teza de master
TRANSCRIPT
1. Caracteristica contoarelor de gaz
Contor de gaz – dispozitiv de măsurare pentru măsurarea cantităţii de volum care trece prin
conducta de gaz. Prin urmare, cantitatea de gaz, de regulă, se măsoară în metri cubi, rare ori în
unităţi de masă, kilogram, tone (de obicei în gazele de proces). Instrumentele de măsurare, care
permit măsurarea sau calcularea cantităţii de gaz care trece pe o unitate de timp se numesc
debitmetre. De obicei fluxul de gaz se măsoară în metri cubi pe oră (m3/h).
Metode de verificare a contoarelor de gaz :
1. Metoda directă de măsurare a volumului – în acest caz, în una sau mai multe camere de
măsurare se umple în mod alternativ cu volumul cunoscut de un flux de gaz de la intrare şi la
ieşire sunt golite. Trecut prin dispozitivul de gaz este proporţional cu numărul de cicluri de
umplere-golire. Această metodă este folosit pentru contoarele de gaz cu tambur, membrană,
rotativă. Debitul de gaz este calculat prin diferenţiere de timp.
2. Metoda indirectă de măsurare a volumul – în acest caz, măsurarea a ratei debitului de gaz prin
dispozitiv, prin măsurarea spre exemplu a vitezei debitului de gaz printr-o secţiune transversală
cunoscută. Pentru măsurarea vitezei fluxului de gaz se utilizează dispozitive mecanice (diferite
rotoare, turbine), precum şi alte tipuri de dispozitive.
Pentru utilizarea corectă a acestei metode, în zona de verificare se egalează debitul de gaz pe
direcţia secţiunii transversale, pentru care se utilizează diferite dispozitive de pregătire a fluxului,
atât ca dispozitive individuale, cât şi ca parte componentă a dispozitivelor însăşi. Pentru reducerea
diferenţei dintre indicii de eroare ale secţiunii transversale debitului de gaz (profilul vitezei), de
exemplu, datorită inhibării gazului în staturile pereţilor, poate fi luat în considerare dispozitivul, la
calcularea debitului de gaz a acestuia.
Volumul care trece prin secţiunea transversală a dispozitivului este calculat prin integrarea
fluxului de gaz în timp.
Clasificarea contoarelor de gaz după principilu de funcţionare:
1. [1]
1.1. Descrierea contoarelor de gaz cu pereţi deformabili (membrană)
1.1.1 Generalităţi
Contoarele de gaz cu membrană se clasifică volumetric, uscate, cu membrane, destinate
măsurării consumului de gaz natural (GN), gaz petrolifer lichefiat (GPL), pentru consumatorii
casnici.
1
Contoarele de gaz corespund cerinţelor Organizaţiei Internaţionale de Metrologie Legală
(OIML R 137-12:2012), cerinţelor naţionale NML R 137-1:2009, standardului SM SR EN
1359:2011. Contoarele sunt echipate cu dispozitiv mecanic integrat de conversie cu temperatura
gazului. Carcasa contoarelor, în construcţie nedemontabilă, este realizată din tablă de oţel, de 1
mm grosime, care îi conferă rezistenţă la foc. Contoarele sunt prevăzute cu dispozitiv de blocare
a mersului înapoi, iar transmiterea mişcării în afara carcasei se face prin cuplaj magnetic.
Materialele utilizate în construcţia contoarelor sunt reciclabile în proporţie de 90%.
1.1.2 Caracteristici tehnice principale
Tabelul 1.1 Caracteristicile tehnice a contoarelor de gaz cu membrană
Caracteristici de bază
1.6 2.5 4 6 10 16 25 40 65 100
Debit maxim Qmax,m3/h
2.5 4 6 10 16 25 40 65 100 160
Debit nominal Qnom,m3/h
1.6 2.5 4 6 10 16 25 40 65 100
Debit minim Qmin,m3/h 0.016 0.025 0.04 0.06 0.1 0.16 0.25 0.4 0.65 1.0Presiunea maximă 50 100Interval de temperatură de lucru, °C
-20...+50
Limitele erorilor tolerate:De la Qmin pînă la 0.1Qnom
De la 0.1Qnom pînă la Qmax
±3
±1.5Masa,kg 1.8 1.8 3.5 4.3 9.8 9.8 15.1 55 65 125
Într-un interval de 30ºC dispus simetric în jurul valorii temperaturii specificate de 15 ºC. În afara
acestui interval se majorează cu 0,5% pentru fiecare 10ºC.
