Теплосчетчики КМ-5

Назначение

Теплосчетчики КМ-5 (в дальнейшем - теплосчетчики) предназначены для измерения и коммерческого учета отпуска/потребления количества теплоты, объема й массы теплоносителя, отпускаемого источниками теплоты и потребляемого жилыми, общественными, коммунально-бытовыми зданиями, промышленными предприятиями в закрытых и в открытых системах теплоснабжения, для измерения и регистрации объемного и массового расхода и параметров теплоносителя, для измерения и регистрации объемного и массового расхода трубопроводах горячего и холодного водоснабжения, а также для использования в автоматизированных системах учета, контроля и регулирования количества теплоты.

Описание

Теплосчетчик КМ-5 представляет собой многофункциональный многоканальный прибор модульного исполнения, который выполняет измерения, вычисления, учет и регистрацию количества теплоты, а также объема, массы, объемного и массового расхода и параметров теплоносителя в одной или нескольких тепловых системах одновременно. Вычисления количества теплоты производятся в водяных системах теплоснабжения по МИ 2412-97, в паровых системах теплоснабжения по МИ 2451-98.

Теплосчетчики состоят из измерительных преобразователей (далее - преобразователей) расхода (ПР), давления (ПД), термопреобразователей (ПТ), одного или нескольких измерительных блоков (ИБ), одного или нескольких блоков питания (БП) и вычислительного устройства (ВУ), соединенных между собой линиями связи. К измерительным блокам подключаются преобразователи расхода, температуры и давления.

В состав ИБ могут входить преобразователи температуры, давления, и преобразователи расхода производства «ТБН энергосервис». Преобразователи расхода могут быть, следующих типов: электромагнитные полнопроходные преобразователи расхода (ПРЭ), электромагнитные погружные ПР для трубопроводов большого диаметра (ПРБ-n, где п - число датчиков локальной скорости в составе преобразователей расхода) и преобразователи расхода для газообразных, парообразных и жидких сред (ПРП), основанные на применении струйного автогенератора.

Измерительные каналы расхода (КР), температуры (КТ) и давления (КД) теплосчетчика состоят из первичного преобразователя соответствующего параметра (расхода, температуры, давления), линии связи и измерительного блока.

Измерительные каналы расхода подразделяются на основные и дополнительные. В основных КР используются электромагнитные полнопроходные преобразователи расхода, электромагнитные погружные ПР, преобразователи расхода для парообразных и жидких сред. В каналах расхода с ПРЭ, ПРБ-n возможно измерение расхода в обоих направлениях движения потока измеряемой среды.

В дополнительных каналах используются водосчетчики или ПР с импульсным выходом (ПРИ), (см. Приложение 1).

Измерительный канал количества теплоты (ККТ) теплосчетчика представляют собой совокупность КР, КТ, КД и ВУ, обеспечивающую измерение количества теплоты по результатам измерения параметров теплоносителя. Информационно-вычислительные каналы количества теплоты (ИВКТ) представляют собой совокупность аппаратных и программных средств, позволяющую получать данные от ККТ, производить математические операции над полученными данными и передавать результат в форме, удобной для индикации, регистрации, хранения и передачи в цифровом и/или аналоговом виде. ККТ называются основными, если в них используются основные КР и дополнительными, если используются дополнительные КР.

В зависимости от модели, теплосчетчики КМ-5 имеют от одного до восьми основных КР, до десяти дополнительных КР, от 2 до 24 каналов измерения температуры, канал измерения температуры наружного воздуха и до 16 КД. В зависимости от компоновки, теплосчетчики выпускаются в 9 исполнениях.

Блоки ИБ, ВУ и ПР могут быть объединены или выполнены в отдельных корпусах. Измерительный блок Си вычислительное устройство, выполненные в одном корпусе представляют собой модуль ИБ/ВУ или изме-(рительно-вычислительный блок ИВБ. Преобразователь расхода с установленным на нем модулем ИВБ пред-/ ставляет собой модуль КМ, а ПР с установленным на нем модулем ИБ представляет собой модуль 1JL11C или ]АСД.

1г г Модули КМ, ИВБ или ВУ могут иметь алфавитно-цифровое табло и клавиатуру, обеспечивающую возможность вывода на табло измерительной информации. ВУ выполняет функции тепловычислителя (далее по тексту понятия ВУ и тепловычислитель равнозначны).

Модули ИБ, КМ, ППС и ИВБ в зависимости от модификации имеют различное число измерительных каналов:

ИБ, КМ и ППС - один основной КР, до двух дополнительных КР, до трех КТ и до двух КД;

КМ-2П - два основных КР, до двух дополнительных КР, от двух до трех КТ и до трех КД;

ППС-2П - два основных КР, два КТ и до трех КД;

ИВБ-2П - подключается до четырех модулей ППС-2П по интерфейсу RS-485, допускается до четырех дополнительных КР, один КТ для измерения температуры теплоносителя и один КТ для измерения температуры наружного воздуха;

КМ-М (КМ-1П) - один основной КР, подключается до семи модулей АСД (ППС-Ш) по интерфейсу RS-485, допускается до двух дополнительных КР, до трех КТ и до двух КД;

АСД (ППС-Ш) - один основной КР, допускается дополнительный КР, до трех КТ и до двух КД;

ИВБ (ИВБ-1П) - подключается до восьми модулей АСД (ППС-Ш) по интерфейсу RS-485, допускается до двух дополнительных КР, до восьми КТ и до восьми КД

ВУ-          подключается до восьми модулей АСД (ППС-Ш) или до четырех модулей ППС-2П по

интерфейсу RS-485.

Сигналы от первичных измерительных преобразователей поступают на входы модулей КМ, ППС, ИВБ и ИБ, где проходят обработку и преобразование в кодовые электрические сигналы. Функционально модули ППС предназначены для увеличения числа измерительных каналов теплосчетчика и, в зависимости от модификации, выполняют только первичную обработку измерительной информации, поступающей по этим каналам, или первичную обработку и пересчет кодовых сигналов измерительных каналов ППС в физические величины (величины расхода, температуры и давления). Обработанные данные каналов ППС передаются в ИВБ или ВУ по интерфейсу RS-485.

В ИВБ или ВУ происходит пересчет кодовых сигналов измерительных каналов модулей КМ и ППС в физические величины и окончательное вычисление объема, массы и параметров теплоносителя, а также вычисление и архивирование количества теплоты, объема и массы теплоносителя в одной или нескольких тепловых системах.

Теплосчетчики снабжены интерфейсом RS-485 для вывода измерительной информации на принтер, мо-'Аем, персональный компьютер или другие устройства, с помощью которых можно считывать текущие показания теплосчетчиков и накопленные данные или использовать в измерительно-вычислительных системах и в системах управления. По заказу потребителя теплосчетчики могут быть снабжены дополнительно или взамен RS-485 интерфейсом другого типа.

Теплосчетчики могут быть дополнительно снабжены адаптерами, предназначенными для вывода измерительной информации и подачи управляющих сигналов в виде выходных электрических сигналов (далее адаптеры выходных сигналов):

постоянного тока в диапазоне 4-20 мА или другом по ГОСТ 26.011;

частотного сигнала в диапазоне 0-1000 Гц или другом по ГОСТ 26.010; импульсного сигнала с заданным весом импульса.

Адаптеры могут быть встроены в ИБ/ВУ, ИБ, ВУ или выполнены в отдельном корпусе.

3. ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

3.1 Пределы допускаемой основной относительной погрешности измерительного канала количества теплоты (ККТ) теплосчетчика КМ-5, %:

■ Для ККТ с ПР типа ПРЭ, ПРБ-п:

S(?KM-5 = ± (IM + |S&t| + ISHEAtl+ISWKKTBbml)

где 5м - предел допускаемой относительной погрешности КР при измерении массы теплоносителя;

8д1 - предел допускаемой относительной погрешности комплекта термопреобразователей;

5ибй( - предел допускаемой относительной погрешности определения разности температур ККТ без учета погрешности комплекта термопреобразователей (8ибм = 0,05+4/At);

At [°C] - значение разности температур в подающем и обратном трубопроводах;

SWkktbum ~ относительная вычислительная погрешность основных измерительных каналов коли

чества теплоты.

■ Для ККТ с ПР типа ПРП: для перегретого пара: для насыщенного пара: для жидких сред:

30км-5 = ± (|8М| + Kf|8Kpt| + KP-|8Kpp|+|3WKKTBbi4|)

8бкм-з ~ ± (]8м| + Кр|8кР1|+|8\Укктвыч|)

80КМ-5 = ± (|8м| + |5ai| + |8HEAt|+|8WKKTBbi4|)

где 8М, 8№ и 8крр - пределы допускаемой относительной погрешности КР (при измерении массы), КТ и КД в составе поверяемого ККТ. 8№ = 0.2; 8крр = уд.д..-АР/Р1 + 0.5, где уд.д и АР - приведенная погрешность и диапазон измерения датчика давления, Pi - значение давления пара в поверочной точке. Kt, КР - коэффициенты, учитывающие влияние температуры и давления пара на энтальпию и плотность пара.

Примечание: Величины 8М и 8&t приведены, соответственно, в п. 3.2 и 3.5.

3.2 . Пределы допускаемой основной относительной погрешности теплосчетчика при измерениях объема (объемного расхода) 8v и массы (массового расхода) 8М теплоносителя, обеспечиваемых основными КР, с преобразователями расхода типа ПРЭ, ПРБ-n и ПРП, соответствуют значениям, указанным ниже.

■ для КР с использованием электромагнитных полнопроходных преобразователей расхода типа ПРЭ в зависимости от класса точности 8V =8М, %:

* для КР с использованием электромагнитных погружных ПР типа ПРБ-n (для трубопроводов большого диаметра) 8V = 8М приведены в таблице 1.

Таблица 1

■ для КР с использованием ПР типа ПРП (для газообразных, парообразных и жидких сред) 8V приведены в таблице 2.

Таблица 2

Примечание: Gmax = (8 ... 31)-Gmin при перепаде давления АР= 10 ... 160 кПа для жидких сред и Gmax = (10 ... 25)-Gmin при АР= 10 ... 63 кПа для пара и газообразных сред. Значения Gmin в зависимости от исполнения 1 или 2 (при перепаде давления АР не более 0.1 кПа) приведены в таблица 3.

Пределы допускаемой основной относительной погрешности при измерении массы и массового расхода 8м, %

для жидких сред:             8М ~ ± 8V

для перегретого пара:           8М = ± (|8V| +     + |8ja>p|)

для насыщенного пара:         5М = ± (|5V| + |§KPt|)

где 5крь 8|<рР, - пределы допускаемой основной относительной погрешности каналов температуры и давления, используемых при измерении массы и массового расхода в поверяемом КР, %.

Зкп = 0.2; Зктр = удд -Ар/Р + 0.5, где удд и АР - приведенная погрешность и диапазон измерения датчика давления, Р- текущее значение давления пара.

Таблица 3

Примечание : В типовую поставку теплосчетчиков входят ПР для основных каналов расхода производства «ТБН энергосервис» типа ПРЭ, ПРБ-n или ПРП.

3.3 Пределы допускаемой основной относительной погрешности теплосчетчика при измерениях объема, массы, объемного и массового расхода теплоносителя, обеспечиваемых дополнительными измерительными каналами расхода, соответствуют значениям пределов допускаемой основной относительной погрешности измерения объема, массы, объемного и массового расхода ПРИ, используемых в дополнительных КР (Приложение 1).

3.4 Диапазон диаметров условного прохода (Ду), верхние пределы измерения объемного расхода (Gvmax) и динамический диапазон измерения объемного расхода D= Gmax/Gmin первичных преобразователей расхода, используемых в основных измерительных каналах расхода в соответствии с таблицей 4.

Таблица 4

Примечание : диапазон измерения основных измерительных каналов расхода с ПР типа ПРЭ и ПРБ-n может быть уменьшен по требованию заказчика, но не менее чем до Gmax/Gmin=25.

3.5 Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности теплосчетчика при измерении температуры теплоносителя, температуры наружного воздуха и разности температур теплоносителя соответственно равны, °C:

AtKM-5 =±(|At|+0.2+ 0.00054)

Ataкм-5 = ± (|Ata| + 0.4 + 0.002-ta)

AitKM-S — ± (|АД(|+0.04 + 0.0005-At)

где At, Ata и Ад, - соответственно пределы допускаемой абсолютной погрешности ПТ или комплектов ПТ, используемых для измерения температуры теплоносителя t, температуры наружного воздуха ta и разности температур теплоносителя At, °C. Значения Atn Ад, комплектов ПТ, входящих в типовую поставку приведены в приложении 2.

3.6 Пределы допускаемой основной относительной вычислительной погрешности ККТ и ИВКТ, %

0.1

от 0 до 150

от 0 до 400

3.7 Диапазон измерения температуры теплоносителя в водяных системах теплоснабжения, °C

3.8 Диапазон измерения температуры теплоносителя в паровых

системах теплоснабжения, °C

ля без учета погрешности ПД, в диапазоне 1< (Ртах / Р) <100,

3 20 Теплосчетчик имеет нормированные метрологические характеристики при следующих условиях эксплуатации:

для КР с использованием преобразователей расхода для газообразных, парообразных и жидких сред теплоноситель -

насыщенный или перегретый водяной пар, с параметрами:

- плотность (определяется статическим давлением и температурой), кг/м3, от 0,5 до 25; - степень сухости насыщенного пара (отношение массы газовой фазы

Примечание: в скобках приведены значения температуры, избыточного давления для теплосчетчиков специального исполнения.

