Расход ГВС час от часу, кому и зачем это надо

Обсуждение режимов, качества и эффективности теплоснабжения
Аватара пользователя
Андрей Чигинев
Гуру форума
Posts in topic: 210
Сообщения: 2380
Зарегистрирован: 13 янв 2012, 23:18
Поблагодарили: 4 раза

Расход ГВС час от часу, кому и зачем это надо

#501

Непрочитанное сообщение Андрей Чигинев » 26 май 2014, 01:41

AGL писал(а):Вот и АЗР приблизился к "волшебному" 8:1, о котором мы так долго мечтали. И даже чуть-чуть превзошел (видимо, сегодня утечки более чем умеренные).
Да, это есть факт, который невозможно оспорить, а в котором следует разобраться и объяснить - что и откуда взялось. И все-таки 8:1 это далеко не 6:1.
AGL писал(а):Стало быть, искажение подпитки в отопсезоне происходило по вине перемычек с ПКЗ, что функционировали на ныне отключенных трубах. Другого объяснения стремящейся к нулю подпитки АЗР в отопсезоне вряд ли можно придумать.
Недаром сказано, что многие знания - многия печали. Чем больше мы узнаем нового, тем больше становится периметр нашего незнания. Никаких объяснений, кроме уже написанных выше я придумывать не собираюсь, просто хочу еще попытаться этим летом измерить точно расход в отдельных трубопроводах наших магистралей - методом АКС. И уже только после этого делать более или менее окончательные выводы.
AGL писал(а):А люди - они везде одинаковые...
А вот с этим не могу не согласиться, люди "в среднем по больнице" везде одинаковые - эт-точно.

AGL
VIP персона
Posts in topic: 223
Сообщения: 3771
Зарегистрирован: 17 окт 2011, 14:43
Благодарил (а): 14 раз
Поблагодарили: 19 раз

Расход ГВС час от часу, кому и зачем это надо

#502

Непрочитанное сообщение AGL » 26 май 2014, 01:50

Андрей Чигинев » Вчера, 14:21 писал(а):Сейчас измерения на двух магистралях (Г-2 и Г-3) переведены из дифференциального в классический режим, поскольку там в работе осталось всего по 1 трубе. И именно здесь на измерение ночного минимума подпитки (да и вообще на всю ее величину) может быть очень существенным влияние нулей дифманометров, тем более, что расходы сегодня сравнительно невелики (а "ноль" дифманометра в 2-3 Па - всего лишь 0,2-0,3 мм в.ст! - "обеспечит" для наших Ду расход порядка 30-50 т/ч, что по порядку величины совпадает с обозначенной выше величиной искомого перетока).
Посмотрим, какой вклад в погрешность измерения подпитки дают сегодня расходомеры на однотрубных магистралях Г-2 и Г-3 при работе ДИС в классическом режиме.
На Г-2 подающая труба отключена, в работе только обратная труба. В этой связи дифференциальный режим измерений на Г-2 отключён, и сегодня ДИС являет собой обычный РППД, каковых в стране и мире - миллионы.
На картинке - графики среднечасовых перепадов dP2 и часовых масс М2 на обратной трубе Г-2 за последние 12 суток:
782_Г-2. dP2 и М2.png
Видим, что перепады в этот период времени изменялись от 4,1 до 10 кПа, массы М2 при этом изменялись примерно от 1500 до 2500 т за час.
Какая допускаемая абсолютная погрешность измерения массы М2 при имевших место перепадах и расходах? Сейчас посчитаем...[/color]

AGL
VIP персона
Posts in topic: 223
Сообщения: 3771
Зарегистрирован: 17 окт 2011, 14:43
Благодарил (а): 14 раз
Поблагодарили: 19 раз

Расход ГВС час от часу, кому и зачем это надо

#503

Непрочитанное сообщение AGL » 26 май 2014, 02:13

Вот такая картина получилась с распределением допускаемой абсолютной погрешности измерения масс М2 на Г-2 по времени суток:
783_Г-2. Погрешность М2.png
Абсолютные погрешности рассчитаны при условии, что смещение нуля дифманометра равно допуску, т.е. 27 Па.
Видим, что минимум погрешности (в среднем +/-3,4 т/ч) приходится на ночные часы (ночью расход М2 немного больше, чем в прочее время суток). В утренние и вечерние часы пик абс. погрешность измерения массы М2 максимальна (до 4,5 - 5 т/ч). За последние 12 суток допускаемая абсолютная погрешность измерения массы М2 на Г-2 составила в среднем +/-3,9 т/ч (относительная погрешность равна +/-0,19 % от М2).
Очевидно, что возможные 3,4 т/ч ошибки измерений М2 в ночные часы ничего не меняют в имеющейся ночной подпитке на уровне 232 т/ч. Т.е. вкладом погрешности М2 на Г-2 в ночную подпитку можно пренебречь как величиной второго порядка малости.
При необходимости эти допускаемые +/-3,4 т/ч погрешности можно уже завтра довести до уровня менее 1 т/ч. Для этого нужно выставить ноль EJX110A в границах +/-8 Па - например, отрегулировать ноль на уровне 4 Па. EJX хорошо держат ноль с течением времени. Если выставить ноль = 4 Па, то мы будем иметь гарантию того, что ноль не уйдёт за границы +/-8 Па, что будет гарантировать абсолютную погрешность измерения М2 не более 1 т/ч. [/color]

AGL
VIP персона
Posts in topic: 223
Сообщения: 3771
Зарегистрирован: 17 окт 2011, 14:43
Благодарил (а): 14 раз
Поблагодарили: 19 раз

Расход ГВС час от часу, кому и зачем это надо

#504

Непрочитанное сообщение AGL » 26 май 2014, 02:41

Ради интереса можно взглянуть на поведение нулей десяти дифманометров EJX110A в пяти узлах учёта городской воды, построенных на базе "F17-АКС".
784_Факт. смещение нуля.png
Как видим, нули ведут себя весьма стабильно, никуда не ползут с течением времени и не выходят за границы +/-8 Па при допуске +/-27 Па.
Если на Г-2 выставить смещение нуля не более +/-8 Па, то погрешность измерения расхода в обратном трубопроводе не превысит +/-1 т/ч, и о вкладе "обычного" РППД в ночной уровень подпитки АЗР можно будет и не вспоминать. [/color]

AGL
VIP персона
Posts in topic: 223
Сообщения: 3771
Зарегистрирован: 17 окт 2011, 14:43
Благодарил (а): 14 раз
Поблагодарили: 19 раз

Расход ГВС час от часу, кому и зачем это надо

#505

Непрочитанное сообщение AGL » 26 май 2014, 03:41

Допускаемая абсолютная погрешность измерения расхода в подающем трубопроводе магистрали Г-3 (DM1) мало отличается от погрешности DM2 в обратном трубопроводе магистрали Г-2.
785_Г-3. Погрешность М1.png
Главное отличие - это зеркальное (по отношению к DM2 на Г-2) распределение погрешности по часам суток, т.к. часовые массы М2 и М1 в течение суток изменяются противофазно.
В ночные часы допускаемая абс. погрешность измерения М1 составляет в среднем 3,2 т за час (DM2 на Г-2 равна 3,4 т за час). Если и здесь выставить ноль дифманометра не более +/-8 Па, то фактическая погрешность измерения массы М1 не превысит +/-1 т за час, что никак не скажется на результатах измерения подпитки района в ночные (равно как и в прочие) часы.
Сложив геометрически допуски для двух РППД, получаем допускаемую абсолютную погрешность измерения ночной подпитки района:
DМп = +/-(3,32 + 3,22)0,5 = +/-4,7 т за час.
Таким образом, при допускаемом смещении нуля дифманометров, равном +/-27 Па, результаты учёта подпитки на двух однотрубных магистралях Г-2 и Г-3 могут иметь погрешность +/-4,7 т за час, или +/-2 % от размера ночной подпитки (ночная подпитка равна в среднем 232 т/ч).
Фактическая абс. погрешность измерения подпитки не будет превышать +/-1,4 т/ч, если смещение нуля двух дифманометров не превысит +/-8 Па.[/color]

Аватара пользователя
Андрей Чигинев
Гуру форума
Posts in topic: 210
Сообщения: 2380
Зарегистрирован: 13 янв 2012, 23:18
Поблагодарили: 4 раза

Расход ГВС час от часу, кому и зачем это надо

#506

Непрочитанное сообщение Андрей Чигинев » 26 май 2014, 04:02

Чтоб я так жил. А у меня получается, что 7200 т/ч соответствуют 100 кПа перепада, 1 кПа - 720 т/ч, 10 Па - 72 т/ч и т.д. В противном случае если для 8 Па расход 1 т/ч для Ду=1000 то зачем все эти ДИС и АКС?

AGL
VIP персона
Posts in topic: 223
Сообщения: 3771
Зарегистрирован: 17 окт 2011, 14:43
Благодарил (а): 14 раз
Поблагодарили: 19 раз

Расход ГВС час от часу, кому и зачем это надо

#507

Непрочитанное сообщение AGL » 26 май 2014, 04:30

Мы применяем ДИСы на 20-и тепломагистралях для высокоточного измерения разности расходов (Мп = М1 - М2) при любых (возможных на практике) расходах в подающих и обратных трубопроводах магистралей. По мере уменьшения расходов эффект от применения ДИС нарастает по гиперболическому закону.
Наши магистрали в середине мая перешли на летний режим, некоторые из них сейчас работают на сверхнизких циркрасходах, и чрезвычайно высокая эффективность ДИС (с точки зрения высокоточного измерения разности расходов) стала видна невооруженным глазом.
Системы АКС эффективны при однотрубном учёте (вода, газ, пар и т.д.) в случае, когда необходимы высокоточные измерения в широком (очень широком) диапазоне изменения расхода при перепадах давления на СУ, близких к нулю.
Сегодня у нас работает 8 узлов учёта на базе АКС. Все они работают с безупречной точностью, независимо от значения измеряемого перепада. Некоторые из них (по требованию технологов) работают на перепадах 0,2 - 0,3 кПа (1/300 - 1/500 часть dPmax), и работают весьма и весьма точно...

AGL
VIP персона
Posts in topic: 223
Сообщения: 3771
Зарегистрирован: 17 окт 2011, 14:43
Благодарил (а): 14 раз
Поблагодарили: 19 раз

Расход ГВС час от часу, кому и зачем это надо

#508

Непрочитанное сообщение AGL » 26 май 2014, 05:10

Андрей Чигинев » 46 минут назад писал(а):если для 8 Па расход 1 т/ч для Ду=1000, то зачем все эти ДИС и АКС?
Речь идёт о том, что смещение нуля дифманометра, равное +/-8 Па, на рабочих расходах, имевших место в рассматриваемом периоде времени (от 2389 до 2830 т/ч), даёт погрешность измерения этих расходов на среднем уровне +/-1 т/ч.
Зависимость абсолютной погрешности измерения расхода (т/ч) от величины расхода показана на рисунке:
786_Г-3. DM1 от М1.png
Видим, что в области статистических расходов (имевших место в рассматриваемый период времени) допускаемая абсолютная погрешность измерения М1 на Г-3 равна +/-3,0 т/ч. Это при смещении нуля, равном допуску (27 Па). Если отрегулировать ноль в границах +/-8 Па, то на этих рабочих расходах погрешность их измерений не превысит +/-1 т/ч.
По мере уменьшения расхода доп. абс. погрешность нарастает по гиперболическому закону. И при расходе 270 т/ч абс. погрешность достигнет 30 т/ч.
Вопрос: какой минимальный расход возможен на практике в подающей трубе Г-3? То, что расхода в 270 т/ч быть не может, это очевидно. Следовательно, и погрешности в 30 т/ч не бывать.
Возможно, что когда-нибудь расход может снизиться до 1500 т/ч (что тоже маловероятно). В таком случае допускаемая абс. погрешность измерения 1500-тонного расхода составит только +/-5 т/ч.
Применительно к расходомеру М1 на Г-3 допускаемую погрешность измерения расхода можно точно рассчитать по простой формуле DM1 = 7960/М1, где М1 - измеряемый расход (или масса за час). [/color]

Аватара пользователя
Андрей Чигинев
Гуру форума
Posts in topic: 210
Сообщения: 2380
Зарегистрирован: 13 янв 2012, 23:18
Поблагодарили: 4 раза