Erorile maxim tolerate ale contorului de gaz în utilizare, în cadrul inspecţiilor şi testărilor
inopinate, sau la activităţile de supraveghere metrologică şi la limitele intervalului de
temperatură au valori duble faţă de cele prevăzute pentru verificările iniţiale.
Contorul este alcătuit din carcasa în interirul căreia este amplasat mecanismul de
măsurare şi dispozitvul de citire. Mecanismul de măsurare constă din 2 camere separate cu
membrane încorporate ce nu permit pătrunderea gazului. Prin racordul de intrare gazul umple
spaţiul din interiorul contorului şi prin sertar nimereşte în una din camerele, astfel acţionînd
asupra membranei. Membrana mişcîndu-se, elimină galul din camera vecină prin sertar şi canalul
de evacuare în racordul de ieşire. Procesul analogic are loc şi în cealaltă cameră. Mişcarea
rectilinie alternativă a membranei se transformă în mişcarea de rotaţie a axului de ieşire, numărul
de rotaţii al căruia este proporţional cu numărul de mişcări a membranei, deci proprşional cu 2
volumul gazului. Rotaţia axului prin intermediul arborelui, ce trece prin presgarnitură, pune în
mişcare mecanismul de calcul, care la rinsul său provoacă creşterea indicaţiilor dispozitivului de
citire. Dispozitivul de citire este prezentat în două variante executive – mecanic cu role şi
electronic cu indicator cu cristale lichide şi cu funcţia de corecţie a volumul de gaze în
dependenţă de temperatură. În notaţia convenţională a contorului cu dispozitivul de citire este
încorporat magnet, care la rotirea rolei aţionează asupra traductorului de impulsuri de tip
”contact uscat”, montat pe partea exterioară de jos al carcasei dispozitivului de citire. Cotoarele
cu dipozitivele de citire electronic sunt executate cu interfaţă RS232 sau RS485 de citire la
distanţă a semnalului de ieşire. Execuţia contorului cu dispozitiv de citire mecanic este dotată cu
mecanism, care împiedică funcţionarea mecanismului de calcul, atunci cînd gazul curge în sens
invers faţă de cel admis.
1.2 Descrierea contoarelor de gaz cu turbină
1.2.1 Generalităţi
Contoarele de gaz sînt destinate măsurării volumului de gaz naturl, purificat fiind utilizate
în relaţiile tranzacţionale dintre furnizorii şi consumatorii de gaze. Contoarele de gaz corespund
cerinţelor Organizaţiei Internaţionale de Metrologie Legală (OIML R 32:1989). Acest tip de
contoare sînt destinate pentru funcţionare în comun cu dispozitive de corecţie a volumului de gaz
după temperatură şi presiunea gazului măsurat.
Principiul de funcţionare se bazează pe proporţionalitatea vitezei unghiulare de rotaţie a
turbine şi debitul volumic al gazului. Numărul de rotaţii al turbine prin redactor se transmite la
dispozitivul de integrare, care indică volumul de gaz trecut prin contor. Constructiv contorul se
compune din două elemente de bază:
- carcasa în care este instalată turbina;
- dispozitivul de numărat în care este amplasat reductorul mecanic şi dispozitivul de
integrare.
-3
1.2.2 Caracteristici tehnice principale:
Tabelul 1.2 Caracteristicile tehnice a cotoarelor de gaz cu turbină
Modelul contorului
Diametrul nominal Dn,
mm
Qmin, m3/h Qmax,m3/h Cantitatea de gaz într-un
impuls, m3/imp
Masa, kg
Eroarea tolerată
G65 50 10 100 0.1 6.5 Pentru verificarea
iniţială
Qmin≤Q<Qt
±2%
Qt≤Q≤Qmax
±1%
Pentru verificarea periodică
Qmin≤Q<Qt
±4%
Qt≤Q≤Qmax
±2%
G100 80 8 160 1 30
G160 80 8 250 1 30
G250 80 13 400 1 30
G160 100 25 250 1 40
G250 100 13 400 1 40
G400 100 20 650 1 40
G400 150 32 650 1 80
G650 150 32 1000 1 80
G1000 150 50 1600 1 80
G650 200 50 1000 10 130
G1000 200 80 1600 10 130
G1600 200 130 2500 10 130
G1000 250 80 1600 10 186
G1600 250 130 2500 10 186
1.3 Descrierea contoarelor de gaz cu rotor
1.3.1 Generalităţi
Contoarele de gaz cu rotor sunt destinate măsurării volumului de gaz, fiind utilizate în
relaţiile tranzacţionale dintre furnizorii şi consumatorii de gaz. Contoarele de gaz corespund 4
cerinţelor Organizaţiei Internaţionale de Metrologie Legală (OIML R 32:1989) şi (OIML R
6:1989).
