Тема 7_ТЭСиЭБ

1.

ТЕПЛОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ
СИСТЕМЫ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ
БАЛАНСЫ ПРОМЫШЛЕННЫХ
ПРЕДПРИЯТИЙ
доцент кафедры ТСУ и ТД
к.т.н. Нечитайлов Василий Васильевич

2.

ТЕМА 7. Учет потребления теплоэнергетических
ресурсов на промышленном предприятии
Учебные вопросы:
1. Значимость учета энергетических ресурсов.
2. Приборы
учета
тепловой
энергии
и
теплоносителя.
3. Приборы учета электрической энергии.
4. Приборы для текущего контроля расходования
энергоресурсов.

3.

Литература
1. С.В. Дахин. ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ В ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКЕ
И ТЕПЛОТЕХНОЛОГИЯХ. Учебное пособие. ГОУ ВПО
«Воронежский
государственный
технический
университет», 2010.
2. С.Н.Смородин, В.Н.Белоусов, В.Ю.Лакомкин. СИСТЕМЫ
И УЗЛЫ УЧЕТА РАСХОДА ЭНЕРГОРЕСУРСОВ. Учебное
пособие. Санкт-Петербург, СПбГУРП. 2014.
3. С.Н.Смородин, В.Н.Белоусов, В.Ю.Лакомкин. ОСНОВЫ
ЭНЕРГОАУДИТА ОБЪЕКТОВ. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ПАСПОРТ
ПРЕДПРИЯТИЯ. Учебное пособие. Санкт-Петербург,
СПбГУРП. 2014.
3

4.

1. Значимость учета энергетических ресурсов
При учете ЭР важно осуществить рациональный выбор
оборудования и приборов, обеспечивающих учет ЭР. Из
параметров, измеряемых при учете ЭР, наиболее значимым
является
расход
среды.
Расходомеры
характеризуются
техническими,
метрологическими
и
эксплуатационными
характеристиками.
К техническим характеристикам относятся:
- метод измерения расхода теплоносителя;
соответствие
допустимых
параметров
расходомера
характеристикам измеряемой (давление, температура, влажность,
запыленность потока и др.) и внешней (температура, давление,
влажность, взрывоопасная среда, наличие электромагнитных
полей) сред;
- диапазон диаметров расходомера;
- рабочий диапазон расхода;
- динамический диапазон расхода (отношение мин. расхода к
максимальному при соблюдении точности измерений);
4

5.

- требования к протяженности прямолинейных участков до и
после первичного преобразователя расхода, установленного на
трубопроводе;
- тип выходного сигнала (аналоговый, дискретный);
- необходимость энергопитания.
5

6.

К метрологическим характеристикам относятся:
- значение основной и дополнительной погрешностей;
- метод поверки и межповерочный интервал;
- возможность раздельной поверки расходомера, являющегося
компонентом измерительной системы (поверка расходомера
теплосчетчика возможна только как поверка единого средства
измерения).
К эксплуатационным характеристикам относятся:
- необходимость проведения регламентных работ по обслуживанию
средства измерения;
- метод поверки расходомера: проливной - требует поверки
расходомера на специальном стенде;
беспроливной - позволяет поверить расходомер без демонтажа
первичного преобразователя.
6

7.

Установка теплосчетчиков целесообразна по следующим
причинам:
- упорядочивание расчетов и исключение необоснованных
платежей;
- она является первым необходимым шагом в программе
мероприятий по экономии энергии, хотя установка приборов учета
не создает экономии. Без учета потребления энергоресурсов
невозможно
планировать,
реализовать,
контролировать
мероприятия по энергосбережению;
- принципиальное положение Федерального закона «Об
энергосбережении и повышении энергетической эффективности и о
внесении изменений в отдельные законодательные акты РФ» от
23.11.2009 № 261-ФЗ о всеобщем переходе на приборный учет
энергоресурсов медленно, но неуклонно реализуется во множестве
федеральных и региональных нормативов, предусматривающих
введение льгот и поощрений, с одной стороны, и санкций и
штрафов – с другой.
7

8.

При выборе типа прибора учета ЭР учитывают:
- необходимый диапазон измерения;
- требуемую точность;
- условия эксплуатации прибора (температура окружающей среды,
влажность и запыленность воздуха, наличие внешнего
электромагнитного поля);
- условия монтажа (длина прямолинейного участка, расстояние от
датчика до вторичного прибора, пространственная ориентация);
- необходимость выполнения и вид дополнительных функций;
- наличие средств периодической поверки;
- продолжительность межповерочного интервала;
- срок службы;
- цену.
8

9.

Требования к коммерческим приборам учета ЭР (принятыми для
расчетов между поставщиком (продавцом) и покупателем
(потребителем тепла и воды):
- прибор внесен в Госреестр РФ средств измерений;
- прибор должен иметь клеймо, подтверждающее срок очередной
поверки;
- погрешность прибора находится в пределах установленных норм
точности измерений;
- область применения прибора, указанная в заводском паспорте, соответствует реальным условиям использования (например, прибор
для измерения расхода холодной воды не может быть применен
для измерения расхода горячей воды);
9

10.

Приборы учета холодной и горячей воды
Рис. 1. Тахометрический (турбинный) расходомер
10

11.

Рис. 2. Тахометрический (крыльчатый) расходомер
11

12.

Рис. 3. Индукционные расходомеры
12

13.

2. Приборы учета тепловой энергии
Рис. 5. Теплосчетчик (комплект)
13

14.

14

15.

15

16.

Счетчики тепловой энергии имеют следующие возможности:
- часовые, суточные и месячные энергонезависимые архивы;
- вывод информации на принтер и компьютер;
- съем информации через оптический порт вычислителя при
помощи переносного компьютера;
- передача информации по телефонным линиям связи;
- работа в сети сбора и передачи информации и др.
16

17.

3. ПРИБОРЫ УЧЕТА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ
Основные типы счетчиков электрической энергии:
- индукционные и электронные;
- однофазные и трехфазные;
- однотарифные и двухтарифные;
- для учета активной и реактивной энергии;
- с одним и двумя направлениями учета;
- без выходного сигнала и с выходным импульсным сигналом.
Для
организации
двухтарифного
учета
электроэнергии
применяются устройства переключения тарифов.
Некоторые типы счетчиков, представленные на нашем рынке:
- электронные ЦЭ6807Б, СЭТ3, СЭТ4, УПТ 12-100;
- индукционные Е73С, Е73СД, Т37, Т31.
Перспективные электронные счѐтчики электроэнергии: НЭС-04,
«Альфа», СЭТ3, СЭТ4, ПСЧ, ЦЭ-6850, УПТ12-100, Ф669, «Меркурий
230», СО-ИБ1, СА4У-ИТ2.
17

18.

СИСТЕМЫ УЧЕТА ЭНЕРГОРЕСУРСОВ
Современные технологии получения, сбора и обработки
информации позволяют реализовать учет энергоресурсов
практически в режиме реального времени.
Измерительные системы, обеспечивающие сбор, обработку,
хранение и передачу информации о потреблении или производстве
энергоресурсов, называются АСКУЭ – автоматизированные
системы контроля и учета энергоресурсов.
18

19.

АСКУЭ состоят из трех подсистем:
- подсистемы сбора первичной информации – нижний уровень
АСКУЭ;
- подсистемы первичной обработки и хранения информации –
средний уровень АСКУЭ;
подсистемы
переработки,
отображения,
хранения
и
информационного обмена – верхний уровень АСКУЭ.
19

20.

Автоматизированные измерительные системы обеспечивают:
- коммерческий учет электрической энергии и мощности на
оптовом рынке;
- коммерческий учет отпуска (потребления) электрической,
тепловой энергии и расхода энергоносителей (воды, пара,
природного газа, кислорода, сжатого воздуха и др.);
- расчет оплаты за потребляемую энергию по многотарифной
системе и формирование отчетных документов;
- телеметрический контроль режимов работы электрических,
тепловых и газовых сетей, оборудования;
- автоматическое и дистанционное управление промышленным и
энергетическим оборудованием;
- данные для расчета удельных энергозатрат на единицу продукции.
20

21.

Для измерения расхода различных сред являются следующие
методы:
- переменного перепада давления среды на сужающем устройстве;
- вихревой;
- гидродинамический;
- тахометрический;
- силовой.
В числе методов, пригодных для измерения расхода, главным
образом жидкостей, используются:
- ультразвуковой;
- электромагнитный.
21

22.

4. Приборы для текущего контроля расходования энергоресурсов
1. Ультразвуковые расходомеры (рис.4) (с датчиками накладного
типа, применяются без врезки в трубопровод) – регистрируют
скорость и рассчитывают расход жидкости (для некоторых моделей
и пара) в трубопроводах диаметром 15 – 2000 мм при скорости
потока 0,3 – 12 м/с; рабочая температура датчиков от -35 0С до 200
0С; информация выводится на встроенный дисплей; имеется
возможность подключения к ПЭВМ.
Предназначены для проведения измерения режимов работы
гидравлических систем. В комплекте с дифференциальными
манометрами и электронными электросчѐтчиками позволяют
получить информацию для расчѐта изменения КПД насосного
оборудования в процессе эксплуатации.
2. Ультразвуковые толщиномеры (рис.5) – измеряют толщину
стенки трубы и других твѐрдых материалов. Диапазон измерения
0,95 – 199 мм.
Предназначены для работы в комплекте с ультразвуковыми
расходомерами при измерении толщины стенки труб.
22

23.

Рис. 4. Виды ультразвуковых расходомеров
23

24.

Рис.5 Ультразвуковые толщиномеры
24

25.

3. Контактные термометры (рис.6) – измеряют температуру с
помощью температурных датчиков накладного и погружного типа в
диапазоне от -199 0С до 1800 0С. Позволяют определять разность
температуры и влажность окружающей среды.
Применяется для анализа режимов работы вентиляционных
систем, сушильных установок, климатических камер, в комплекте с
ультразвуковам расходомером позволяет определять расход
теплоты в системах теплоснабжения.
4. Инфракрасные термометры (пирометры) (рис.6) - дистанционно
измеряют температуру поверхности в диапазоне от -50 0С до 3000
0С. Встроенные функции – измерения; поиск минимальной,
максимальной температуры и разности температуры; поиск
поверхностей с отклонением температуры от заданной.
Применяются для обследования состояния теплоизоляции
теплотрасс, домов, мест утечек теплоты, холода, электрических
контактов и др., в том числе в труднодоступных местах.
25

26.

Рис.6. Контактный термометр (слева).
Инфракрасный термометр (пирометр) (справа)
26

27.

5. Тепловизоры (рис.7) – регистрируют в инфракрасном диапазоне
изображение исследуемого объекта с записью и обработкой в
цифровом виде (температурный диапазон измерения от -40 0С до
2000 0С).
Применяются для обследования состояния теплоизоляции
теплотрасс, домов, мест утечек теплоты, холода, электрических
контактов и др.
6. Термоанемометры (рис.8) – измеряют температуру (от -30 0С до
90 0С) и скорость (от 0 до 30 м/с) газового потока.
Предназначены для обследования систем приточно-вытяжной
вентиляции, сушильных установок, интенсивности инфильтрации
воздуха.
7. Течеискатели (рис.9) – по ультразвуковому уровню шума,
создаваемого струѐй в месте утечки, позволяет выявить места
протечки в трубопроводах, ѐмкостях, вентилях и других устройствах.
Предназначены для обнаружения мест утечек в водяных,
пневматических и газовых системах, работающих под давлением и
разряжением, определения дефектов в различных устройствах. 27

28.

Рис.7 Тепловизоры
28

29.

Рис.8 Термоанемометры
29

30.

Рис.9 Течеискатели воды (слева), газа (справа)
30

31.

8. Электронные манометры и дифференциальные манометры
(рис.10) – измеряют давление и перепад давления в
пневматических и гидравлических системах.
Предназначены для регистрации режимов работы вентиляторов,
насосов, компрессоров, пневмо- и гидросистем.
9. Электронные газоанализаторы (рис.10) – измеряют разряжение
в газоходе, температуру, содержание O2, CO, NO уходящих газов
котлов и печей, вычисляют содержание CO2, КПД процесса горения,
коэффициент избытка воздуха, потри теплоты с уходящими газами.
Предназначены для анализа и настройки режимов работы
горелочных устройств, печей и колов при проведении энергетических обследований и пусконаладочных работ.
10. Клещи универсальные токоизмерительные (рис.11) –
измеряют постоянный и переменный ток (до 2000 А), напряжение
(до 800 В), частоту (40 – 400), cosφ, активную и реактивную
мощности.
Предназначены
для
измерения
режима
энергопотребления без отключения ЭД, трансформаторов,
проверки симметричности электрической нагрузки.
31

32.

Рис. 10 Электронный манометр (слева). Электронный
газоанализатор (справа)
32

33.

Рис.11 Токоизмерительные клещи
33

34.

11. Анализаторы качества электроэнергии – измеряют активное и
реактивное энергопотребление.
Предназначены для проверки электросчѐтчиков, регистрации
графиков электропотребления оборудования и параметров
электрической сети за исследуемый период.
12. Электронные приборы сбора данных (даталоггеры) (рис.12) –
предназначены для регистрации показаний цифровых и аналоговых сигналов от измерительных приборов с заданным интервалом между измерениями с представлением собранной
информации в цифровом виде для передачи на ПЭВМ.
13. Люксметры (рис.13) – предназначены для обследования
системы освещения.
34

35.

Рис.12 Даталогеры
35

36.

Рис. 13 Люксметры
36