Справочник по ГОСТам и стандартам
Новости Аналитика и цены Металлоторговля Доска объявлений Подписка Реклама
   ГОСТы, стандарты, нормы, правила
 

МИ 2412-97
ГСИ. Водяные системы теплоснабжения. Уравнения измерений тепловой энергии и количества теплоносителя

МИ 2412-97. ГСИ. Водяные системы теплоснабжения. Уравнения измерений тепловой энергии и количества теплоносителя

 

ГОСУДАРСТВЕННЫЙКОМИТЕТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ПОСТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ

(ГОССТАНДАРТРОССИИ)

 

ВСЕРОССИЙСКИЙ

НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ

ИНСТИТУТ МЕТРОЛОГИЧЕСКОЙ

СЛУЖБЫ

(ВНИИМС)

 

Утверждено

27.02.97

 

ВСЕРОССИЙСКИЙ

НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ

ИНСТИТУТ МЕТРОЛОГИИ

ИМ. ДИ.МЕНДЕЛЕЕВА

(ВНИИМ ИМ. ДИ.МЕНДЕЛЕЕВА)

 

Утверждено

25.02.97

 

РЕКОМЕНДАЦИЯ

Государственнаясистема обеспечения единства измерений

Водяныесистемы теплоснабжения

Уравненияизмерений тепловой энергии и количества теплоносителя

 

МИ2412-97

 

ГруппаТ80

 

Введенав действие с 01.09.1997 г.

 

 

НастоящаяРекомендация устанавливает уравнения измерений тепловой энергии и количестватеплоносителя при проведении учета их отпуска и потребления в водяных системахтеплоснабжения.

Рекомендацияпредназначена для использования при разработке средств измерений, методиквыполнения измерений и схем узлов учета тепловой энергии и теплоносителя.

 

 

1.Общие положения

 

1.1.Рекомендация охватывает измерения (определения) величин, которые являютсяисходными для осуществления учета тепловой энергии и теплоносителя привзаиморасчетах энергоснабжающей организации с потребителем.

1.2. Приизмерении тепловой энергии применяют косвенные измерения, при которых тепловуюэнергию определяют на основании измерений расхода (массового или объемного) иликоличества (массы или объема) теплоносителя, температуры и давлениятеплоносителя.

Давлениетеплоносителя допускается не измерять при условии оценки возникающей из-заэтого погрешности. В этом случае тепловую энергию определяют с учетом принятогов установленном порядке для измерений значения давления теплоносителя.

Измерениетепловой энергии может осуществляться с учетом или без учета тепловой энергиихолодной воды.

1.3. Приизмерении тепловой энергии и количества теплоносителя применяютрегламентированные в нормативно-технических документах (НТД) методы измеренийрасхода, количества, температуры и давления теплоносителя.

1.4.Теплофизические свойства теплоносителей принимают соответствующими НТД ГСССДили другим утвержденным в установленном порядке нормативным документам,регламентирующим эти свойства.

 

2.Уравнения измерений

 

2.1.Приведенные уравнения являются исходными для разработки алгоритмов измерений,применяемых в средствах измерений, методиках выполнения измерений и схемахузлов учета тепловой энергии. Отклонение от указанных уравнений обусловливаетметодическую погрешность, которую необходимо оценивать при утверждении типасредств измерений тепловой энергии, аттестации конкретных методик выполненияизмерений и проектировании узлов учета тепловой энергии.

2.2. Тепловуюэнергию на источнике тепловой энергии по каждому выводу (двухтрубноймагистрали) определяют по следующим формулам:

тепловаяэнергия, отпущенная источником тепловой энергии, при неравенстве расходовтеплоносителя в подающем и обратном трубопроводах, Q, (по одной из формул)

;                                        (2.1)

;                    (2.2)

;                     (2.3)

тепловаяэнергия, отпущенная источником тепловой энергии при равенстве расходовтеплоносителя в подающем и обратном трубопроводах (m1=m2=m),Q 

;                                                                                  (2.4)

где Q -выражена в МДж;

m1и m2 - массовый расход теплоносителя, соответственно в подающем иобратном трубопроводах, т/ч;

h1,h2, hхв - энтальпия теплоносителя, соответственно вподающем, обратном трубопроводах и трубопроводе холодной воды, кДж/кг;

t0 и t1 - моменты времени, соответствующие началу (t0) и окончанию (t1) интервала времени измерениятепловой энергии, ч.

Энтальпиюh=f(t, P) теплоносителя определяют по НТД, указанным в п.1.4. настоящейРекомендации, в соответствии с температурой t и давлением P теплоносителя.

2.3. Тепловуюэнергию на источнике тепловой энергии, имеющем несколько подающих и обратныхтрубопроводов и несколько трубопроводов холодной воды, определяют по формулам(2.1)...(2.4), заменив интегралы на соответствующие суммы интегралов.Суммирование интегралов проводят по всем одноименным трубопроводам.

2.4. Тепловуюэнергию у потребителя по каждому вводу определяют по следующим формулам:

тепловаяэнергия, полученная потребителем на все виды тепловых нагрузок при неравенстверасходов теплоносителя в подающем и обратном трубопроводах, включая утечкитеплоносителя, Q

;                                          (2.5)

;                    (2.6)

;                   (2.7)

тепловаяэнергия, полученная потребителем при равенстве расходов теплоносителя вподающем и обратном трубопроводах (m1=m2=m), Q

;                                                                                  (2.8)

где hхв- энтальпия холодной воды на источнике тепловой энергии;

остальныеобозначения те же, что в п.2.2, но для потребляющей установки.

2.5. Тепловуюэнергию, содержащуюся в теплоносителе, прошедшем по любому единичному (одному)трубопроводу или однотрубной системе, Qед, определяют по формуле

;                                                       (2.9)

где mеди hед - соответственно массовый расход и энтальпиятеплоносителя в любом единичном (одном) трубопроводе, независимо от егоназначения;

hхв- энтальпия холодной воды на источнике тепловой энергии.

2.6. Поформулам (2.1...2.3; 2.5...2.7 и 2.9) измеряют величины Q; Qед свычитанием из них тепловой энергии холодной воды, представленной интегралами,содержащими сомножитель hхв, при условии, что расход холодной водыравен разности расходов (m1-m2).

При этом вформулах (2.5...2.7; 2.9) hхв может быть определена по принятой вустановленном порядке температуре холодной воды tхвп при условииоценки погрешности, обусловленной отклонением принятой температуры tхвпот действительной температуры холодной воды tхв.

При измерениивеличин Q и Qед, без исключения из них тепловой энергии холоднойводы, указанные величины следует определять по формулам (2.1...2.3; 2.5...2.7 и2.9), опуская интегралы, в подынтегральное выражение которых входит сомножительhхв.

В последнемслучае уменьшается погрешность измерений тепловой энергии за счет исключенияпогрешности измерений тепловой энергии холодной воды и такие измерения являютсяпредпочтительными. В этом случае, при необходимости учета тепловой энергиихолодной воды, она может быть определена отдельно, например, как произведениепринятого в установленном порядке среднего значения энтальпии холодной воды наисточнике тепловой энергии на массу отобранной из системы воды. В этом случаедолжна быть оценена погрешность определения тепловой энергии холодной воды.

2.7.Количество теплоносителя (на источнике тепловой энергии и у потребителя)определяют по следующим формулам:

масса воды,прошедшей по любому единичному трубопроводу, Мед

;                                                                                      (2.10)

массатеплоносителя, отобранного из тепловой сети или от источника тепловой энергии(невозвращенного на источник тепловой энергии или в тепловую сеть), Мот

;                                             (2.11)

2.8. Вформулах (2.1...2.3; 2.5...2.7; 2.9; 2.11) разность массовых расходов (m1-m2)может быть заменена на другие равные массовые расходы или сумму расходов,например, на расходы подпитки, горячего водоснабжения. При этом должна бытьоценена погрешность, обусловленная такой заменой.

2.9. В случаеизмерения объемного расхода q массовый расход m определяют по формуле

 

m = 10-3 q·p,                                                                                         (2.12)

 

где p -плотность теплоносителя, кг/м3;

      q -объемный расход теплоносителя, м3/ч.

Плотность ртеплоносителя определяют по НТД, указанным в п. 1.4 настоящей Рекомендации, всоответствии с температурой и давлением теплоносителя.

2.10. Допускается при определениитепловой энергии подынтегральное выражение m1 (h1-h2)заменять на выражение

q1· Kt (t1-t2),

 

где m1; q1 - массовый иобъемный расходы в 1-ом трубопроводе, м3/ч;

Kt- тепловой коэффициент по международной рекомендации МО3М R75 или другой НТД,утвержденной в установленном порядке, МДж/м3 × °С;

t1и t2 - значения температур в подающем и обратном трубопроводах.

В этом случаеоценивают методическую погрешность, обусловленную отличием q1 · Kt (t1-t2)от m1 (h1-h2) при различных значенияхтемператур t1, t2 и давлениях P1, P2теплоносителя.

2.11.Регламентированные в настоящей рекомендации уравнения измерений могутприменяться для закрытых, открытых и смешанных систем теплоснабжения. Приизмерениях в системах с несколькими одноименными трубопроводами суммируютвеличины, соответствующие одноименным трубопроводам.

2.12. Приоценивании погрешности измерений тепловой энергии составляющие погрешностидолжны быть представлены с учетом влияния измеряемых (определяемых) расхода,температуры, давления, энтальпии, плотности теплоносителя на результатизмерений тепловой энергии.

2.13. Приреализации уравнений измерений (в средствах измерений, методиках выполненияизмерений и схемах узлов учета тепловой энергии и теплоносителя) их, какправило, преобразовывают в соответствии с правилами математики, энтальпию h иплотность r определяют посоответствующим уравнениям, а интегралы заменяют на суммы.

Энтальпию h иплотность r теплоносителя определяют поуравнениям, приведенным в справочном приложении. Допускается в обоснованныхслучаях определять энтальпию h и плотность rтеплоносителя по другим уравнениям, утвержденным в установленном порядке,имеющим оценки погрешности по сравнению с данными ГСССД.

Интегралызаменяют на соответствующие суммы, например

 заменяют на ;                                         (2.13)

где Qi- тепловая энергия, соответствующая i-му интервалу времени;

Gi- значение массы теплоносителя, прошедшей через трубопровод в течение i-гоинтервала времени;

hi- энтальпия теплоносителя, соответствующая i-му интервалу времени;

n - количествоинтервалов времени, соответствующее времени измерения тепловой энергии от t0 до t1.

В этих случаяхоценивают погрешность от замены интеграла на соответствующую сумму, и если онасущественна, то она указывается в технической документации на средстваизмерений и (или) методике выполнения измерений.

Вопрос осущественности указанной погрешности рассматривается при утверждении типасредства измерений и (или) аттестации (утверждения) методики выполненияизмерений.

 

 

Приложение

справочное

 

УРАВНЕНИЯОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЛОТНОСТИ И ЭНТАЛЬПИИ ВОДЫ

 

1. Общие положения.

1.1. Внастоящем приложении приведены уравнения определения плотности (кг/м3)и энтальпии (кДж/кг) воды по исходным значениям температуры и абсолютногодавления (при значениях абсолютного давления более значений давлениянасыщения).

1.2. Уравненияразработаны во Всероссийском научно- исследовательском центре по сертификацииданных сырья, материалов и веществ (ВНИЦ СМВ) Государственной службыстандартных справочных данных (ГСССД) Госстандарта РФ (авторы Козлов А.Д.,Кузнецов В.М., Лачков В.И., Мамонов Ю. В.).

1.3. Уравнениясправедливы в диапазонах температуры от 0 до 300 °С и абсолютного давления от0,05 до 30,0 МПа.

1.4. Оценкапогрешности уравнений приведена относительно данных ГСССД для всего диапазонаизменений температуры (за исключением значения °С)и абсолютного давления.

 

 

2. Уравнения.

2.1. Плотность r определяют по формуле:

 

           (П.1)

 

где: r - плотность воды. кг/м3;

t- приведенная температура воды, равная t=(t+273.15)/647.14;

t - температура воды, °С;

p - приведенное абсолютное давление,равное p = Р/22.064;

Р - абсолютноедавление, МПа.

Среднеквадратическаяоценка относительной погрешности уравнения dне выходит за пределы: ±0,025%.

Максимальноезначение относительной погрешности уравнения dне выходит за пределы: ± 0,10%.

 

2. Энтальпию h воды определяют по формуле:

 

                  (П.2)

 

где h -энтальпия воды, кДж/кг.

Остальныеобозначения те же, что в формуле (П.1).

Среднеквадратическаяоценка относительной погрешности  уравнения dне выходит за пределы: ±0,07.

Максимальноезначение относительной погрешности уравнения dне выходит за пределы ±0,20%

3. Примерысравнения результатов расчета по формулам и данных ГСССД

3.1.Рассчитанные по формулам значения плотности и энтальпии воды, данные ГСССД иотносительные погрешности приведены в таблице.

 

Таблица

 

Значения температуры t и абсолютного давления Р

Значения плотности r, кг/м3, и относительной погрешности d, %

Значения энтальпии, кДж/кг, и относительной погрешности d, %

t, °С

Р, МПа

ГСССД

Формула П.1

d, %

ГСССД

Формула П.2

d, %

 

0,101325

997,11

997,73

-0,06

104,84

104,84

0

25

0,5

997,24

997,89

-0,07

105,21

105,21

0

 

1,0

997,45

998,10

-0,07

105,67

105,68

-0,01

 

0,101325

988,04

988,24

-0,02

209,40

209,40

0

50

0,5

988,20

988,43

-0,02

209,75

209,75

0

 

1,0

988,43

988,68

-0,03

210,18

210,18

0

 

0,101325

974,87

974,88

0

314,01

314,15

-0,04

75

0,5

975,04

975,08

0

314,33

314,47

-0,04

 

1,0

975,27

975,36

-0,01

314,73

314,87

-0,04

 

0,101325

958,12

958,57

-0,05

419,06

419,16

-0,02

100

0,5

958,58

958,76

-0,02

419,36

419,45

-0,02

 

1,0

958,82

958,99

-0,02

419,74

419,83

-0,02

150

0,5

917,07

917,30

-0,01

632,3

631,78

+0,08

 

1,0

917,36

917,55

-0,02

632,6

632,11

+0,08

 


   
Справочник ГОСТов, ТУ, стандартов, норм и правил. СНиП, СанПиН, сертификация, технические условия

Выставки и конференции по рынку металлов и металлопродукции

Установите мобильное приложение Metaltorg: