Калориметры газовые WI

Назначение

Калориметры газовые серии WI предназначены для измерения в непрерывном режиме объемной низшей теплоты сгорания (модели WI/H и WI/НА) и числа Воббе (модели WI/W и WI/WA) горючих газов, включая природный газ (в дальнейшем - газы), и объемной низшей теплоты сгорания низкокалорийных (доменных и коксовых) газов (модели WI/WH и WI/WHA) в целях внутреннего учета потребления и осуществления учетно-расчетных операций между поставщиками и потребителями газа.

Область применения калориметров газовых серии WI - определение теплотехнических свойств газов на предприятиях топливно-энергетического комплекса, газовой, коксовой, металлургической и других отраслей промышленности.

Описание

Способ измерения газового калориметра основан на сохранении постоянной температуры отходящего газа в диапазоне (калибровки ± 5) °C во время горения рабочего газа путем добавления в отходящий газ холодного воздуха. Когда температура отходящих продуктов сгорания изменяется из-за изменения качества рабочего газа, изменяется соответствующее регулируемое количество холодного воздуха. Таким образом, количество холодного воздуха пропорционально измеряемой величине - низшей объемной теплоте сгорания (или числу Воббе).

Калориметр калибруется по тестовому газу, теплофизические параметры и компонентный состав которого должны быть близки к измеряемому газу. Калибровка проводится либо в ручном режиме (модели WI/H, WI/W и WI/WH), либо в автоматическом (модели WI/HA, WI/WA и WI/WHA).

Табл. 1 - Модели калориметров WI

Горючий газ поступает в горелку:

- в моделях для измерения числа Воббе - через точный регулятор давления газа при постоянном давлении;

- в моделях для измерения калорийности - через точный регулятор давления газа в газовую помпу, которая обеспечивает поступление в горелку постоянного объема газа в единицу времени, независимо от его плотности.

- в моделях для измерения низшей объемной теплоты сгорания низкокалорийных газов - через точный регулятор давления газа при постоянном давлении.

Газ проходит через сопло горелки и сгорает в ее верхней части.

Мощность горелки меняется:

- в моделях для измерения числа Воббе - в зависимости от калорийности и относительной плотности, а следовательно и числа Воббе рабочего газа;

- в моделях для измерения калорийности - только в зависимости от низшей объемной теплоты сгорания.

Охлаждающий воздух нагнетателем подается в трубу горелки через воздушный клапан. Горячий отходящий газ и холодный воздух перемешиваются в смесителе воздуха и продуктов горения, при этом нагревают компенсационную трубку, которая в зависимости от температуры изменяет свою длину, и выходят наружу через отверстия в трубе. При изменении длины компенсационной трубки через рычаг закрывается или открывается выходное измерительное отверстие. Измерительное отверстие и калиброванное отверстие для воздуха представляют собой ступень, давление в которой регулирует положение воздушного клапана, а, следовательно, и количество холодного воздуха подаваемого в трубу горелки. В результате перед калиброванным отверстием для воздуха создается давление, которое пропорционально квадрату измеряемой величины. Изменяющееся давление воздуха воздействует на чувствительный элемент преобразователя давления, на выходе которого образуется выходной токовый сигнал 0/4-20 мА, пропорциональный объемной теплоте сгорания (калорийности) или числу Воббе соответственно (в зависимости от модели калориметра), предназначенный для использования в системах контроля, управления и регулирования, обработки вычислителем или вывода на иные внешние устройства.

Управление калориметром производится посредством кнопок на передней панели прибора и дисплея. Калориметр имеет устройство защиты при погасании пламени.

Калориметр может быть оснащен блоком программируемой автоматической калибровки (модели WI\HA, WI\WA и WI/WHA) В этом случае прибор имеет дополнительный вход, к которому подключается баллон с калибровочным газом с известными теплотехническими характеристиками (калорийность и число Воббе), значение которых вводится в электронный блок калориметра. Пользователь имеет возможность назначить расписание (дни недели, время, продолжительность калибровки), по которому будет производиться переключение прибора с рабочего газа на калибровочный и обратно путем автоматического перекрытия клапанов. Таким образом, измеряя параметры калибровочного газа и сравнивая их с данными в электронном блоке, прибор автоматически производит корректировку, тем самым повышается точность и достигается высокая стабильность характеристик.

Программное обеспечение (ПО) калориметра располагается в ПЗУ, устанавливаемом на плате процессора блока управления и регулирования, выполняет функции сбора, обработки, представления и передачи измерительной информации, управления режимами работы калориметра, непрерывного контроля параметров. Оно функционирует независимо от других программ и является неотъемлемой частью калориметра.

На калориметре отсутствуют интерфейсы, с помощью которых может быть осуществлено недопустимое изменение ПО и данных внешними программно-аппаратными средствами.

Технические характеристики

Диапазон измерений (для всех приборов):

- объемной теплоты сгорания (низшей), МДж/м3 (Мкал/м3):

■22

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносится на титульный лист Руководства по эксплуатации калориметра методом компьютерной графики и на боковую поверхность прибора в виде наклейки.

Комплектность

Комплект поставки определяется заказом и отражается в спецификации

Основной комплект поставки включает:

1. Измерительный прибор;

2. Нагнетатель холодного воздуха;

3. Шланг, длиной 1 м;

4. Фитинги для монтажа медной или стальной трубки 0 8x1 мм;

5. Руководство по эксплуатации.

6. МП 2414-0046-2010, «Калориметры газовые серии WI. Методика поверки», согласованным с ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева" 20 апреля 2010 г.

Поверка

Поверка калориметров газовых серии WI проводится в соответствии с документом МП 2414-0046-2010, «Калориметры газовые серии WI. Методика поверки», согласованным с ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» 20 апреля 2010 г.

Основные средства поверки:

- эталонные меры объёмной теплоты сгорания (числа Воббе) - рабочие эталоны 3-го разряда, относительная погрешность которых не превышает 0,3 % в соответствии с Государственной поверочной схемой для средств измерений энергии сгорания (ГОСТ 8.026-96), размер единицы которым передается от государственного первичного эталона единицы энергии сгорания (ГЭТ 16-96);

- миллиамперметр с погрешностью не более ±0,05 % в диапазоне (4-20) мА или цифровой вольтметр с погрешностью не более ±0,015 % в диапазоне (0,4-2,0) В в комплекте с катушкой эталонной с электрическим сопротивлением 100 Ом.

Межповерочный интервал - 6 месяцев.

Нормативные документы

1. ГОСТ 8.026-96 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений энергии сгорания и удельной энергии сгорания (калориметров сжигания).

2. ГОСТ 8.577-2000 ГСИ. Теплота объемная (энергия) сгорания природного газа. Общие требования к методам определения.

3. ГОСТ 31369-2008 (ИСО 6976) Газ природный. Вычисление теплоты сгорания, плотности, относительной плотности и числа Воббе на основе компонентного состава.

4. ГОСТ 8.578-2008 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений содержания компонентов в газовых средах.

5. Техническая документация фирмы изготовителя.

Заключение

Тип калориметров газовых серии WI (модели WI/H,WI/HA,WI/W,WI/WA WI/WH, WI/WHA) утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведенными в настоящем описании типа, метрологически обеспечен при ввозе в Россию и в эксплуатации согласно государственной поверочной схеме (ГОСТ 8.026).