет вибрация;
• Простота установки и обслуживания, могут выполняться без снижения расхода;
• Экономичны, не требуют установку дополнительных датчиков давления и температуры;

К недостаткам относят погрешность при измерении влажного газа.

Ультразвуковые счетчики для учета потребления газа

В том случае, если для учета потребления топлива есть желание приобрести современный, удобный в эксплуатации и компактный прибор, то следует обратить внимание на ультразвуковой счетчик газа, который отлично подойдет для установки в частном доме или в городской квартире. Эти устройства адаптированы для эксплуатации как в помещении, так и в условиях улицы. Они отличаются наличием прочного герметичного корпуса, а кроме того, оснащены защитой, соответствующей классу IP54.

Учет потребления газа происходит на основе оценки скорости прохождения ультразвуковых импульсов сквозь газовую среду. При этом непосредственно вычисления осуществляются за счет наличия встроенного электронного устройства. Важно отметить, что этот вид расходомеров предназначен для использования в системах учета с возможностью дистанционного снятия показаний и организации передачи данных в единый центр. Кроме того, приборы имеют энергонезависимую «память», в которой можно сохранять показания счетчика за 12 последних месяцев.

К основным преимуществам ультразвуковых расходомеров можно отнести:

• высокую точность получаемых измерений;
• большой эксплуатационный ресурс;
• отсутствие необходимости в сложном уходе и постоянном контроле;
• 6-ти летний межповерочный период.

Такие приборы наиболее востребованы для установки в городских квартирах и частных загородных домах, так как помогают не только оптимизировать потребление газа, но и позволяют существенно облегчить контроль расхода топлива. Они также широко используются коммунальными организациями и на промышленных объектах.

Методика и правила расчета потребления газа по счетчику

Расчет потребленного за месяц газа производится на основании текущих и предыдущих показаний. Для этого от настоящих показаний отнимают показания за прошлый месяц. Разницу умножают на действующий тариф. Полученная цифра и будет суммой, которую нужно оплатить за оказанную услугу. К примеру, в прошлом месяце было потреблено 589 кубов, а в этом — 630. Получается 630-589 ⹀ 41 — объем израсходованного газа. Теперь 41 умножают на стоимость газа за 1 куб.

Расчет потребления газа по счетчику

Многие сайты газовых компаний имеют онлайн-калькуляторы, с помощью которых можно быстро посчитать расход газа по счетчику и сумму к оплате. Для этого выполняют несколько несложных шагов.

• Указывают наличие или отсутствие счетчика.
• Вносят текущие и предыдущие показания.
• Указывают количество проживающих в доме и наличие льготников.
• После нажатия на кнопку «Рассчитать» на экран выведутся нужные цифры.

Таким образом, узнать сумму оплаты и внести ее на счет газовой компании можно любым удобным способом, главное желать это своевременно.

• ↑ 12Даев Ж.А.СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ МЕТОДОВ И СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА ГАЗА. Нефтегазовое дело (2009). Архивировано из первоисточника 5 декабря 2012.
• ↑ 12345678910111213141516Willi WedenМетоды измерения объёма газа (рус.) . RMG by Honeywell (05.10.11). Архивировано из первоисточника 5 декабря 2012.
• ↑ 123456Богуш М.В.УСПЕХИ ВИХРЕВОЙ РАСХОДОМЕТРИИ. Архивировано из первоисточника 5 декабря 2012.

Смотреть что такое «Счётчик газа» в других словарях

Расходомеры отличаются по нескольким параметрам, включая давление, тип используемого газа, температурный режим. Выбирать устройство следует в зависимости от условий применения, а также поставленных задач.

Измерительные приборы состоят из таких частей, как преобразователь, отвечающий за перепад давления, соединяющего элемента и манометра.

Классификация счётчиков газа по принципу действия

• высокие (относительно диаметра) максимальные расходы;
• широкий диапазон измерения, особенно на больших давлениях;
• отсутствие механических подвижных частей и, как следствие, пониженная чувствительность к загрязнению измеряемой среды

• недостаточно низкие минимальные измеряемые расходы Qмин;
• потребность во внешнем электрическом питании и, как следствие, сложность автономного применения;
• необходимость подготовки потока — требования к участкам трубопровода до и после счётчика (измерительным участкам ИУ)

Левитационный

Используется принцип тахометра на газовых подшипниках.

Мембранный (камерный, диафрагменный)

Самый распространённый тип счетчика газа. Первый патент на прибор такого типа был получен в Англии в 1844 году. Счетчик механического типа. Принцип действия основан на перемещении подвижных мембран камер при поступлении газа в прибор. Впуск и выпуск газа вызывает попеременное перемещение мембран и через комплекс рычагов и редуктор приводит в действие счётный механизм. Счётчики этого типа применяются для максимальных расходов Qмакс от 2,5 до 100 м3/ч. Эти счётчики отличаются широким диапазоном измерения до 1:100.

• широкий диапазон измерения;
• большой межповерочный интервал (МПИ) — до 10 лет;
• возможность автономной работы

• крупные габариты, особенно для счётчиков на большие расходы;
• невысокое максимальное давление измеряемого газа — до 0,5 бар;
• чувствительность к механическому загрязнению измеряемой среды

Основанный на методе перепада давления на сужающем устройстве [2]

Типы сужающих устройств: диафрагмы, трубы и сопла Вентури, осредняющие трубки Аннубар и Торбар и т. При протекании потока через сужающее устройства образуется перепад давления между участками трубопровода до и после сужающего устройства. Перепад давления пропорционален квадрату расхода. Измеряется одним (или несколькими, для расширения диапазона измерения) дифференциальными манометрами.

Термоанемометрический расходомер

Принцип измерения основан на зависимости теплоотдачи нагретого элемента, помещённого в поток, от скорости течения потока.

Ротационный [2]

• широкий диапазон расходов;
• более высокая точность при резко изменяющихся расходах;
• высокая точность;
• компактность монтажа

• более высокая цена, по сравнению с турбинным;
• меньшие возможные диаметры и меньшие возможные типоразмеры;
• шумность;
• чувствительность к механическим загрязнениям среды;
• чувствительность к пневмоударам

Струйный

В электронном преобразователе вычисляется количество прошедшего газа через струйный генератор.

Турбинный [2]

Применяются значительно реже вышеперечисленных и используются чаще всего в научных изысканиях.

Вихревой газовый расходомер

Работа этой модификации измерительного прибора основывается на замерах частоты колебаний, образующихся в газовом потоке при вихреобразовании, которое создается искусственно. Внутри трубы, на пути идущего газового потока, размещают тело обтекания, как правило, обладающее трапецеидальной формой.

Подальше за телом обтекания, в движущей среде устанавливают узел, совершающий индикацию вихрей. В основном, эту функцию осуществляет пьезоэлектрический преобразователь, определяющий гармонику колебаний, формируемых при прохождении вихревых потоков.

Справка. Аналогично фиксация может выполняться с применением термоанемометра, оптоэлектронного либо УЗ-преобразователя.

Преимущества вихревых счетчиков газа:

• Высокая точность измерения;
• Отсутствие движущихся частей, стойкость к загрязнениям;
• Не подвержен износу;
• Не требуется регулярная очистка измерителя;
• Низкая стоимость монтажных работ;
• Доступен для широкого ассортимента типоразмеров труб.

К недостаткам относится необходимость корректировке расходов по температуре и давлению, а также невозможность работать с малыми расходами среды.

Объем, масса, плотность, удельный объем. Приведение к нормальным и стандартным условиям и пересчет

Единицей измерения объема газа является кубический метр (м³). Измеренный объем приводится к нормальным физическим условиям.

Нормальные физические условия: давление 101 325 Па, температура 273,16 К (0 °С).

Стандартные условия: давление 101 325 Па, температура 293,16 К (+20 °С).

В настоящее время эти обозначения выходят из употребления. Поэтому в дальнейшем следует указывать те условия, к которым относятся объемы и другие параметры газа. Если эти условия не указываются, то это значит, что параметры газа даны при 0 °С (273,16 °К) и 760 мм рт. (1,033 кгс/см²). Иногда объем газа (особенно в иностранной литературе и нормах) при пользовании системой СИ приводится к 288,16 °К (+15 °С) и давлению 1 бар (105 Па).

Если известен объем газа при одних условиях, то пересчитать его в объемы при других условиях можно с помощью коэффициентов, приведенных следующей таблице.

