Публикации
Преобразователи давления для предприятий ЖКХ
Автор: Евгений Апарин
№ 7 (70) от 27 июля 2009, в рубрике: Энергетика
При инженерном обеспечении объектов жилищно-коммунального хозяйства (ЖКХ) широкое применение находят преобразователи (датчики) избыточного давления. Они используются в системах холодного и горячего водо-, тепло- и пароснабжения для регулирования давления в напорном трубопроводе, управления работой насосов с частотным электрическим приводом, в системах теплоснабжения зданий, в системах котельной автоматики, а также в узлах учета и регулирования потребления тепловой энергии, обеспечивая контроль давления в прямом и обратном трубопроводах.
 
Особенности эксплуатации
Анализ условий работы преобразователей давления (ПД) на объектах ЖКХ показывает, что в основном применяются преобразователи давления с верхними пределами измерения 1,0 и 1,6 МПа, реже - 0,6 и 2,5 МПа. Как элемент системы регулирования, ПД работают совместно с исполнительными механизмами (дискретными и непрерывными), обладающими определенными динамическими характеристиками. Например, электромагнитными и электроприводными запорными и запорно-регулирующими клапанами, шаровыми кранами и затворами с ручным приводом и другим регулирующим оборудованием. Поэтому при пуске/остановке соответствующих гидро- или пневмосистем или работе на переходных режимах регулирования могут возникать кратковременные динамические перегрузки по давлению. Следовательно, преобразователи давления должны обладать значительной перегрузочной способностью по отношению к верхнему пределу измерения. В то же время, условия работы преобразователей давления в котельных, индивидуальных или центральных тепловых пунктах (с учетом того, что подключение к источникам давления производится, как правило, с использованием импульсных трубок, исключающих постоянный расход рабочей среды в непосредственной близости от преобразователей давления), не предъявляют особых требований к способности преобразователей давления работать в условиях высоких температур рабочей или окружающей среды. Не предъявляется особых требований и к диапазону измерения давления, т.к. преобразователи давления, применяемые на объектах ЖКХ, в подавляющем большинстве случаев, контролируют поддержание заранее оговоренного в различных договорах на поставку или нормативно-технической документации на соответствующее оборудование уровня давления воды или другого теплоносителя в соответствующем трубопроводе.  Для обеспечения максимально возможной унификации преобразователи давления, в подавляющем большинстве случаев, должны иметь стандартный выходной сигнал постоянного тока, предпочтительно 4-20 мА. К сожалению, некоторые предприятия, выпускающие, например, приборы учета тепла, применяют конструктивные решения, требующие наличия у преобразователя давления цифрового выходного сигнала. Этим самым они практически исключают возможность применения общепромышленных преобразователей давления с унифицированным выходом и заставляют потребителей применять специальные модификации преобразователей давления. Обычно собственного изготовления и по повышенным ценам. Однако в условиях значительной конкуренции на рынке, данные предприятия тем самым ограничивают применение собственных приборов учета в целом.
Критерии выбора
Опыт работы НПФ «РАСКО» показал высокую потребность в качественных и стандартных по конструкции преобразователях давления. Ими должны в обязательном порядке быть оснащены все узлы подомового учета воды и тепла. Причем устанавливаться ПД должны на каждом трубопроводе, по которому в дом подаются и по которому отводятся тепло и вода. Таким образом, каждый домовой узел учета должен содержать от 3 (при отсутствии в доме централизованно подаваемой горячей воды) до 5 (типовой случай для Москвы и других крупных городов) указанных приборов. В итоге реальная потребность данного рынка (только в Москве) составляет несколько тысяч штук в месяц, а общую емкость только московского рынка таких приборов можно оценить в 150-200 тыс. шт.
Поэтому при выборе того или иного типа датчика давления важным фактором является способность предприятия-изготовителя обеспечить бесперебойный выпуск преобразователей давления в требуемом количестве и в сжатые сроки, а затем гарантировать необходимый уровень их сервисного обслуживания.
Таким образом, для правильного выбора типа преобразователей давления необходимо соотнести оптимальное соответствие требованиям их стоимости, технических характеристик, качества, возможностей производства и предоставляемого сервиса. Если сформулировать коротко, то основной критерий выбора заключается в том, что преобразователи давления для ЖКХ должны быть дешевыми, достаточно точными, надежными и доступными по цене и срокам поставки. Так, нет смысла использовать у обычных городских условиях дорогие преобразователи давления, предназначенные для работы в области атомной энергетики, работающие в жестких условиях эксплуатации, в конструкции которых используются специальные материал. Или преобразователи, разработанные для предприятий нефтяной и газовой промышленности, работающие в условиях Крайнего Севера и Сибири. Также нецелесообразно использовать в ЖКХ, высокоточные преобразователи давления, предназначенные для работы в составе комплексов коммерческого учета газа, где от их точности напрямую зависит точность вычисления объема прошедшего газа. Нет нужды и в так называемых интеллектуальных датчиках, предусматривающие возможность перенастройки предела измерения непосредственно на объекте, имеющих цифровой интерфейс и ряд других дополнительных опций.
 Следует отметить, что, почувствовав перспективность данного рынка, на него пытаются выходить «производители», не имеющие ни необходимых опыта производства данных приборов, ни соответствующей производственно-технологической базы. В результате потребителям предлагают приборы весьма сомнительного качества, многие из которых не только не соответствуют элементарным требованиям собственной нормативно-технической документации по основной погрешности, термостабильности или временной стабильности, но и просто выходят из строя после непродолжительной эксплуатации.
Производители
Сегодня выпускается большое количество преобразователей давления, отличающихся по принципу действия, точности, диапазонам измерения, стоимости и другим признакам. Среди иностранных производителей средств измерения давления наиболее известны такие, как WIKA, Rosemount, Siemens, Motorolla, среди отечественных – «ОРЛЭКС», «МИДА», «Манотомь», «Метран». По принципу действия наиболее широкое применение получили тензорезистивные преобразователи давления, позволяющие наиболее просто преобразовать изменение давления в аналоговый выходной сигнал, а значит являющиеся максимально дешевыми и наиболее подходящими для крупносерийного и даже массового производства (табл.1.).
В заключение особо следует отметить, что, благодаря установке преобразователей давления и дистанционному контролю, обеспечивается существенно более высокая степень безопасности работы систем тепло- и водоснабжения. Следовательно, установка преобразователей давления в напорных трубопроводах является необходимой профилактической мерой, призванной предотвратить или уменьшить последствия при возникновении тех или иных аварийных ситуаций.
Евгений Апарин,
ТехДетали
▪ Преобразователи (датчики) избыточного давления предназначены для непрерывного преобразования избыточного давления рабочей среды в унифицированный выходной сигнал постоянного тока или напряжения, частотный или цифровой сигнал, который затем поступает на вход контроллера, вычислителя или другого устройства, где производится непосредственно вычисление измеряемой величины и, при необходимости, ее сравнение с заданным значением (уставкой) и формирование управляющего сигнала для регулирования данного параметра. ▪ Специфика рынка преобразователей давления для ЖКХ заключается в том, что ему нужны в весьма большом количестве приборы среднего класса точности. Как правило, нет необходимости, чтобы класс точности (т.е. относительная, приведенная к верхнему пределу измерения основная погрешность измерения давления) превышал 0,5%, а в целом ряде случаев достаточно иметь преобразователи давления класса точности не выше 1,0%. В то же время, учитывая массовый характер применения данных изделий на объектах ЖКХ, соответствующие преобразователи давления должны иметь высокую надежность, минимальную стоимость, компактное исполнение, высокую степень защиты от воздействия воды и пыли (исполнение не хуже IP64) и быть удобны для монтажа на объектах ЖКХ. ▪ Качество преобразователей должно соответствовать следующим требованиям. 1) Как средство измерения, они должны пройти необходимую сертификацию органами Госстандарта РФ, с выдачей соответствующего Сертификата об утверждении типа средства измерения, и быть внесены в Госреестр средств измерения, разрешенных к применению на территории России. 2) Надежность преобразователей давления должна подтверждаться не только расчетными значениями показателя надежности, а реальным опытом длительной эксплуатации на объектах ЖКХ. 3) Изготовитель продукции и предприятия-реализаторы должны реально обеспечивать выполнение принятых на себя обязательств по качеству поставляемой продукции, изложенные в сопроводительной документации, включая ремонт и сервисное обслуживание, как в гарантийный, так и послегарантийный период.
Табл.1. Технические характеристики преобразователей давления для ЖКХ
|
Параметры преобразователей давления |
Рекомендованных для ЖКХ |
Выпускаемых серийно |
|
КРТ-5 (рис.1) |
МИДА-ДИ-13П (рис.2) |
ДМ5007 (рис.3) |
Метран-55-ДИ
(рис.4) |
|
Верхние пределы измеряемого давления (ВПИ), МПа |
0,6; 1,0; 1,6; 2,5; |
0,25 ÷ 100 |
0,01 ÷ 160 |
0,25 ÷ 250 |
0,6 ÷ 100 |
|
Перегрузочная способность по отношению к ВПИ,
не менее |
1,5 |
1,5 |
1,5 |
1,5 |
1,25 |
|
Предел допускаемой основной погрешности, % |
±0,5; ±1,0 |
±0,5; ±1,0 |
±0,25;
±0,5 |
±0,25;
±0,5 |
±0,25;
±0,5; ±1,0 |
|
Температура, °С
- измеряемой среды;
- окружающего воздуха; |
+5 - +50 |
-45 - +110
-45 - +80 |
-40 - +80 |
-45 - +70 |
-40 - +70 |
|
Напряжение питания, В |
|
9,6 - 42 |
12 - 36 |
17 - 42 |
13 - 42 |
|
Выходной сигнал, мА |
4-20 |
4-20; 0-5 |
4-20; 0-5 |
4-20; 0-5 |
4-20; 0-5 |
|
Степень защиты корпуса |
не ниже
IP64 |
IP65 |
IP65 |
IP65 |
IP65 |
|
Масса, кг |
0,25 |
0,25 |
0,25 |
0,6 |
0,6 |
|
Межповерочный интервал |
2 года |
2 года |
2 года |
2 года |
2 года |
|
Цена, без НДС, руб.:
кл.0,5
кл.1,0 |
минимальная |
1868
1752 |
3160 |
3430 |
3850 |
|