Ультразвуковой расходомер

   Подготовка  к монтажу:

   Для установки расходомера на объекте  необходимо:

• наличие свободного участка на трубопроводе для монтажа первичного преобразователя расхода (ПП) или установки преобразователей электроакустических (ПЭА);
• наличие прямолинейных участков трубопровода требуемой длины до и после места установки ПЭА;
• наличие места для размещения вторичного измерительного преобразователя (ВП) расходомера.

   Транспортировка расходомера к месту монтажа  должна осуществляться в заводской  таре.

   После транспортировки расходомера к  месту установки при отрицательной  температуре и внесения его в  помещение с положительной температурой во избежание конденсации влаги  необходимо выдержать расходомер в  упаковке не менее 3-х часов.

   При распаковке расходомера проверить  его комплектность в соответствии с паспортом на данный прибор.

   Требования  по монтажу:

   Требования  по установке первичного преобразователя  расхода и преобразователей электроакустических:

   Общие требования.

1. В месте установки ПП (ПЭА) должны соблюдаться следующие условия:

• давление жидкости и режимы эксплуатации трубопровода исключают газообразование и/или скопление газа (воздуха);
• внутренний объем ПП в процессе работы должен быть весь заполнен жидкостью;
• отсутствуют либо минимальны пульсации и завихрения жидкости.

   ПП (ПЭА) допускается монтировать в  горизонтальный, вертикальный или наклонный трубопровод (рис. 2.1). При этом ПП (ПЭА) не должны располагаться в самой верхней точке участка трубопровода. Наиболее подходящее место для монтажа при наличии – восходящий либо нижний участок трубопровода.

Рисунок 2.1. Рекомендуемые места установки ПП 

2. Разность  внутренних диаметров трубопровода и измерительного участка ПП в  местах стыковки не должна превышать 0,05*D_у для прямых измерительных участков (ИУ) и 0,1*D_y для ИУ типа U-колено.
3. При любых схемах установки и способах зондирования для исключения влияния возможных отложений и скоплений газа не рекомендуется устанавливать ПП таким образом, чтобы ПЭА оказались в самой верхней или нижней точке окружности поперечного сечения трубопровода.
4. Продольный угол установки врезных ПЭА в прямолинейный ИУ θ может быть от 20° до 70°, рекомендуемое значение – ∼ 45°. Продольный угол установки врезных ПЭА θ − это угол между осью врезного ПЭА (направлением распространения ультразвукового луча) и плоскостью, перпендикулярного оси трубопровода. При D_y>2000 диапазон допустимых значений продольного угла установки врезных ПЭА определяется характеристиками объекта размещения ПП.

   Размещение  пары ПЭА при однолучевом зондировании.

   При установке ПЭА по диаметру рекомендуется  располагать их таким образом, чтобы  продольная плоскость ПЭА (плоскость, проходящая через пару ПЭА вдоль  оси трубопровода) составляла с вертикалью угол β = 45°±10° (рис. 2.2.). Можно располагать ПЭА горизонтально.

Рисунок 2.2. Рекомендуемые положения пары ПЭА при установке по диаметру (однолучевое зондирование) 

   Размещение  пар ПЭА при двухлучевом зондировании.

   При двухлучевом зондировании врезные ПЭА рекомендуется устанавливать на ПП по двум хордам. При монтаже ПП хорды должны располагаться горизонтально (рис. 2.3). 

Рисунок 2.3. Положение пар врезных ПЭА при установке по хордам (двухлучевое зондирование) 

Х₁, Х₂ = (0,48.0,52)*R

Пара  ПЭА1.1 - ПЭА1.2 – 1-й луч

Пара  ПЭА2.1 - ПЭА2.2 – 2-й луч

   Допускается установка врезных и накладных ПЭА на ПП по диаметрам (рис. 2.4). При этом пары ПЭА для Z- и V-схем могут размещаться как в разных, так и в одной продольной плоскости. Обозначения в скобках соответствуют вариантам размещения пар ПЭА в одной продольной плоскости.

   На  рис. 13 показано положение двух пар  ПЭА в одной продольной плоскости.

Рисунок 2.4. Положения пар врезных и накладных ПЭА при установке по диаметрам (двухлучевое зондирование)  

Пара  ПЭА1.1 - ПЭА1.2 – 1-й луч

Пара  ПЭА2.1 - ПЭА2.2 – 2-й луч 

Рисунок 2.5. Положение пар ПЭА для Z- и V-схем при размещении их в одной продольной плоскости (двухлучевое зондирование)

   Для V-схемы вторые пары ПЭА изображены штриховой линией.

   Размещение  пар ПЭА при четырехлучевом зондировании.

   При четырехлучевом зондировании пары врезных ПЭА устанавливаются на ПП по четырем хордам, которые располагаются при монтаже горизонтально (рис. 2.6). Порядок расположения лучей может быть обратным.

Рисунок 2.6. Положение пар врезных ПЭА при установке по хордам (четырехлучевое зондирование)  

Х₁=Х₄= 0,809*R

Х₂=Х₃= 0,309*R

Пара  ПЭА1.1 - ПЭА1.2 – 1-й луч

Пара  ПЭА2.1 - ПЭА2.2 – 2-й луч

Пара  ПЭА3.1 - ПЭА3.3 – 3-й луч 

Пара  ПЭА4.1 - ПЭА4.2 – 4-й луч

   Требования  к длине прямолинейных участков трубопровода

1. Для нормальной работы расходомера до первого и после последнего по потоку ПЭА должны быть прямолинейные участки трубопровода соответствующей длины с D_y, равным D_y ПП.

   Длина прямолинейного участка L (мм) определяется по формуле:

                                                             L = N*D_y,                                            (2.1.1)

где N –  относительная длина, выраженная количеством D_y ;

D_y – диаметр условного прохода ПП или трубопровода в месте установки ПЭА, мм.

   ВНИМАНИЕ! При измерении расхода реверсивного потока все ПЭА являются первыми по потоку и длины прямолинейных участков должны определяться, исходя из этого положения.

   Если  при предполагаемом размещении ПЭА  не обеспечиваются длины прямолинейных  участков, указанные в ПРИЛОЖЕНИИ 1, может быть проведено обследование объекта для определения возможности разработки индивидуальной методики выполнения измерений с учетом условий измерения на данном объекте.

2. Длины прямолинейных участков для гидравлического сопротивления вида «термопреобразователь сопротивления в защитной гильзе» определяются по двум последним строкам таблиц ПРИЛОЖЕНИЯ 1 (для заглушенной врезки) при выполнении указанного в таблицах соотношения:

                                                      D_Т / D_В > 0,1,                                         (2.1.2)

где D_т – диаметр защитной гильзы термосопротивления, мм;

D_в – внутренний диаметр трубопровода, мм.

   Если  выполняется соотношение D_т / D_в< 0,1, то термопреобразователь можно не рассматривать как гидравлическое сопротивление.

3. Сужающее устройство вида «диафрагма» или «сопло Вентури», а также любая задвижка относятся к виду гидравлического сопротивления, обозначенного в таблицах ПРИЛОЖЕНИЯ 1 как регулирующая задвижка.
4. При установке в трубопровод перед первичным преобразователем струевыпрямителя возможно сокращение длины прямолинейного участка на входе ПП до двух раз. Требуемая длина прямолинейного участка при этом определяется по результатам обследования объекта и разработки индивидуальной методики выполнения измерений.
5. Для расходомера с ПЭА, установленными вдоль оси прямого отрезка ИУ типа U-колено, требования к необходимой длине прямолинейных участков трубопровода до и после ПП не устанавливаются. Требуемые технические и метрологические характеристики расходомера обеспечиваются конструкцией ИУ типа U-колено.

• Расходомер-счетчик ультразвуковой многоканальный УРСВ «ВЗЛЕТ МР» зарегистрирован в Государственном реестре средств измерений РФ под № 28363-04 (сертификат об утверждении типа средств измерений RU.С29.006.А № 19530). Расходомер также сертифицирован в странах: Украина, Беларусь, Узбекистан.

• Межповерочный интервал – 4 года.
• Расходомер-счетчик ультразвуковой многоканальный УРСВ «ВЗЛЕТ МР» разрешен к применению в узлах учета тепловой энергии (экспертное заключение Госэнергонадзора РФ № 278-ВС от 30.07.2003).
• Взрывозащищенное исполнение расходомера разрешено к применению на производствах и объектах, поднадзорных Федеральной службе по экологическому, технологическому и атомному надзору (разрешение № РРС 00-15455 от 11.03.2005).
• Преобразователи электроакустические соответствуют требованиям санитарно-эпидемиологических правил и нормативов (Санитарно-эпидемиологическое заключение Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека №78.01.06.421.Т.00218.08.06 от 07.08.2006).

