Теплосчетчики КМ-5

Назначение

Теплосчетчики КМ-5 (в дальнейшем - теплосчетчики) предназначены для измерения и коммерческого уч-vra отпуска/потребления количества теплоты, объема и 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 произ-ЛдГгва «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, регистрации1; 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 и вычислительное устройство, выполненные в одном корпусе представляют собой модуль ИБ/ВУ или измерительно-вычислительный блок ИВБ. Преобразователь расхода с установленным на нем модулем ИВБ представляет собой модуль КМ, а ПР с установленным на нем модулем ИБ представляет собой модуль 1111С или АСД.

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, 1111С 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 че

тырех дополнительных КР, один КТ для измерения температуры теплоносителя и один КТ для измерения температуры наружного воздуха;

КМ-М (КМ-Ш) - один основной КР, подключается до семи модулей АСД (11ПС-1П) по интерфейсу RS485, допускается до двух дополнительных КР, до трех КТ и до двух КД;

АСД (ППС-1П) - один основной КР, допускается дополнительный КР, до трех КТ и до двух КД;

ИВБ (ИВБ-1П) - подключается до восьми модулей АСД (1111С-1П) по интерфейсу RS-485, допускается до двух дополнительных КР, до восьми КТ и до восьми КД

ВУ -           подключается до восьми модулей АСД (11ПС-1П) 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 1111С 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 1111С 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-Мсм, 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:

, л                                8(2кМ-5 = ± (|$м| + |5Д(| + ISHEAtl+ISWKKTBb^l)

где 5М - предел допускаемой относительной погрешности КР при измерении массы теплоносителя; 5Д1 - предел допускаемой относительной погрешности комплекта термопреобразователей;

§ибд| _ предел допускаемой относительной погрешности определения разности температур ККТ без учета погрешности комплекта термопреобразователей (5ибм = 0,05+4/At);

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

SWkktbuh - относительная вычислительная погрешность основных измерительных каналов количества теплоты.

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

5(?км-5 = ± (IM + Кт|5№| + Кр^8крр|-ф\¥кктвыч|)

Ь(?км-5 = ± (IM + Kf|5Ki>t|+|5WKKTBb,4|) 3&М-5 = ± (|5м| + |Sai| + IShemHSWkktbnmI)

где 5м, 5№ и 5крр - пределы допускаемой относительной погрешности КР (при измерении массы), КТ и КД в составе поверяемого ККТ. 5т = 0.2; 5крр = уп..д.-Ар/Р| + 0.5, где уд.д и АР - приведенная погрешность и диапазон измерения датчика давления, Рг значение давления пара в поверочной точке. Kt, Кр - коэффициенты, учитывающие влияние температуры и давления пара на энтальпию и плотность пара.

Примечание: Величины 5М и 5Д1 приведены, соответственно, в п. 3.2 и 3.5.

3.2. Пределы допускаемой основной относительной погрешности теплосчетчика при измерениях объема (объемного расхода) 5V и массы (массового расхода) 5М 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 5V =5М, %:

■ для КР с использованием электромагнитных погружных ПР типа ПРБ-n (для трубопроводов большого диаметра) 5V и 5М приведены в таблице 1.

Таблица 1

■ для КР с использованием ПР типа ПРП (для газообразных, парообразных и жидких сред) 5V 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 Grain 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:               5М = ± 5V

- для перегретого пара:            5М = ± (|5V| + |5№| + |3i<pp|)

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

где Sjcpt, 5крР, - пределы допускаемой основной относительной погрешности каналов температуры и давления, используемых при измерении массы и массового расхода в поверяемом КР, %.

5№ = 0.2; 5крр = уд.д-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 'БН 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.

△ikm-5 = i (|At| + 0-2 + 0.0005-1)

Аю км-5 = ± (|Atal + 0.4 + 0.002-ta)

△aiKM-5 ~ ± (|Aat| + 0.04 + 0.0005-At)

где At, Ata и АД1- 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 Дцаяазон измерения температуры теплоносителя в водяных системах теплоснабжения. °C

3.8 Диапазон измерения температуры теплоносителя в паровых

СО СП

системах теплоснабжения, °C

3.9 Диапазон измерения разности температур в трубопроводах водяных систем теплоснабжения, °C

.10 Диапазон измерения температуры наружного воздуха ta, °C

. 11 Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности теплосчетчика без учета погрешности ПТ при измерении температуры теплоносителя t, °C

.12 Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности теплосчетчика без учета погрешности ПТ при измерении температуры наружного воздуха ta, °C

.13 Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности теплосчетчика без учета погрешности комплекта ПТ при измерении разности температур At, °C

.14 Пределы допускаемой основной относительной погрешности теплосчетчика при измерении времени наработки, %

.15 Пределы допускаемой основной относительной погрешности теплосчетчика при измерении давления теплоносителя без учета погрешности ПД, в диапазоне 1< (Ртах / Р) <100, где Ртах и Р - верхний предел датчика давления и текущее значение измеряемого давления, %

^,.16 Пределы допускаемой основной приведенной погрешности теплосчетчика при преобразовании измерительной информации в электрический токовый сигнал, %,

3.17 Пределы допускаемой основной приведенной погрешности теплосчетчика при преобразовании измерительной информации в выходной электрический частотный сигнал, %.

3.18 Параметры импульсного выхода (замыкание «сухих контактов», пачки импульсов с периодом следования 1 сек):

- число импульсов в секундном цикле (в пачке), не более - длительность импульсов не менее, мс

3.19 Параметры импульсного входа: логический «0» - 0 ... 0,8 В, логическая «1» - 4 ... 12 В или замыкание «сухих контактов» с сопротивлением внешней цепи в замкнутом состоянии не более 200 Ом

- частота импульсов на входе не более, Гц

- длительность импульсов на входе не менее, мс

- напряжение на входе не более, В

от 1 до 150

от -60 до +60

±(0,2 + 0,0005*t)

± (0,4 + 0,002*ta)

± (0,04 + 0,0005*At)

± 0,005

±0.5

±0.5

±0.5

100

2

100

2

12

3.20 Теплосчетчик имеет нормированные метрологические характеристики при следующих условиях эксплуатации:

3.20.1 Параметры теплоносителя в зависимости от исполнения:

■ для КР с использованием электромагнитных полнопроходных и погружных преобразователей расхода теплоноситель -

сетевая вода с параметрами

- удельная электрическая проводимость, См/м,                          от 5- 10л до 10;

- температура, °C,                                                       до 150 (130);

- избыточное давление, МПа,                                            до 1.6 (2.5;1.0);

■ 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/м , от 0,5 до 25;

- степень сухости насыщенного пара (отношение массы газовой фазы

к общей массе насыщенного пара)                                  от 0,7 до 1;

- температура,°C,                                                        до 400 (200);

- избыточное давление, МПа,                                            до 1.6 (2.5;10);

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:

- температура окружающего воздуха, °C                           От +5 до +55

- относительная влажность при 35 °C и более низких температурах без конденсации влаги, %                                       До 80

- атмосферное давление, кПа                                         66,0 ... 106,7

- амплитуда вибрации в диапазоне 10 ... 55 Гц                       0,35 мм

- магнитные постоянные и (или) переменные поля сетевой частоты напряженностью, А/м                           400

3.21 Форма представления информации: 3 21.1 индикация на дисплее:

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

объема V, [м3] 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, [м3/ч] и массового Gin, [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;

3.21.2 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

3.21.3 выходной кодовый электрический сигнал в интерфейсе RS-485 (или по заказу потребителя дополнительно или взамен RS-485 в интерфейсе другого типа), позволяющий получить информацию о календарном времени, времени наработки, количестве теплоты, температуре теплоносителя, объеме и объемном расходе теплоносителя, массе и массовом расходе теплоносителя в подающем и/или обратном (подпиточном) 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 нескольких 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 - типо-тфским 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 поставляются 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 11ПС-2П для КМ-5 исполнения 4 и число модулей АСД (ППС-Ш) для КМ-5 исполнения 5 и 6. Число модулей ППС-2П: 1< N<4, число модулей АСД (ППС-Ш): CANT8 в исполнении 5 и 0< N< 7 в исполнении 6 (т.о. модули АСД (ППС-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 соответ

ствии 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 НТД 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 количества 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.