сетевая вода с параметрами:

- температура,°C,                                                          до 150;

избыточное давление, МПа,                                                    до 1.6 (1.0);

3.20.2 Рабочие условия применения:

3 211 индикация на дисплее:

количества теплоты Q, [Гкал] и [МВт*ч] для одной или нескольких (Q, Q1, ...) тепловых систем;

объема V, [м1] и массы М, [т] теплоносителя в подающем и/или обратном (подпиточном) трубопроводе и в трубопроводах, на которые установлены ПР дополнительных каналов;

текущего значения объемного Gv, [м1/ч] и массового Gm, [т/ч] расхода теплоносителя в подающем и/или обратном (подпиточном) трубопроводе и в трубопроводах, на которые установлены ПР дополнительных каналов;

тепловой мощности W, [Гкал/ч] и [МВт] ;

температуры теплоносителя в подающем tl, обратном t2 и подпиточном tx трубопроводах и в трубопроводах, на которые установлен дополнительный комплект ПТ, [°C];

разности температур At в подающем и обратном трубопроводах и в трубопроводах, на которые установлен дополнительный комплект ПТ, [°C] ;

времени наработки теплосчетчика Тр, [ч] ;

давления в трубопроводах, на которые установлены ПД (от одного до шестнадцати ПД, в зависимости от модификации теплосчетчика), [кгс/см2] и [МПа];

температуры окружающего воздуха ta (при комплектовании теплосчетчика дополнительным термопреобразователем), [°C];

текущих даты и времени;

информации о модификации счетчика, его заводского номера, его настроечных параметрах и состоянии прибора;

3 212 архивирование измеряемых/вычисляемых параметров теплоносителя с глубиной архивов:

почасового, суток посуточного, месяцев помесячного, лет погодового, лет

не менее 42

12

5

не менее 12

не менее 4096

архива событий (ошибок), строк ном) трубопроводах и в трубопроводах, на которые установлены ПР дополнительных каналов, информации о модификации счетчика, его настроечных параметрах и состоянии прибора:

по заказу потребителя измерительная информация может быть представлена в виде одного или несколь ких типов выходных электрических сигналов:

постоянного тока в диапазоне 4-20 мА или другом по ГОСТ 26.011;

частотного сигнала в диапазоне 0-1000 Гц или другом по ГОСТ 26.010;

импульсного сигнала с заданным весом импульса.

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносится на эксплуатационную документацию и на корпус прибора - типографским способом.

Комплектность

Состав теплосчетчика при поставке в соответствии с таблицей 6.

Таблица 6

ПРИМЕЧАНИЯ:

1. Позиции комплектации, количество которых помечено (*) не входят в базовый комплект и постав

ляются по дополнительному заказу.

2. Тип и количество преобразователей расхода в основных каналах расхода и ПР в модулях КМ, ППС, АСД в соответствии с заказом.

3. Тип и количество преобразователей расхода в ДКР в соответствии с заказом.

4. N - число модулей ППС-2П для КМ-5 исполнения 4 и число модулей АСД (ППС-1П) для КМ-5 исполнения 5 и 6. Число модулей ППС-2П: 1< N<4, число модулей АСД (1П1С-1П): 0< N<8 в исполнении 5 и 0< N< 7 в исполнении 6 (т.о. модули АСД (1П1С-1П) в исполнении 5 и 6 могут отсутствовать).

5. Тип и количество ПТ в соответствии с заказом.

6. Тип блока питания в соответствии с заказом.

7. Тип и количество преобразователей давления с унифицированным выходным сигналом постоянного тока - 4-20 мА, 0-20 мА или 0-5 мА, имеющие допускаемый предел относительной погрешности не хуже 2%, в соответствии с заказом.

8. В случае, когда адаптер выходных сигналов выполнен в отдельном корпусе. Тип адаптера в соответствии с заказом.

Поверка

Поверка теплосчетчика КМ-5 проводится по методике МП42968951-2001 “Теплосчетчик КМ-5. Методика поверки”, согласованной ГЦИСИ «Ростест - Москва».

Рекомендуемый межповерочный интервал - 3 года.

Поверка включенных в состав ТС Измерительных преобразователей (расхода, давления, температуры), зарегистрированных в Государственном реестре как средства измерения с установленными для них собственными межповерочными интервалами, выполняется в сроки и по методикам, установленным в НГД на эти преобразователи. Основные средства поверки указаны в таблице 7.

Таблица 7

Нормативные документы

ГОСТ Р 51649-2000 «Теплосчетчики для водяных систем теплоснабжения. Общие технические условия».

ГОСТ 12997-84. «Изделия ГСП. Общие технические условия».

МИ 2412-97 «Водяные системы теплоснабжения. Уравнения измерений тепловой энергии и количества теплоносителя».

МИ 2451-98 ГСИ «Паровые системы теплоснабжения. Уравнения измерений тепловой энергии и количе

ства теплоты».

Международные рекомендации «International recommendation OIML R 75. Heat meters (МОЗМ P75).

«Теплосчетчики электромагнитные КМ-5. Технические условия ТУ 4218-001-42968951-99».

Заключение

Теплосчетчики КМ-5 соответствуют требованиям, указанным в нормативных технических документах и ТУ.