Монтаж

Вопросы проектирования системы, монтажа и технического обслуживания расходомеров пара, включая использование фильтров, сепараторов и выпрямителей потока, а также схемы трубопроводов. Также приведен полезный контрольный список для выбора правильного типа расходомера для конкретного применения.

#Монтаж

Производитель всегда должен поставлять с изделием монтажные данные, поскольку в них будут указаны конкретные требования, например минимальные длины прямого участка трубы, которые необходимо предусмотреть до и после расходомера. Обычно поставщик расходомера может дать рекомендации и пояснения по требованиям к установке именно его прибора. Статистика показывает, что более трети проблем с расходомерами вызваны плохим монтажом. Ни один расходомер пара, каким бы хорошим ни был его проект и насколько тщательно он ни был изготовлен, не сможет работать надежно, если его установке и компоновке паровой системы уделено недостаточно внимания. Качество пара Сухой пар В точке измерения пар всегда должен подаваться в максимально сухом состоянии.

В Модуле 4.4 уже было показано, что влажный пар вызывает погрешности и может физически повредить некоторые типы расходомеров.

Простой и эффективный способ осушения влажного пара - установка сепаратора до расходомера.

Увлеченная влага ударяется о отбойные пластины, тяжелые капли падают вниз и отводятся через правильно подобранный комплект конденсатоотводчика. Независимые испытания показывают, что при использовании высокоэффективного сепаратора, показанного на Рисунке 4.5.1, можно обеспечить степень сухости 99% в широком диапазоне расходов.

У сепаратора есть еще одно важное преимущество: если по любому расходомеру пара проходят водяные пробки, то есть возникает гидроудар, это может вызвать серьезные механические повреждения. Установка сепаратора перед расходомером пара может уменьшить ударное давление от водяных пробок до 90%, обеспечивая значительную защиту дорогостоящего измерительного устройства.

Сепаратор вместе со своим дренажным конденсатоотводчиком обеспечивает эффективный отвод конденсата перед расходомером.

Однако все низкие точки, где паровая магистраль поднимается на более высокий уровень, также должны иметь дренажные точки с правильно подобранными и достаточными по размеру конденсатоотводчиками.

Также полезно обеспечить удаление воздуха и других увлеченных газов, установив воздухоотводчик в паровой линии.

Сепаратор, показанный на Рисунке 4.5.1, имеет верхнее присоединение, подходящее для автоматического воздухоотводчика, который поможет удалять неконденсирующиеся газы перед узлом измерения расхода. На Рисунке 4.5.2 показана комбинированная дренажная и вентиляционная станция в конце паровой магистрали. Чистый пар Перед расходомером следует установить трубопроводный фильтр (Рисунок 4.5.3). Он удалит более крупные частицы окалины, стружки или другого мусора из трубопровода, которые в противном случае повредили бы первичный элемент. Внутренний фильтрующий элемент необходимо периодически очищать, особенно в начальный период пуска новой установки.

Как и любой трубопроводный фильтр на паровой линии, такой фильтр должен устанавливаться с горизонтальным положением корпуса, чтобы избежать накопления конденсата и, как следствие, уменьшения эффективной площади фильтрации (Рисунок 4.5.4). Техническое обслуживание Следует предусмотреть клапаны по обе стороны расходомера для целей изоляции, поскольку иногда потребуется осмотр, техническое обслуживание и, возможно, даже снятие на калибровку. Такие клапаны должны быть полностью открытого или полностью закрытого типа, создающего минимальное сопротивление потоку, например полнопроходные шаровые краны. Кроме того, байпас с клапаном или вставка-времянка, которая может служить временной заменой при снятии расходомера с трубопровода, позволят избежать прерывания подачи пара во время обслуживания. И трубопровод, и расходомер должны иметь достаточную опору и правильное выравнивание с небольшим уклоном к последней дренажной точке перед расходомером. Трубопровод также должен быть качественно и эффективно теплоизолирован, чтобы минимизировать потери на излучение и дополнительную конденсацию. Рекомендации по монтажу

1. Убедитесь, что весь трубопровод имеет достаточную опору и правильно выровнен. - Это предотвратит накопление воды во время остановов и возможные проблемы при пуске.
2. Подбирайте расходомер по пропускной способности, а не по размеру линии. - Если требуется уменьшение диаметра трубы, используйте эксцентрические переходы.
3. Следите за правильным направлением потока. - Оно должно быть показано стрелкой на корпусе расходомера.
4. Рекомендуется устанавливать обратный клапан после преобразователя. - Это позволит избежать возможных повреждений от обратного потока.
5. Не устанавливайте расходомер сразу после редукционного клапана. - Этот комментарий особенно актуален для самодействующих регуляторов давления с пилотным управлением и узкой пропорциональной зоной; они могут вызывать колебания давления, приводящие к погрешностям и/или возможному повреждению первичного элемента. В качестве общего правила самодействующий регулятор давления должен находиться не менее чем в 10, а предпочтительно в 25 диаметрах трубы до расходомера.
6. Не устанавливайте расходомер после частично открытого запорного клапана. - Это может вызвать закрутку потока, приводящую к погрешностям.
7. Сепаратор всегда должен устанавливаться перед расходомером. - Он удаляет увлеченную влагу из пара. Для точного измерения расхода пара необходим сухой пар. Он также обеспечивает определенную степень защиты от повреждений гидроударом. Сепаратор должен дренироваться через поплавковый термостатический конденсатоотводчик.
8. Необходимо установить полнопроходной фильтр с сеткой из нержавеющей стали 100 mesh. - Это предотвратит попадание грязи и окалины к преобразователю. Особенно рекомендуется на старых или загрязненных системах, где присутствуют отложения или коррозия.
9. Убедитесь, что поверхности прокладок не выступают внутрь трубопровода.
10. Перед расходомером можно установить сильфонно-герметичный запорный клапан.
11. Перед и после расходомера должны быть предусмотрены рекомендуемые длины чистого прямого участка трубы без препятствий. X + Y образует прямой измерительный участок расходомера (Рисунок 4.5.5). Вопрос обеспечения достаточной длины чистого прямого трубопровода перед и после расходомера крайне важен. Это необходимо для предотвращения риска закрутки потока, которая может возникать из-за отводов и частично открытых клапанов. Некоторые типы расходомеров более чувствительны к закрутке, чем другие. Некоторые производители рекомендуют использовать выпрямители потока для устранения закрутки (Рисунок 4.5.6). Однако предпочтительнее сделать все возможное, чтобы предотвратить риск закрутки за счет достаточной длины прямого участка, поскольку выпрямители потока в паровых системах могут увлекать поверхностную воду. Возможно, даже предпочтительнее выбрать расходомер пара, менее чувствительный к воздействию закрутки. Правильный подбор размера расходомера также имеет решающее значение, и большинство производителей указывают максимальные и минимальные расходы для каждого типоразмера расходомера.

Если расходомер, который предполагается использовать, меньше трубопровода, в который он будет установлен, уменьшение диаметра трубы должно выполняться с помощью эксцентрических переходов (Рисунок 4.5.7). Это предотвратит накопление конденсата в нижней точке, что произошло бы при использовании концентрических переходов. Уменьшение диаметра следует выполнять как можно ближе к расходомеру при условии сохранения требуемой длины прямого участка для расходомера.

Вопросы проектирования системы Применение структурированного подхода к измерению расхода пара поможет обеспечить:

• Достижение проектных целей.
• Отсутствие пропущенных элементов проекта.
• Максимизацию выгоды.
• Минимизацию капитальных затрат. Такой подход включает два основных элемента:

1. Анализ существующей системы подачи пара. Проектировщик должен выявить любые будущие изменения установки или процесса, которые могут повлиять на установку расходомеров пара, а также оценить, может ли сама установка расходомеров стать катализатором таких изменений. Изменения в системе, например, могут включать заглушение лишних участков паровых магистралей, перенаправление трубопроводов или общее улучшение компоновки труб и/или теплоизоляции.
2. Определение цели установки измерения расхода пара. Обычно четко формулируется один или несколько следующих критериев:

• Предоставление информации для учета затрат, например распределение затрат между подразделениями.
• Организация коммерческого учета, например когда центральная станция продает пар нескольким клиентам.
• Поддержка политики Monitoring and Targeting (M and T) и отслеживание трендов.
• Определение и контроль использования энергии и энергоэффективности. Каждый из перечисленных критериев накладывает различные ограничения на проект системы измерения расхода пара. Если измерение расхода используется для учета затрат или коммерческого учета, необходимо установить достаточное число расходомеров, чтобы можно было отнести потребление к каждому центру затрат. Кроме того, если продаваемым продуктом является энергия, а не пар, потребуется установить расходомеры и на линиях возврата конденсата, поскольку эта горячая вода также имеет тепловую ценность. Для обоих применений потребуется максимально высокий уровень качества измерения, особенно с точки зрения точности, диапазона регулирования и повторяемости.