Contoarele de gaz cu rotor prezintă două rotoare, care rotesc în sensuri opuse,
încorporate într-o carcasă, care secţionează volume conoscute de gaz. În dependenţă de
executarea blocurilor separate, de către contoare se poate asigura conversia debitului de volum al
gazului mediu în semnale de ieşire pentru transmiterea la distanţă şi conversia ulterioară la
corecţia volumului de gaz. În dependenţă de executare, contoarele se racordează pe conductă sau
pe fundament special. Dispozitivul de afişare ale cotoarelor sunt echipate cu ”gercon”, sau cu
sesizoare cu impulsuri speciale, care asigură obţinerea semnalului cu impuls, proporţional vitezei
de rotaţie a rotoarelor.
1.3.2 Caracteristici tehnice principale
Tabelul 1.3 Caracteristicile tehnice a contoarelor de gaz cu rotor
Caracteristici de bază 16 25 40 65 100 160 250Diametrul conevţional,mm
40,50 50 80 100
Debit maxim Qmax,m3/h 25 40 65 100 160 250 400Debit nominal Qnom,m3/h 16 25 40 65 100 160 250Debit minim Qmin,m3/h 1.3 2 3 5 8 13 20Pragul de sensibilitate, m3/h
0.5 0.7 0.1 0.1 0.13 0.13 0.16
Pierderea de presiune la Qmax, kPa
100 150 300 400 500 600 800
Limitele erorilor tolerate:De la Qmin pînă la 0.2Qmax
De la 0.2Qmax pînă la Qmax
±2±1
Masa,kg 13.4 17 33.4 37.5Diapazonul de temperaturi,°Ca mediului de funcţionarea mediului ambiant
-10...+60-20...+70
1.4 Descrierea contoarelor de gaz cu ultrasunet
1.4.1. Generalităţi
Contoarele de gaz cu ultrasunet sunt destinate măsurării volumului de gaz fiind utilizate
în relaţiile tranzacţionale dintre furnizori şi consumatorii de gaz. Contoarele de gaz corespund
cerinţelor Organizaţiei Internaţionale de Metrologie Legală (OIML R 137 1&2:2012).
Principiul de funcţionare a contoarelor este bazat pe emiterea impulsurilor ultrasonice atît
după sensul fluxului de gaz cît şi împotriva lui, măsurarea timpului de propagare a semnalelor
ultrasonice în sectorul de măsurare a contorului. Diferenţa şi suma timpului de propagare a
5
semnalelor ultrasonice după sensul fluxului de gaz şi împotriva lui se utilizează la calcularea
volumului de gaz consumat se indică pe panoul contorului. Contoarele constructiv sînt compuse
din două blocuri funcţionale, montate într-o carcasă unică:
- traductor de debit, care se montează în conducta de gaz;
- bloc indicator încorporat.
Este prevăzută posibilitatea de transmitere a informaţiei despre volumul de gaz prin interfaţa RS-
232 în sistemul de calcul centralizat şi automatizat a resurselor energetice prin conductă.
1.4.2 Carateristici tehnice principale
Tabelul 1.4 Caracteristicile tehnice a contoarelor de gaz cu ultrasunet
Caracteristici de bază 16 25 40 65 100Debit maxim Qmax,m3/h 25 40 65 100 160Debit nominal Qt,m3/h 1.6 2.5 4 6.5 10Debit minim Qmin,m3/h 0.16 0.25 0.4 0.65 1.0Presiunea maximă, MPa 0.1Pierderi de presiune la Qmax, Pa, nu mai mult
300
Interval de temperatură de lucru, °C
-40...+50
Limitele erorilor tolerate: Qmin ≤Q<Qt
Qt≤Q≤Qmax
±3±1.5
Masa,kg 3.0
6