«Автоматизация и информатизация ТЭК»

Разработка оптимальной геометрии проточной части первичного преобразователя электромагнитного расходомера с повышенной метрологической надежностью

УДК: 681.121.89.082.74
DOI: 10.33285/2782-604X-2023-4(597)-54-61

Авторы:

¹ ВНИИМ им. Д.И. Менделеева, Санкт-Петербург, Россия
² КНИТУ-КАИ, Казань, Россия

Ключевые слова: энергетические ресурсы, электромагнитный расходомер, первичный преобразователь, магнитная индукция, катушка возбуждения

Аннотация:

Расчеты между поставщиками и потребителями энергетических ресурсов должны осуществляться на основании данных, полученных с использованием приборов учета. Такая задача указана в законе об энергосбережении и повышении энергетической эффективности в Российской Федерации, ее решением является снижение расхождения показаний на узлах учета при транспортировке энергетических ресурсов. Проблемы энергетической эффективности в системах централизованного теплоснабжения являются актуальными, учитывая высокую стоимость топливно-энергетических ресурсов. Одним из главных инструментов коммерческого учета тепловой энергии является теплосчетчик, в состав которого входит электромагнитный расходомер (для большинства исполнений). Точность работы теплосчетчика зависит от условий его монтажа (наличие пред- и постучастков гидродинамической стабилизации потока жидкости), поскольку неправильный монтаж может исказить конечные результаты учета тепловой энергии. Разработана оптимальная форма проточной части первичного преобразователя электромагнитного расходомера, позволяющая повысить эксплуатационную и метрологическую надежность. На основе экспериментального и численного исследований подтверждено увеличение средней расходной скорости и усиление магнитной индукции в поперечном сечении первичного преобразователя оптимальной формы.

Список литературы:

1. Об утверждении приоритетных направлений развития науки, технологий и техники в Российской Федерации и перечня критических технологий Российской Федерации: Указ Президента Российской Федерации от 07.07.2011 № 899 (с изм. от 16.12.2015). – URL: http://government.ru/docs/all/77983/
2. Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации: Федер. закон Российской Федерации от 23.11.2009 № 261-ФЗ (с изм. от 21.12.2021). – URL: http://government.ru/docs/all/99276/
3. О теплоснабжении: Федер. закон Российской Федерации от 27.07.2010 № 190-ФЗ (с изм. от 01.05.2022). – URL: http://www.kremlin.ru/acts/bank/31533
4. Постановление Правительства Российской Федерации от 18.11.2013 № 1034 "О коммерческом учете тепловой энергии, теплоносителя" (с изм. от 25.11.2021). – URL: https://base.garant.ru/70511954/
5. Влияние профиля скорости на точность электромагнитных расходомеров / Р.Т. Бакиров, О.К. Шабалина, Ю.К. Евдокимов, А.С. Шабалин // Автоматизация, телемеханизация и связь в нефтяной промышленности. – 2021. – № 6(575). – С. 45–49. – DOI: 10.33285/0132-2222-2021-6(575)-45-49
6. Бакиров Р.Т., Шабалин А.С. Оценка учета тепловой энергии, проблемы и пути решения // Современные проблемы энергетики: материалы I Нац. науч.-практ. конф., Тюмень, 20 дек. 2021 г. – Тюмень: ТИУ, 2022. – С. 77–79.
7. Бакиров Р.Т. Повышение информационной и метрологической надежности теплосчетчиков на объектах теплоснабжения // I Всерос. науч.-практ. конф. молодых ученых и специалистов "За нами будущее", СПб., 8–10 июня 2022 г. – СПб.: ПремиумПресс, 2022. – С. 67–69. – URL: https://mscon.vniim.ru/files/sborn-tezis-0622.pdf
8. Arnоld J.S. An electromagnetic flowmeter for transient flow studies // Review of Scientific Instruments. – 1951. – Vol. 22, Issue 1. – P. 43. – DOI: 10.1063/1.1745737
9. Корсунский Л.М. Электромагнитный расходомер с прямоугольным каналом // Измерительная техника. – 1960. – № 10. – С. 56–60.
10. Павлов А.В. Теоретическое и экспериментальное исследование электромагнитного метода измерения расхода жидкостей: дис. … канд. техн. наук: 05.13.05. – Казань, 2000. – 210 с.
11. Padegimas R., Virbalis J.A., Vaikasas R. Selection of the Magnetic Circuit Design for Electromagnetic Fluid Flow Converter with Rectangular Channel // Electronics and electrical engineering. – Kaunas: Technologija, 2006. – Vol. 67, No. 3. – P. 41–46.
12. Sungtaek L. The improvement of meter performance of em sensing flowmeters, using software modelling: PhD thesis. – Cranfield University, 2008. – XVI, 274 p.
13. Кремлевский П.П. Расходомеры и счетчики количества веществ: справ.: кн. 2. – 5-е изд. – СПб.: Политехника, 2004. – С. 305.
14. Пат. на полез. модель 124792 Рос. Федерация, МПК G01F 1/58. Электромагнитный расходомер / Д.И. Конопляник, В.Е. Лосев; патентообладатель ЗАО "Взлет". – № 2012116821/28; заявл. 24.04.2012; опубл. 10.02.2013, Бюл. № 4.
15. Пат. 2504736 Рос. Федерация, МПК G01F 1/58. Электромагнитный расходомер / В.К. Недзвецкий, В.А. Магала, А.Л. Манин; патентообладатель ЗАО "Управляющая компания Холдинга "Теплоком". – № 2012132002/28; заявл. 25.07.2012; опубл. 20.01.2014, Бюл. № 2.
16. Shercliff J.A. The Theory of Electromagnetic Flow-Measurement. – Cambridge University Press, 1962. – 146 p.
17. Тухватуллин А.Р., Щелчков А.В., Фафурин В.А. Государственный первичный специальный эталон единиц массы и объема жидкости в потоке, массового и объемного расходов жидкости ГЭТ 63-2019 // Измерительная техника. – 2021. – № 2. – С. 3–8.