Расход ГВС час от часу, кому и зачем это надо

#509

Непрочитанное сообщение Андрей Чигинев » 26 май 2014, 15:59

AGL писал(а):Речь идёт о том, что смещение нуля дифманометра, равное +/-8 Па, на рабочих расходах, имевших место в рассматриваемом периоде времени (от 2389 до 2830 т/ч), даёт погрешность измерения этих расходов на среднем уровне +/-1 т/ч.
Понятно, согласен, я был неправ. Сильная нелинейная зависимость расхода от перепада давления действительно обеспечивает существенное снижение чувствительности изменений расхода к небольшим изменениям перепада при росте величины последнего. По моим оценкам для ОГ-2 получается, что для расхода 1000 т/ч смещение перепада давления на +/-27 Па даст всего +/-4,57 т/ч смещения расхода.
Тогда получается, что если расходы, измеряемые классическим РППД, достаточно велики, то не имеет смысла переделывать эти РППД на АКС?

AGL
VIP персона
Posts in topic: 223
Сообщения: 3771
Зарегистрирован: 17 окт 2011, 14:43
Благодарил (а): 14 раз
Поблагодарили: 19 раз

Расход ГВС час от часу, кому и зачем это надо

#510

Непрочитанное сообщение AGL » 26 май 2014, 18:04

Андрей Чигинев » Сегодня, 15:59 писал(а): По моим оценкам для ОГ-2 получается, что для расхода 1000 т/ч смещение перепада давления на +/-27 Па даст всего +/-4,57 т/ч смещения расхода.
Если на ОГ-2 смещение нуля ДМа будет равно допуску (+/-27 Па), а расход в ОГ-2 будет равен m2 = 1000 т/ч, то абсолютная погрешность измерения этого расхода составит +/-8 т/ч (0,8 %).
786_Г-2. dm2 от m2.png
Уменьшение расхода до 500 т/ч приведёт к росту погрешности до 16 т/ч. И т.д. - если m2 будет стремиться к нулю, то абс. и отн. погрешности его измерений будут стремиться к бесконечности.
Для ОГ-2 абс. погрешность в зависимости от расхода m2 можно рассчитать по формуле dm2 = 8151/m2, т/ч. Формула справедлива только при смещении нуля, равном допуску (27 Па). Эта простая формула не абсолютно точна, но вполне пригодна для практических оценок абсолютной погрешности при различных расходах.[/color]

Аватара пользователя
Андрей Чигинев
Гуру форума
Posts in topic: 210
Сообщения: 2380
Зарегистрирован: 13 янв 2012, 23:18
Поблагодарили: 4 раза

Расход ГВС час от часу, кому и зачем это надо

#511

Непрочитанное сообщение Андрей Чигинев » 26 май 2014, 18:56

Зависимость измеренных значений расхода в ОГ-2 от перепада давления на диафрагме с начала мая т.г. очень хорошо аппроксимируется функцией M=763,16 * dP1/2 - см. диаграмму.
Первая производная этой функциональной зависимости даст в первом приближении искомое значение небольшого изменения (абсолютной погрешности) расхода dM для любого небольшого изменения перепада давления ddP в любой точке этой кривой (т.е. для любого значения dP):
dM = 763,16/2/(dP3/2) * ddP
Из этой формулы у меня и получилось, что для расхода Мог2=1000 т/ч (dP=1,72 кПа) при ddP=+/-27 Па абсолютное смещение (погрешность измерения) массового расхода составляет примерно dM=+/-4,57 т/ч.
Вложения
ОГ-2.png

AGL
VIP персона
Posts in topic: 223
Сообщения: 3771
Зарегистрирован: 17 окт 2011, 14:43
Благодарил (а): 14 раз
Поблагодарили: 19 раз

Расход ГВС час от часу, кому и зачем это надо

#512

Непрочитанное сообщение AGL » 26 май 2014, 19:44

Видимо, производная нам досталась не та... ;)
А мы пойдём простым логическим путём.
В архиве для ОГ-2 8-го мая на 16-м часу записано: dP2 = 1,6837 кПа, М2 = 1001,9 т.
Пусть смещение нуля ДМа равно 27 Па.
Относительная погрешность измерения перепада: ddP2 = (0,027/1,6837)*100 % = 1,60 %.
Относительная погрешность измерения расхода - это половина погрешности перепада: dM2 = 0,5*ddP2 = 0,80 %.
Абсолютная погрешность измерения расхода: DM2 = 0,01*dM2*M2 = 8,0 т/ч.
Опять получается 8 т/ч, и ни граммом меньше...