Коэффициенты для пересчета объемов газа из одних условий в другие

Температура и даление газа0 °С и 760 мм рт. 15 °С и 760 мм рт. 20 °С и 760 мм рт. 15 °С (288,16 °К) и 1 бар
0 °С и 760 мм рт. (норм. условия)11,0551,0731,069
15 °С и 760 мм рт. (в зар. литературе)0,94811,0191,013
20 °С и 760 мм рт. (ст. условия)0,9320,98310,966
15 °С (288,16 °К) и 1 бар (СИ)0,9360,9871,0031

Для приведения объемов газа к 0 °С (273,16 °К) и 760 мм рт. (1,033 кгс/см²), а также к 20 °С (293,16 °К) и 760 мм рт. (1,033 кгс/см²) могут быть применены следующие формулы:

где V0 °С и 760 мм рт. — объем газа при 0 °С и 760 мм рт. , м³;
V20° С и 760 мм рт. — объем газа при 20 °С и 760 мм рт. , м³;
VP — объем газа в рабочих условиях, м³;
р — абсолютное давление газа в рабочих условиях, мм рт. ;
Т — абсолютная температура газа в рабочих условиях, °К.

Пересчет объемов газа, приведенных к 0 °С и 760 мм рт. , а также к 20 °С и 760 мм рт. , в объемы при других (рабочих) условиях можно производить по формулам:

Любой газ способен расширяться. Следовательно, знание объема, который занимает газ, недостаточно для определения его массы, так как в любом объеме, целиком заполненном газом, его масса может быть различной.

Масса — это мера вещества какого-либо тела (жидкости, газа) в состоянии покоя; скалярная величина, характеризующая инерционные и гравитационные свойства тела. Единицы массы в СИ — килограмм (кг).

Плотность, или масса единицы объема, обозначаемая буквой p, — это отношение массы тела m, кг, к его объему, V, м³:

или с учетом химической формулы газа:

p = M/VМ = M/22,4,

где M — молекулярная масса,
VМ — молярный объем.

Единица плотности в СИ — килограмм на кубический метр (кг/м³).

Зная состав газовой смеси и плотность ее компонентов, определяем по правилу смешения среднюю плотность смеси:

Величину, обратную плотности, называют удельным, или массовым, объемом (ν) и измеряют в кубических метрах на килограмм (м³/кг).

Как правило, на практике, чтобы показать, на сколько 1 м³ газа легче или тяжелее 1 м³ воздуха, используют понятие относительная плотность d, которая представляет собой отношение плотности газа к плотности воздуха:

d = M/(22,4×1,293).

Тип #1 — струйные автогенераторные расходомеры

Расходомер этого типа, предназначенный также для измерения расхода природного газа, имеет несколько отличительных характеристик. Прибор охвачен отрицательными обратными связями, частота подключений струи зависит от расхода газа.

Счетчики, выпущенные на основе струйных расходомеров, применяются для коммерческого учета без предварительной экспертизы.

Расходомер струйного автогенераторного типа подвержен засорению, в числе его недостатков также нестабильность показателя преобразования.

Эти приборы имеют схожие недостатки с вихревыми устройствами:

• зависимость от искажений графика скоростей, при условии использования в комплекте с сужающими приборами;
• массовые потери напора невозвратимы;
• основная часть расходомера имеет огромные габариты;
• значительная нестабильность показателя преобразования.

Достоинства автогенераторного расходомера не отличаются от вихревого устройства, за исключением способности работать с загрязненными газами. Эти расходомеры не нашли широкого практического применения в коммерческом учете.

Единицы измерения давления

До настоящего времени единицей измерения давления используется техническая атмосфера, равная давлению в 1 кгс на 1 см². Техническая атмосфера обозначается ат или кгс/см². В качестве единиц измерения давления (разрежения) применяют также метр и миллиметр водяного столба и миллиметр ртутного столба.

Соотношения между этими единицами таковы:

1 кгс/см² = 735,56 мм рт. (при 0 °С);

1 кгс/см² = 10 м вод. (при 4 °С);

1 кгс/см² = 10 000 мм вод. = 10 000 кгс/м².

В науке, а иногда и в технике за единицу давления принимается физическая атмосфера, обозначаемая атм и равная давлению столба ртути высотой 760 мм рт. при 0 °С.

Соотношения между технической и физической атмосферами следующие:

1 кгс/см² = 0,9678 атм;

1 атм = 1,0332 кгс/см² = 10,332 м вод.

В системе СИ основной единицей измерения давления являются ньютон на квадратный метр (Н/м²). По решению Международного комитета мер и весов, принятому в октябре 1969 г. , эта единица названа паскаль (Па). Так как величина паскаль для практических целей часто слишком мала, то допускается применение внесистемной единицы давления — бар, которая равна 100 000 Па.

Соотношения паскаля со старыми единицами МКГСС измерения давления следующие:

1 мм вод. = 9,80665 Па ≈ 9,8 Па;

1 мм рт. = 133,322 Па ≈ 133,3 Па;

1 кгс/см² = 98 066,5 Па;

1 атм = 101 325 Па.