 

2.2 Разработка  схемы подсоединения расходомера  «Взлет МР» 

к топливной  системе двигателя танка Т-72Б

   Схема подачи топлива в топливной системе  дизельного двигателя представлена на рис. 2.7.

Рисунок 2.7. Схема подачи топлива в топливной системе дизельного двигателя 

   Из  бака (7) топливо по трубопроводу (8) подается в топливный фильтр (1). Очищенное  топливо всасывается топливным  насосом высокого давления (2). По трубопроводу впрыска (6) топливо под давлением  подается к форсункам (5). Небольшое  количество топлива, которое проходит мимо форсунок и не впрыскивается  в цилиндры, по возвратному трубопроводу (3 и 4) поступает в топливный бак.

   Всасывающий трубопровод выходит из топливного бака, проходит по полу к топливному фильтру в моторном отсеке. Поступающее  в фильтр топливо очищается и  затем всасывается топливным  насосом. Под давлением 120 – 130 бар  топливо подается распределительным  насосом по трубопроводам к форсункам. При этом подача топлива превышает  потребность в нем форсунок. Избыток  топлива возвращается по трубопроводу возврата в топливный бак. Перетекание топлива используется также для смазки подвижных частей топливного насоса и форсунок.

   Расходомер  измеряет как топливо, закачанное в  ТНВД (т.е. протекающее через одну камеру расходомера), так и обратку - топливо, возвращаемое в топливный бак и протекающее через вторую камеру расходомера.

   Подключение:

• Не допускается содержание газообразной составляющей в топливопроводах.
• Не допускается попадание частиц  при монтаже.
• Рекомендуется установка дополнительного фильтра.
• Рекомендуется опломбировать все топливопроводы и электрические соединения.
• Не допускается подтекание топлива в местах присоединения топливопроводов.
• Не рекомендуется использование в системах с форсунками открытого типа.
• Направление движения топлива через камеры расходомера указаны стрелками на камерах (ПРИЛОЖЕНИЕ 3, рис. 2). Обратного подключения не допускается.

   Схемы сборно-сварочной конструкции для  установки измерительного участка  в трубопровод и установки  расходомера «Взлет МР» в систему  питания топливом двигателя танка  Т-72Б представлены в ПРИЛОЖЕНИИ 2 и 3 соответственно.

   Отличительной особенностью конструкции измерительного участка (ИУ) расходомера «Взлет МР»  является применение соединительной арматуры, используемой в топливных системах дизельных двигателей.

   Используемая  в системах питания тепловозных  двигателей схема с рециркуляцией  топлива определяет способ применение двухканального расходомера УРСВ-520V.

   Измерительные участки расходомера устанавливаются  в напорную и сливную магистраль (ПРИЛОЖЕНИЕ 2.) Расходомер производит измерения в обоих каналах  и осуществляет обработку результатов  измерения.

   Для определения количества израсходованного топлива в расходомере к двум измерительным каналам добавлен третий – вычислительный канал. Он производит вычисление разности объемов (масс) топлива, прошедших через 1-ый и 2-ой каналы. Программно может задаваться разный порядок вычисления разности объемов (масс):

   V1 – V2 (М1 – М2) или V2 – V1 (М2 – М1).

   Для обеспечения корректной работы расходомера  вычисление разности производится только тогда, когда происходят измерения  по обоим каналам. В противном  случае расходомером фиксируется нештатная  ситуация и вычисление разности объемов (масс) не происходит. Следует обратить внимание на то, что погрешность  вычисления разности объемов (масс) определяется погрешностью, с которой эти объемы (массы) были измерены в каждом канале.

   Результаты  измерений и вычислений по каждому  каналу (в том числе и канала вычисления разности объемов) записываются во внутренние архивы: часовой, суточный, месячный и интервальный. Нештатные  ситуации и отказы, возникающие в  процессе эксплуатации расходомера, фиксируются  в журналах нештатных ситуаций. Это  позволяет проводить анализ работы расходомера и топливной системы  в целом за различные периоды  времени.