Система может также потребовать контрольного измерения расхода, чтобы можно было подтвердить правильность учета потребления. Следует отметить, что после утраты доверия к любой системе мониторинга восстановить его очень трудно. Система также должна включать измерение потерь системы, возникающих при подаче пара в конкретное место. Это означает, что расходомеры следует размещать как можно ближе к котельной.

В применениях M and T и при определении энергоэффективности главным критерием является повторяемость. Пользователя будут больше интересовать тренды потребления, чем абсолютные значения.

Определение схемы размещения расходомеров

После того как определена компоновка системы и решено, какие данные необходимы для точного измерения энергопотребления системы или установки, можно рассматривать количество и расположение необходимых расходомеров. Это требует анализа всей площадки в целом, включая паровую магистраль от котельной.

На Рисунке 4.5.8 показаны четыре возможные схемы для одной и той же системы.

Четыре схемы, показанные на Рисунке 4.5.8, иллюстрируют, как подключение нескольких расходомеров пара может влиять на получаемые результаты и в конечном итоге на анализ данных. Задание параметров расходомера пара Некоторые факторы, которые необходимо учитывать при выборе расходомера пара: Характеристики

• ****Точность.
• Повторяемость.
• Диапазон регулирования.
• Падение давления.
• Возможности индикатора. Техническое обслуживание
• Надежность.
• Необходимость калибровки.
• Потребность в запасных частях или схема сервисной замены.
• Простота технического обслуживания. Стоимость
• Стоимость расходомера.
• Стоимость сопутствующих приборов.
• Стоимость монтажа.
• Совокупные затраты за весь срок службы. Прочие факторы
• Репутация производителя.
• Поддержка со стороны производителя.
• Первоначальные требования к калибровке.
• Компенсация плотности.
• Возможность интерфейсного подключения.
• Наличие сопутствующего оборудования.
• Качество предоставляемой литературы и информации. Все приведенные выше пункты следует рассматривать в совокупности. Например, ошибкой может быть выбор расходомера только по точности, поскольку на практике часто приходится искать баланс между точностью и надежностью.

Самые точные расходомеры нередко оказываются самыми деликатными и могут плохо переносить работу с паром. Более разумный подход - искать сочетание приемлемой точности, хорошей повторяемости и подтвержденной надежности при работе с паром. Полезный контрольный список для выбора расходомера пара

Ниже приведен полезный список вопросов, который помогает выбрать расходомер пара:

• Каково применение? (Расходомер котельной, расходомер подразделения или расходомер установки.)
• Каков размер и конфигурация трубопровода?
• Каковы давление и температура пара?
• Какова цель измерения расхода? (Распределение затрат, проверка эффективности установки, мониторинг энергосберегающей программы.)
• Что должен показывать расходомер? (Расход, количество, масса или объем.)
• Нужно ли измерять максимальный, минимальный и/или средний расход?
• Какие требуются точность, повторяемость и диапазон регулирования?
• Каков допустимый бюджет на закупку?
• Какая часть этого бюджета выделяется на монтаж и вспомогательное оборудование?
• Кто будет устанавливать расходомер?
• Кто будет выполнять пусконаладка расходомера?
• Кто будет выполнять техническое обслуживание расходомера?
• Нужно ли подключать расходомер к местным самописцам или центральным системам управления энергией?
• Является ли физический размер ограничением?
• Предназначен ли расходомер для работы с паром?
• Требуются ли дополнительные функции, например удаленные аварийные сигналы на таймерах? После завершения этой оценки перед окончательным выбором необходимо выполнить шаги, показанные на Рисунке 4.5.9.