УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАСХОДА ПЕРЕКАЧИВАЕМОЙ ЖИДКОСТИ

Полезная модель относится к измерению расхода жидкостей и может быть использована при определении их расходов в водоснабжении, канализации и других отраслях промышленности.
Известны тахометрические приборы, в которых используется зависимость частоты вращения и числа оборотов подвижного элемента (крыльчатки, турбины) от расхода жидкости (см. Лобачев В.П., Шевелев Ф.А. Измерение расхода жидкостей и газов в системах водоснабжения и канализации. - 2-е изд., перераб. и доп. - М. Стройиздат, 1985, с. 8.
Известно устройство для определения расхода жидкости (см. заявка на изобретение RU 93002408 A, G01F 1/06, опубликовано 10.01.1996 г.) включающее насос, подключенный к электродвигателю, в цепи которого установлены датчики тока и напряжения, а также соединенный сдатчиками и индикатором электронный блок.
Известны расходомеры, которые основаны на бесконтактном измерении. Эти приборы могут устанавливаться практически на трубопроводах любого диаметра при достаточно высоких температурах и давлениях перекачиваемой жидкости.
Наиболее близким техническим решением является ультрозвуковой прибор, например 115800 (см. Руководство по эксплуатации и монтажу US-800.421364.0013Э. «Расходомер счетчик жидкостей ультразвуковой US-800», ООО «ТЕПЛОВОДУЧЕТ», г. Москва, www.teplovodouchet.ru) включающий насос, узел установки датчиков - располагаемый на прямолинейных участках трубопровода и вторичный прибор для показаний, и обработки сигнала.
Недостатком данного технического решения является высокая погрешность при измерении потоков жидкости и невозможность измерения потоков жидкости со значительным количеством твердых взвешенных веществ, а также необходимость длинных прямолинейных участков трубопровода до места установки расходомера и после него.
Задача полезной модели повысить точность измерения расхода перекачиваемой жидкости независимо от свойств перекачиваемой среды (температура, плотность и т.п.), состава перекачиваемой среды (наличие твердых веществ в перекачиваемой жидкости и их размера) и конфигурации трубопроводной системы в месте измерения расхода жидкости.
Сущность полезной модели заключается в том, что устройство для определения расхода перекачиваемой жидкости включающее насосный агрегат, питающий электро кабель, устройство для показаний и обработки сигнала, задвижку, дополнительно на каждом насосном агрегате установлен трехфазный счетчик электрической энергии, а устройство для показаний и обработки сигнала давления установлено после насосного агрегата до задвижки и обратного клапана.
Техническим результатом является то, что данное устройство может быть установлено внутри насосной станции и имеет высокую точность измерения независимо от конфигурации напорных трубопроводов. Также предлагаемое устройство не требует введения дополнительных поправок на различные режимы работы, на изменения свойств (температуры, плотности и т.п.) и состава перекачиваемой среды (количество твердых взвешенных веществ).
Сущность полезной модели поясняется чертежом.
Устройство включает насосный агрегат 1, с питающим кабелем 2. На насосном агрегате 1 установлен трехфазный счетчик электроэнергии с возможностью хранения профиля мощности 3 и устройство для показаний и обработки сигнала давления 4 перед задвижкой 5 с обратным клапаном 6.
При включении насосного агрегата 1 трехфазный счетчик электроэнергии 3 фиксирует затраченную насосом 1 мощность на перекачку реального потока жидкости, при этом, давление развиваемое насосным агрегатом 1 фиксируется устройством для показаний и обработки сигнала давления 4. Отключение насосного агрегата 1 сопровождается прекращением определения мощности и давления, замыкая цикл измерений при периодической работе оборудования. Далее циклы включения-выключения оборудования повторяются многократно внутри суток. Постоянная работа насосного оборудования сопровождается соответственно и постоянным измерением затраченной мощности и фактического давления насосного агрегата 1.
При работе насосного агрегата 1 постоянно измеряется потребляемая им мощность, трехфазный счетчик электрической энергии 3 и давление, создаваемое им в текущий период работы по устройству для показаний и обработки сигнала 4. Далее по зависимостям, описанным ниже, определяется расход перекачиваемой жидкости:
где N - мощность, затрачиваемая насосным агрегатом на перекачивание жидкости, Вт;
нас.агрегата
P - давление насосного агрегата в период работы, Па;
нас.агрегата
η - К.П.Д. насосного агрегата, в долях единицы;
3
Q - расход перекачиваемой жидкости, м/с
Расход перекачиваемой жидкости определяется через затраченную насосным агрегатом 1 мощность, которая измеряется трехфазным счетчиком электрической энергии 3. Давление, развиваемое насосным агрегатом 1, определяется устройством для показаний и обработки сигнала давления 4 и К.П.Д. насосного агрегата 1.
К.П.Д. насосного агрегата устанавливается заводом изготовителем (паспортное значение) и может быть откорректировано в процессе пусконаладочных работ или поверочных (один раз в год) работ.
Использование предлагаемого устройства для определения расхода перекачиваемой жидкости не требует введения дополнительных поправок на изменение плотности жидкости и ее температуры, не зависит от наличия или отсутствия в жидкости твердых взвешенных веществ и их размера, т.е. от состава жидкости. На точность измерения не оказывает влияние конфигурация трубопровода, в т.ч. внутри насосных станций.
Кроме того, при использовании данного устройства появляется возможность отслеживать моточасы работы насосного агрегата в определенный промежуток времени (сутки, месяц, год и т.п.) и определять момент снижения эксплуатационных характеристик при отклонении реальной величины К.П.Д. насосного агрегата от паспортного значения К.П.Д.