top
      
Podstawy teoretyczne
CRP-05-P
Wstęp
Podstawy teoretyczne
Komplet paromierza
Bilanse i rejestracja
Cyfrowy odczyt pomiaru
Układy pomiarowe
Komunikacja
Dane techniczne
Aplikacje
Zamawianie
Obliczanie strumienia masy pary i oddawanej mocy cieplnej

CRP-05-P oblicza:

  • parametry pary suchej na podstawie pomiarów jej temperatury i ciśnienia
  • parametry pary nasyconej na podstawie pomiaru jej temperatury
  • przepływ masy pary i oddawanej mocy cieplnej na podstawie pomiarów temperatury i ciśnienia oraz pomiaru różnicy ciśnień na kryzie (dyszy) lub pomiaru przepływu objętościowego
  • bilanse w okresach dobowych i miesięcznych dla masy i energii cieplnej pary
  • wartości średnie godzinowe przepływu masy pary i oddawanej mocy cieplnej
  • maksymalne w miesiącu wartości średnie godzinowe przepływu masy pary i oddawanej mocy cieplnej
  • bilanse przekroczeń mocy zamówionej

Strumień masy może być liczony na podstawie pomiaru spadku ciśnienia na kryzie. W takim przypadku strumień masowy liczony jest na podstawie dokładnych, podanych w odpowiednich normach zależności uwzględniających między innymi chropowatość rurociągu, promień zaokrąglenia krawędzi kryzy oraz zależną od rodzaju materiałów zmianę wymiarów rurociągu i kryzy wraz ze zmianą temperatury.

Do obliczenia strumienia masowego może być także zastosowany pomiar przepływu realizowany za pomocą przepływomierza objętościowego.

Wykres poniżej obrazuje obszary pracy przelicznika CRP-05-P. Jak widać urządzenie to poprawnie pracuje w całym technicznie realizowalnym obszarze parametrów pary i wody. Obliczenia są prowadzone z wystarczającą dokładnością zarówno dla pary suchej, nasyconej jak i wody, którą traktuje jak parę w stanie skroplonym. Wszystkie obliczane i rejestrowane wielkości, w tym również bilanse uwzględniają przechodzenie z jednych obszarów pracy w inne. Odbywa się to bez konieczności jakiejkolwiek ingerencji obsługi.

Ta cecha jest podstawowym atutem dla zastosowań CRP-05-P w instalacjach technologicznych gdzie występuje okresowy pobór pary z czym związana jest możliwość zawodnienia rurociągu. Przelicznik prowadzi obliczenia i rejestracje dla każdej postaci medium w tym rurociągu - para sucha, para nasycona i woda.

Przelicznik CRP-05®-P oblicza parametry pary względnie wody na podstawie własnych procedur aproksymacyjnych. Obszary wartości ciśnienia i wody przedstawione są na powyższym rysunku. W obszarach I i II woda jest w stanie parowym. Są one ograniczone izobarą 0.006 bar ciśnienia absolutnego, izobarą 1000 bar ciśnienia absolutnego, izotermą 700 ° C oraz linią nasycenia i linią funkcji ograniczenia parametrów o równaniu

PL = 0.010197 T2 - 11.677023 T + 3482.5131

gdzie T w [K] i PL w [bar]). W obszarze III para jest w stanie ciekłym. Jest on ograniczony linią nasycenia, izobarą 1000 bar ciśnienia absolutnego, izotermą 0.01° C i izotermą 350° C.

Obszary pracy i niepewność obliczeń:

  • Para wodna Ep=0.1%
  • Para wodna Ep=0.3%
  • Woda Ep=0.1%
  • Nieokreślona niepewność pomiaru (w praktyce obszar nie stosowany)

W obszarze IV CRP-05®-P oblicza parametry, jednak dokładność tych obliczeń jest nieokreślona.

Obliczenia parametrów, a w szczególności entalpii i objętości właściwej są prowadzone przez CRP-05®-P z tolerancją wymaganą przez International Agency Water Steam Properties podanych w tabelach IST-85 (International Skeleton Tables 1985 for the Thermodynamic Properties of Ordinary Water Substance).

W przypadku zadeklarowania pary suchej (obszary I i II) parametry pary są obliczane na podstawie zmierzonych wartości ciśnienia i temperatury. Jeżeli wartości ciśnienia i temperatury znajdują się w pobliżu linii nasycenia w zakresie dokładności przetworników pomiarowych tych wielkości (obszar V) to obliczone wartości strumieni masy i ciepła pokazywane są na wyświetlaczu urządzenia z pytajnikiem, jednak sumowane są w normalnym bilansie pary. Jeżeli wartości ciśnienia i temperatury wchodzą w zakres III, to obliczane wartości strumienia masy i ciepła pokazywane są na wyświetlaczu z pytajnikami i sumowane są w osobnym bilansie miesięcznym dla pary skroplonej. Po wyborze pary suchej, nawet pomimo przekroczenia linii nasycenia w stronę pary skroplonej, obliczane są parametry dla pary nasyconej poruszając się po linii nasycenia.

Załóżmy, że para posiada temperaturę i ciśnienie określone punktem A. Jeżeli nastąpi najpierw zmiana temperatury z t1 do t2, a następnie zmiana ciśnienia z p1 do p2, to wartości temperatury i ciśnienia, dla których obliczane są właściwości pary, będą zmieniać się najpierw wzdłuż odcinka AB, następnie według linii nasycenia BCD i w końcu wzdłuż odcinka DE, a nie wzdłuż odcinków ABF i FDE. Podczas poruszania się po linii nasycenia w zakresie BCD na wyświetlaczu przelicznika (przy jego normalnej pracy) będą pokazywane rzeczywiste wartości ciśnienia wynikające z poruszania się po linii BFD. Natomiast wartości ciśnienia wynikające z linii nasycenia można zobaczyć w wielkościach pomocniczych.

W przypadku zadeklarowania pomiaru pary nasyconej nie jest używany pomiar ciśnienia do obliczeń parametrów pary. Wartość ciśnienia wyznaczana jest wtedy dokładnie na podstawie wprowadzonej do pamięci CRP-05®-P tabeli opisującej linię nasycenia. Ta wyznaczona wartość ciśnienia pokazywana jest także na wyświetlaczu przelicznika, a więc w takim przypadku podłączenie przetwornika ciśnienia do CRP-05-P nie jest potrzebne. Jeżeli wartość temperatury pary nasyconej przekracza wartość temperatury dla punktu krytycznego (374.15° C) to obliczone wartości strumieni masy i ciepła pokazywane są na wyświetlaczu urządzenia z pytajnikami.

Na rysunku poniżej przedstawiony jest schemat blokowy obliczeń strumienia masy i ciepła realizowanych w CRP-05®-P. Przez WN oznaczono wartości bieżące, które można odczytać na wyświetlaczu podczas normalnej pracy paromierza. Znak "?" oznacza, że wartości bieżące strumienia masy i strumienia ciepła dla danego przypadku wyświetlane są z pytajnikiem. Przez W oznaczono wartości, które można odczytać na wyświetlaczu przelicznika po wywołaniu zlecenia "wyświetlanie wielkości pomocniczych".


Przekroczenia mocy zamówionej

Przelicznik CRP-05®-P umożliwia zaprogramowanie zakontraktowanego progu mocy i dopuszczalnego czasu trwania przekroczenia mocy. Jeżeli strumień ciepła przekracza próg mocy przez okres przekraczający dopuszczalny czas trwania tego przekroczenia, to energia cieplna zliczana jest w dodatkowym bilansie miesięcznym przekroczeń mocy i można ją następnie rozliczać według innej taryfy. Dodatkowo przelicznik zapamiętuje dane dotyczące momentów wystąpienia 100 ostatnich przekroczeń mocy o okresie trwania dłuższym od dopuszczalnego czasu trwania przekroczenia.


Ustawienie 3 progów temperatury, 3 progow ciśnienia, 2 progów przepływu masy i 2 progów mocy cieplnej, pozwala na określenie przekroczeń od wartości "średnich" oraz maksymalnych. Pozwala to na sumowanie czasu trwania przekroczeń tych parametrów od wartości "średnich" oraz maksymalnych, a jednocześnie pozwala na określenie, co było powodem przekroczenia progu mocy. Pokazują to wykresy poniżej: