ПРОБЛЕМЫ И МЕТОДЫ КОММЕРЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ
СТОЧНЫХ И КАНАЛИЗАЦИОННЫХ ВОД В ЛИТВЕ
В. Пяткус, д.т.н., Р. Вайкасас, д.т.н., В. Памакштис, д.т.н., ЗАО «Катра», Каунас, Литва
Вопрос коммерческого учета сточных и канализационных вод в открытых каналах весьма актуален для множества производственных предприятий или организаций водочистки, но выбор измерительных приборов для такого учета невелик, не только в Литве, но и во всем мире. Встречаемых на рынке счетчиков для открытых каналов, таких как расходомерных лотков и водосливов эксплуатируемых совместно с уровномерами или разных элетромагнитных, допплеровских расходомеров новой поколении (изготавливаемых фирмами Marsh McBirney Inc, Nivus и др.) в большинстве случев можно называть счетчиками узкого применения, из-за часто встречаемых критических эксплуатационных условий, затрудняющих или даже делающих совсем невозможным монтаж, эксплуатацию и метрологическое оборудование счетчика.
Проблематичность использования счетчиков для открытых каналов в коммерческом учете вызывается рядом следующих факторов:
- монтаж измерительного участка или датчика часто надо проводить в условиях повышенной опасности, имея специальные средства защиты (комбинезоны, противогазы). Многие счетчики при инсталяции нуждаются в процедурах местной калибровки, или других особо точных измерениях (например, измерения диаметра раструба, нивелирование дна лотка или калибрoвка нуля уравномера). Разумеется, это затрудняет не только работы по монтажу счетчика, но и усложняет метрологическое оборудование счетчика.
- проблема осадок. Нередко в измерительных участках (или лотке) накапливаются ил или другие осадки, которые могут вызывать не только дополнительные погрешности измерения, но и даже влиять на работоспособность счетчика (при засорении измерительного датчика). В таком случае, необходимо предусмотреть периодическую очистку датчика или колодцев, где осаждается ил (потребитель, использующий эти приборы учета, в этом часто не заинтересован).
- прoблема подтопления канала (актуальна при эксплуатации лотков или водосливов). Подтопление канала может быть вызвано любым изменением в трубопроводных сетях, как например, введением в сеть нового колодца, нового участка трубопровода или просто большим количеством накопленных осадок. Такие случаи могут вызывать большие погрешности при измерении расхода уравномером в расходомерном лотке. Если счетчик не имеет возможности измерения направления потока, то при подтоплении канала он будет показывать расход даже при нулевом расходе и при обратном потоке.
- проблемы измерений малых расходов. Так например, в ночное время поток в канале часто уменьшается и становится ниже минимальных пределов измерений счетчика.
Десять лет работающая в сфере изготовления и эксплуатации разных типов счетчиков для открытых каналов фирма КАТРА (Литва) предложила следующий путь решения вышеупомянутых проблем:
- необходимо создать такую гидравлическую схему, которая бы обеспечивала переход потока от течения в открытом канале до течения в полностью заполненной трубе. Таким образом, создавая подтопление участка трубопровода, расход в нем можно измерять стандартным расходомером не нуждающимся в дополнительных процедурах местной калибровки.
Предложенные методы измерения были реализованы, запатентованы и начаты изготавливаться фирмой КАТРА, как устройства подтопления и измерения сточных вод. Cхемы этих устройств показаны на рис. 1а и 1б. На рис. 1а показано оборудование измерения при применении ее в одном колодце. Такая схема является типичной при измерении сравнительно малых расходов сточных вод с использованием малогабаритных измерительных участков счетчика (с диаметром до ~150 мм), не требующих длинных прямолинейнных участков трубопровода до и за измерительной вставкой. Глубина колодца подбирается достаточной для того, чтобы трубопровод в котором предусмотрено проводить измерение потока, можно было устроить на уровне полного подтопления и достаточно выше дна колодца, чтобы избежать возможности засорения трубопровода илом (рис. 1а и 1б). В случае измерения сточных вод в трубопроводах диаметром более 150 мм, необходимо соблюдать достаточно длинные прямолинейнные участки трубопроводов до и за измерительной вставкой счетчика, так как в этом случае удобнее использовать схему подтопления измерительного участка счетчика с помощью трех колодцев (рис. 1б).
Рис. 1. Оборудование для измерения сточных вод в открытых каналах:
а) схема измерения, употребляемая при сравнительно малых диаметрах измерительного участка (~ до 150 мм),
б) схема измерения, употребляемая в случае неоходимости выдерживания длинных прямолинейнных участков до и за измерительного участка счетчика.
Таким образом, создавая полное подтопление трубопровода, расход в нем измеряется электромагнитным (SKM) или ультразвуковым (SKU) расходомером, погрешность которых состовляет не более 1% или 2%. Другой особенностью предложенных методов является возможность расширения диапазона измерения при использовании многоканальных счетчиков (SKM до 3, SKU до 2 каналов). Так как при использовании различных диаметров в измерительных каналах, можно измерить поток в различных режимах.
Устройства учета сточных вод, производимые фирмой «КАТРА», находят все более применение в Литве. Они позволяют отказаться от дорогих зарубежных счетчиков для открытых каналов, не требуют дополнительных процедур местной калибровки, позволяют решить проблему ила, проблему горячей воды, а при применении многоканальных счетчиков дают возможность расширить диапазон измерения, погрешность которых составляет не более 1% или 2% для каждого канала.