2.2.Устройства для измерения количества и расхода воды

Водомерные счетчики применяются для измерения объема потребляемой воды. Они предусматриваются для вновь строящихся, реконструируемых и капитально ремонтируемых зданий. Их необходимо устанавливать как на системах холодного, так и горячего водоснабжения. Устраивают их в каждом здании и сооружении, в каждой квартире и на ответвлениях в магазины, столовые, рестораны и другие помещения, встроенные или пристроенные к жилым, общественным или производственным зданиям.

На раздельных противопожарных системах счетчики не устанавливаются.

На ответвлениях к отдельным помещениям и санитарным приборам счетчики устанавливаются по требованию заказчика.

Счетчики горячей воды следует устанавливать на подающем и циркуляционном трубопроводе с устройством обратного клапана на циркуляционном трубопроводе после счетчика.

Водомерные счетчики

Для измерения расхода и объема воды чаще всего применяют скоростные крыльчатые и скоростные турбинные счетчики воды. Для измерения горячей воды используются те- же счетчики, только из термостойких материалов (до 90 и 150 ˚С).

Счетчик состоит из корпуса для рабочего органа и счетного механизма, поставляемого часовыми заводами.

По конструкции рабочего органа различают две группы счетчиков: крыльчатые и турбинные. У водосчетчиков с тангенциальной турбинкой ось вращения расположена перпендикулярно оси движения воды. Такие счетчики назвали крыльчатыми. У водосчетчиков с аксиальной турбинкой ось вращения расположена параллельно оси движения воды. Такие счетчики назвали турбинными.

Крыльчатые счетчики (Ø 15-40 мм)

Одноструйный крыльчатый счётчик

Одноструйные счетчики просты по конструкции, но менее точны. При одностороннем воздействии на ось быстро изнашиваются подшипниковые опоры.

Многоструйный крыльчатый счётчик

Многоструйные счетчики более сложны конструктивно, но надежнее и точнее.

Счетный механизм счетчика может быть погружен в воду. Такие счетчики называют «мокроходами». Если счетный механизм остается сухим, счетчик называют «сухоходом».

«Мокроходы» имеют меньшую погрешность, т.к. отсутствуют сальниковые устройства. Недостатком является отложение солей на поверхности стекла и счетном механизме, что приводит к быстрому износу и снижению точности измерений расхода воды.

В «сухоходах» отсутствуют эти недостатки, но зато есть другие: сальниковые уплотнители снижают точность показаний.

Этот недостаток устранен в конструкциях водомеров с использованием магнитных муфт.

Рис. 24. Магнитные муфты водомера

1 – ведомая муфта в счётном механизме; 2 – ведущая муфта от рабочего органа водомера.

Примерами водомера «сухохода» крыльчатого многоструйного могут служить водомеры ВСХ, ВСГ, ВСТ (ТУ 4213-001-03215076-92. АО «Мытыщинская теплосеть», АО «Тепловодомер»).

Турбинные счётчики (Ø 50-250 мм)

В водосчетчиках турбинного типа рабочим органом является турбинка. Струевыпрямитель обеспечивает равномерное распределение потока, тем самым ускоряет или тормозит вращение турбинки. Регулятор служит для настройки водомера. После настройки регулятор пломбируют.

Эти счетчики соединяются с трубами фланцами. Примерами турбинного водомера могут служить водомеры ВСХ, ВСГ, ВСТ (ТУ 4213-001-03215076-92. АО «Мытыщинская теплосеть», АО «Тепловодомер»).

Комбинированные водомеры

Скоростные водомеры имеют ограничение на пропускаемые расходы. При минимальном расходе (пороге чувствительности) рабочий орган начинает вращаться. Максимальный расход - это предельный расход, который может пропустить водомер.

Диапазон измерения расхода для скоростных водомеров

Q_min /Q_max =1/12.

При большой неравномерности водопотребления турбинные водомеры не могут регистрировать малые расходы воды в ночное время. Крыльчатые водомеры бывают не способны пропустить большие расходы воды в часы максимального водопотребления. В этих случаях используют комбинированные водомеры.

При небольших расходах переключающий клапан перекрывает доступ воды к турбинному водомеру. Вся вода идет через крыльчатый водомер. Клапан открывается при относительно большом расходе воды, то есть расходе, больше максимума для крыльчатого водомера. Вода в этом случае учитывается обоими водомерами в виде суммы их показаний.

Диапазон измерения расхода в комбинированных водомерах увеличивается почти в 10 раз:

Q_min /Q_max =1/100.

Работу водомеров характеризуют следующие расходы:

1. Порог чувствительности– расход, при котором рабочий орган водосчетчика начинает непрерывно вращаться.

2. Минимальный расход– расход, при котором счетчик имеет относительную погрешность ±5%, и ниже которого относительная погрешность не нормируется.

3. Переходный расход– расход с погрешностью счетчика ±2%, ниже данного только расход с погрешностью ±5%, т.е. минимальный расход.

4. Номинальный расход– это ½ максимального расхода.

5. Эксплуатационный расход– рекомендуемый расход для круглосуточной работы счетчика.

6. Максимальный расход– расход, при котором счетчик может работать не более 1 часа в сутки с погрешностью ±2%.

7. Суточный и месячный расходы– это предельные расходы, при превышении которых нормальная эксплуатация счетчика не гарантируется.

Счетчик-расходомер ВРТК-2000

Водомеры, выпускаемые отечественной и зарубежной промышленностью, могут работать на разных принципах. Примером таких водомеров может служить счетчик-расходомер ВРТК-2000.

Этот стчётчик производится на опытном заводе МЭИ ЗАО «ИВК-Саяны» (г. Москва) и служит для измерения количества и расхода электропроводящих жидкостей в напорных трубопроводах. Он может использоваться на сетях холодного и горячего водоснабжения и теплоснабжения.

Принцип работы основан на явлении срыва вихрей, возникающих при обтекании потоком жидкости препятствий (вихревая дорожка Кармана). Частота срыва вихрей, пропорциональная скорости потока, регистрируется электромагнитным способом. В вихревом потоке жидкости под воздействием магнитного поля, образуется переменная ЭДС с частотой, равной частоте стрыва вихрей и пропорциональной объемному расходу жидкости. ЭДС снимается расположенными в потоке электродами, усиливается и обрабатывается микропроцессором. Благодаря такому принципу работы водомер не имеет движущихся частей, устойчив к воздействию вибраций и наличию посторонних примесей в потоке воды.

Счетчик-расходомер ВРТК-2000 выпускают такого же калибра, как и крыльчатые, и турбинные, с добавлением двух типоразмеров: Ø 300 мм и Ø 350 мм.

Подбор водомеров

Подбор водомера сводится к определению условного диаметра его прохода (калибра). При этом среднечасовой расход потребляемой воды не должен превышать эксплуатационный расход водомера: q_э ≥ q_т.

q_т = q_u ·U/(24∙1000), м³/ч,

где q_u - норма расхода воды потребителем в сутки наибольшего водопотребления, л; принимается по [3,прилож. 3];

U – число жителей в здании (микрорайоне, квартире).

Подобранный водомер проверяется на потерю напора.

h_вод = Sq² , м. вод. ст.,

где S-гидравлическое сопротивление счетчика, принимается по

[3,табл. 4];

q - расчетный расход на участке сети, где установлен водомер, л/с.

Потери напора в водомерах не должны превышать:

- 5 м – для крыльчатых счетчиков;

- 2,5 м – для турбинных счетчиков;

-10,0 м – при пропуске расчетного вместе с противопожарным расходов для обоих типов водомеров.

Подобранный водомер проверяется на пропуск минимального расхода, который должен превышать порог чувствительности водомера.

Водомерный узел

Водомерный узел устраивается:

- для проверки водомера;

- для его замены в случае поломки;

- для измерения давления;

- для опорожнения магистрального трубопровода.

Поэтому в водомерный узел входят запорная арматура (краны, вентили и задвижки), спускной кран за водомером, манометр. При необходимости устраивают обводную линию с опломбированной запорной арматурой и переходы с большего диаметра трубы на меньший, равный калибру водомера.

Установка обводной линии обязательна:

1) при одном вводе в здание или ЦТП;

2) если счетчик не рассчитан на пропуск противопожарного расхода;

Если водомер не рассчитан на пропуск противопожарного расхода, то задвижка на обводной линии должна быть с электроприводом и должна открываться автоматически при пуске пожарных насосов.

Для исключения искажения показаний водомера поток выравнивают на прямом участке трубы: перед водомером длинной 5d_у, после него длинной 1d_у.

Водомерный узел (ось счетчика) устанавливают на высоте 0,3-1,0 м от пола подвала в легко доступном освещенном месте и t_воз ≥ 5˚C.

Крыльчатые водомеры устанавливают как горизонтально (по уровню), так и вертикально. Турбинные водомеры устанавливают в любой плоскости при движении воды через него снизу вверх.