Аватара пользователя
Андрей Чигинев
Гуру форума
Posts in topic: 210
Сообщения: 2380
Зарегистрирован: 13 янв 2012, 23:18
Поблагодарили: 4 раза

Расход ГВС час от часу, кому и зачем это надо

#513

Непрочитанное сообщение Андрей Чигинев » 26 май 2014, 20:32

Согласен, нашел у себя ошибку:
Андрей Чигинев » Сегодня, 11:56 писал(а): dM = 763,16/2/(dP3/21/2) * ddP
Тогда для расхода в 1000 т/ч имеем дополнительную погрешность, обусловленную "нулем" дифманометра, равным +/-27 Па, dM=+/-7,86 т/ч (т.е. все-таки поменьше на 140 кг ;) )

Вопрос в другом: если летом удастся обеспечить работу с расходами в отдельно взятых трубопроводах наших магистралей не менее 1000-1500 т/ч, то имеет ли смысл городить на них режим АКС?

AGL
VIP персона
Posts in topic: 223
Сообщения: 3771
Зарегистрирован: 17 окт 2011, 14:43
Благодарил (а): 14 раз
Поблагодарили: 19 раз

Расход ГВС час от часу, кому и зачем это надо

#514

Непрочитанное сообщение AGL » 27 май 2014, 14:19

Андрей Чигинев писал(а):Тогда для расхода в 1000 т/ч имеем дополнительную погрешность, обусловленную "нулем" дифманометра, равным +/-27 Па, dM=+/-7,86 т/ч (т.е. все-таки поменьше на 140 кг ;) )
"Поменьше" - это хорошо или плохо? На мой взгляд это плохо. И "побольше" - тоже плохо. Хорошо - это когда правильно. Поэтому сойдемся на правильном ответе (DM2 = 8,0 т/ч) и впредь не будем экономить на спичках ;)

AGL
VIP персона
Posts in topic: 223
Сообщения: 3771
Зарегистрирован: 17 окт 2011, 14:43
Благодарил (а): 14 раз
Поблагодарили: 19 раз

Расход ГВС час от часу, кому и зачем это надо

#515

Непрочитанное сообщение AGL » 27 май 2014, 14:44

Андрей Чигинев писал(а): если летом удастся обеспечить работу с расходами в отдельно взятых трубопроводах наших магистралей не менее 1000-1500 т/ч, то имеет ли смысл городить на них режим АКС?
Было бы хорошо, если бы в однотрубном режиме удавалось поддерживать расходы не менее 1000 т/ч. Такие расходы «полДИСа» измерит с погрешностью менее 0,8 %. Но в минувшем переходном (между зимой и летом) периоде в обратке Г-2 преобладали расходы менее 1000 т/ч, вплоть до 100 – 200 т/ч.
788_Г-2. М2.png
Очевидно, что погрешность измерения расхода (как допускаемая, так и фактическая) при столь малых расходах весьма велика, и тут режим АКС пригодился бы как нельзя лучше.
Насколько часто на практике имеют место быть столь малые расходы? Тут надо изучать статистику прошлых лет, выполнять расчеты, и по их результатам станет понятен масштаб проблемы, которую устранит применение АКС.[/color]

AGL
VIP персона
Posts in topic: 223
Сообщения: 3771
Зарегистрирован: 17 окт 2011, 14:43
Благодарил (а): 14 раз
Поблагодарили: 19 раз

Расход ГВС час от часу, кому и зачем это надо

#516

Непрочитанное сообщение AGL » 27 май 2014, 15:34

Расчеты показали: при норме точности измерения расхода в классическом (однотрубном) режиме, равной +/-2 %, на магистрали Г-2 нужно иметь расход не менее 600 т/ч.
789_Г-2. dm2 от m2.png
Удастся ли в дальнейшем избежать расходов менее 600 т/ч? Ответ на этот вопрос не знает никто. Стало быть, существует вероятность того, что и в будущем возникнут расходы в сотни т/ч, и измеряться эти расходы будут с погрешностью в десятки процентов. [/color]

AGL
VIP персона
Posts in topic: 223
Сообщения: 3771
Зарегистрирован: 17 окт 2011, 14:43
Благодарил (а): 14 раз
Поблагодарили: 19 раз

Расход ГВС час от часу, кому и зачем это надо

#517

Непрочитанное сообщение AGL » 01 июн 2014, 19:27

Представляет интерес результат сравнения точности измерений малых перепадов и расходов классическим РППД из состава ДИС (при работе в однотрубном режиме) и расходомером с автокалибровкой нуля (F17-АКС).
Сравнение проведём за период времени с 25 апреля по 11 мая, когда расходомер из состава ДИС "F15-C" на обратном трубопроводе магистрали Г-2 работал в обычном (классическом) режиме ввиду полного перекрытия подающего трубопровода.
В указанный период времени среднечасовой перепад давления dP2 изменялся так, как это показано на рисунке:
790_Г-2. dP2 на малых расходах.png
В течение пяти суток (30 апреля - 5 мая) обратный трубопровод был отключён, и смещение нуля дифманометра составило в среднем +20 Па, что не превышало допускаемых значений (допускаемое смещение - +-27 Па). При таком смещении нуля фактическая погрешность измерения массы М2 за 407 часов работы в классическом режиме составила
DM2кл = +10460 т (+4,9 % от М2 = 213160 т).
[/color]

AGL
VIP персона
Posts in topic: 223
Сообщения: 3771
Зарегистрирован: 17 окт 2011, 14:43
Благодарил (а): 14 раз
Поблагодарили: 19 раз

Расход ГВС час от часу, кому и зачем это надо

#518

Непрочитанное сообщение AGL » 01 июн 2014, 20:09

В апреле с.г. на одной из наших ТЭЦ для проведения ремонта был остановлен один из водоводов (другой водовод в это время работал с двойной нагрузкой). На этих водоводах установлены системы учёта F17-АКС. Расход воды в отключённом водоводе был гарантированно равен нулю.
На картинке - результат автокалибровки нуля расходомера. Режим работы АКС - час через час. Т.е. один час каждый дифманометр непрерывно калибруется, а в следующем часе измеряет с учётом среднего смещения нуля, измеренного при калибровке.
791_Смещения нуля АКС.png
Видим, что в течение трёх суток при нулевом расходе смещение нуля первого дифманометра составило в среднем -12 Па, а второго - +10 Па.
Благодаря поправкам, вносимым на фактическое смещение нуля в режиме АКС, исправленное (принятое к расчёту расхода) смещение нуля в каждом часе близко к нулю и в среднем составило dP0сред = -0,000006 кПа (0,0006 мм вод. ст.).[/color]

AGL
VIP персона
Posts in topic: 223
Сообщения: 3771
Зарегистрирован: 17 окт 2011, 14:43
Благодарил (а): 14 раз
Поблагодарили: 19 раз

Расход ГВС час от часу, кому и зачем это надо

#519

Непрочитанное сообщение AGL » 01 июн 2014, 21:23

Представим, что на обратном трубопроводе Г-2 уже установлена система F17-АКС, и исправленное смещение нуля здесь, как и на нашей ТЭЦ, тоже равно -0,000006 кПа, а неисключённая мультипликативная (относительная) погрешность измерения перепада давления равна допускаемому значению -0,019 %.
При таких характеристиках дифманометров фактическая погрешность измерения малых и сверхмалых расходов m2 на магистрали Г-2 в рассматриваемый период времени составит всего -23 т, или -0,011 % от М2.
Следовательно, система АКС измерит имевшие место расходы в 10460/23 = 455 раз точнее, чем классический РППД.

AGL
VIP персона
Posts in topic: 223
Сообщения: 3771
Зарегистрирован: 17 окт 2011, 14:43
Благодарил (а): 14 раз
Поблагодарили: 19 раз

Расход ГВС час от часу, кому и зачем это надо

#520

Непрочитанное сообщение AGL » 01 июн 2014, 22:21

На этом графике представлена зависимость выигрыша в точности измерения расхода с применением АКС (смещение нуля -0,006 Па) по отношению к классическому РППД (смещение нуля +20 Па), установленному на обратном трубопроводе магистрали Г-2.
792_Г-2. Выигрыш  АКС.png
Как это следует из графика, метрологическое преимущество АКС нарастает по мере уменьшения расхода. При расходах m2, имевших место 25 апреля - 11 мая, средневзвешенная погрешность АКС оказалась в 455 раз меньше погрешности обычного РППД.[/color]

Ответить