Расходомер сточных вод – Выбор счётчика сточных вод для безнапорных каналов водосбросов и канализации

Ультразвуковой расходомер для напорных сетей

Измерение количества сточных вод, проходящих по напорным сетям, затруднений не представляет. В данном случае можно использовать приборы, работающие по принципу водяных счетчиков.

Отличиями рабочих условий являются наличие в сточных водах большого количества загрязнений и более низкая скорость тока воды. Подбор расходомеров осуществляют, беря во внимание расчетный расход сточных вод.

Гораздо сложнее учитывать сточные воды, движущиеся самотеком. Движение осуществляется с незначительной скоростью под воздействием сил гравитации.

В данном случае используют:

• приборы, измеряющие исключительно уровень вод,
• устройства, учитывающие уровень стоков и скорость их движения.

Первый тип расходомеров применяют для каналов U-образной формы и трубопроводов. В каналах иной формы используют стандартные водосливы.

Измерить реальный уровень жидкости в канализационной трубе можно наружным эхолокационным датчиком или погружным устройством, учитывающим перепады давления. При сопоставлении результатов этих двух измерений можно получить точные сведения об объемах сточных вод.

Использование приборов, одновременно учитывающих уровень жидкости и скорость потока, позволяет получать максимально достоверные данные о количестве стоков, попадающих в канализационную систему.

canalizator-pro.ru

Установка приборов учета сточных вод

Обеспечение жилой застройки инженерными коммуникациями является важным аспектом повышения комфортности проживания. Проживание в индивидуальном доме отличается большим потреблением воды на хозяйственные нужды без последующей утилизации: полив огорода, сада, потребление воды людьми и животными и т.д. Чтобы не оплачивать услуги по водоотведению за потребленную воду, требуется установка приборов учета сточных вод. Счетчик покажет, что реально в канализацию уходит гораздо меньше воды, чем поступает в дом.

Расходомер сточных вод представляет собой высокотехнологичный прибор, имеющий в своей конструкции электронные компоненты и обеспечивающий точность и надежность измерений. Исполнение приборной базы и узлов прибора позволяет работать в химически агрессивных средах, без потери надежности и точности проводимых измерений.

Как работают

Счетчики канализации разделяются на следующие виды в зависимости от того, какой принцип действия лежит в основе их работы:

• ультразвуковые;
• электромагнитные;
• рычажно-маятниковые.

По методу измерений приборы учета стоков разделяются на два вида:

• Учет уровня потока стоков в трубе. Количество стоков определяется в зависимости от величины канала.
• Учет скорости потока совместно с уровнем потока стоков в трубе. Количество стоков определяется по принципу «площадь-скорость».

Ультразвуковые счетчики

Высокоточные приборы, предназначенные для измерения количества жидких нечистот. Измерения происходят с помощью датчиков по методу «площадь-скорость», которые легко устанавливаются в коллекторе. Используются в открытых каналах, самотечных системах, безнапорных трубопроводах, в промышленной сфере для коммерческого учета. При комплектации приборов гидростатическими датчиками помимо контроля за объемами сброса осуществляется мониторинг за наполнением канализационной сети.

Монтаж осуществляется внутри трубопровода или каналах без проведения дополнительных строительных работ.

Работа ультразвуковых датчиков основана на измерении разности времени прохождения импульсов ультразвукового колебания по направлению движения потока жидкости и против него. На измерительном участке устанавливаются датчики (пьезоэлектрические преобразователи), которые инициируют возбуждение этих импульсов.

Ультразвуковой датчик устанавливается под углом относительно сечения потока. Скорость может измеряться по одному или двум лучам ультразвуковых колебаний. Датчики работают попеременно, сначала в качестве излучателя, затем в качестве приемника. Движение жидкости вызывает изменение времени полного распространения сигналов по потоку и против него. На основе полученных сигналов определяется скорость и объем стоков в трубопроводе.

Достоинства приборов данного типа заключается в их универсальности, возможности установки в трубопроводах любой геометрии диаметром до 9 м. Измерения происходят в любом направлении потока. Сооружение дополнительных колодцев или измерительных камер для установки прибора не требуется.

К недостаткам приборов можно отнести необходимость постоянной очистки датчиков. Неоднородность стоков, наличие пузырьков, взвеси снижают достоверность показателей. Погрешность измерений достигает 5%.

Электромагнитный принцип

Это простые, но надежные приборы для измерения объема сточных вод, в том числе неочищенных. Применяют на самотечных и напорных канализационных системах, при условии, что давление в напорных стоках не превышает 40 бар.

Принцип действия измерителей объема стоков основан на измерении электродвижущей силы (ЭДС), которая возникает в сточных водах при прохождении через искусственное магнитное поле. Скорость потока жидкости прямо пропорциональна возникающей ЭДС, которая преобразуется в сигнал, поступающий на дисплей прибора контроллера. Измерение объемов стоков возможно только в том случае, если они проводят электрический ток, так как действие приборов основано на законе Фарадея (магнитной индукции). Жидкость, которая проходит через магнитное поле выступает в роли подвижного сердечника. Она инициирует электрический ток, зависящий от скорости движения стоков.

Достоинство электромагнитных приборов заключается в их универсальности, они позволяют измерять любые виды жидких отходов, проводящих электрический ток, включая неочищенные стоки. Приборы стабильно показывают высокоточные данные при условии наличия системы самоочистки электродов.

Обратите внимание! К недостаткам можно отнести нестабильную работу при наличии сильных электромагнитных помех. Стоимость расходомеров зависит от диаметра трубы или канала, так как исполнение первичного преобразователя должно быть всегда полнопроходное.

Рычажно-маятниковые измерители стоков

Область применения приборов – безнапорные открытые и закрытые канализационные каналы. Принцип действия заключается в измерении уровня и средней скорости потока. Измерения проводятся постоянно. Размеры канала, информация о текущем значении уровня потока позволяют вычислить текущее значение поперечной площади сечения стоков. Объем стоков определяется как произведение расхода проходящих нечистот за единицу времени измерения. Производительность прибора определяется как произведение сечения потока на его скорость.

Прибор представляет собой устройство с закрепленным на оси рычагом, на котором жестко прикреплен сферический поплавок. На другом конце рычага установлен датчик угла отклонения рычага относительно вертикали к горизонтальной линии. При отсутствии стоков рычаг находится в вертикальном положении. При наличии стоков поплавок поднимается или опускается, меняя угол наклона в зависимости от уровня стоков в трубе. Через показания угла наклона определяется уровень нечистот.

Для измерения скорости используется другой узел, представляющий собой поворотную лопасть из нержавеющей стали. Лопасть закреплена на оси. Один конец лопасти свободно опускается в жидкие отходы. На оси закреплен датчик, который показывает скорость потока по углу отклонения лопасти в зависимости от силы течения.

Данные приборы обеспечивают высокую точность измеряемых параметров учета стоков вне зависимости от наличия загрязнений в трубе и других факторов.

Перед тем как выбрать модель расходомера, необходимо знать, какие требования предъявляются к системе канализации и какой тип водоводов используется.

Сети канализации можно разделить на открытые и закрытые. Закрытые сети делятся на напорные и безнапорные. К безнапорным относятся и открытые каналы. По напорным каналам стоки движутся под воздействием насосов, в безнапорных, а также открытых – самотеком из-за наклона трубопровода.

Для измерения в напорных трубопроводах используют приборы с датчиками. Электромагнитные или ультразвуковые расходомеры подбираются исходя из учета расчетных расходов стоков.

Наладить учет сточных вод в самотечных трубопроводах – более сложная задача. Открытые или закрытые каналы характеризуются движением нечистот самотеком под действием силы тяжести с небольшой скоростью.

Приборы, измеряющие только уровень жидкости, дают показания для дальнейшего расчета объемов стоков с учетом данных сечения канала. Для открытых каналов используют рычажно-маятниковые расходомеры.

Более точные результаты дают приборы второго вида, измеряющие по принципу «площадь-скорость». Уровень жидкости в безнапорных каналах не имеет постоянного значения. В частном доме слив может происходить периодически, там слив будет незагруженным основное время, поэтому используются данные по площади потока, его скорости за промежуток времени.

Для измерения скорости в безнапорных закрытых каналах используют ультразвуковые и электромагнитные расходомеры. Конкретные модели подбирают в зависимости от диаметра трубопровода.

Узел учета сточных вод

Узел учета сточных вод представляет собой совокупность средства измерения расходов сточной воды, колодца, для размещения приборов учета и их технического обслуживания, и отрезка трубы, на котором производятся измерения. Средства измерения состоят из первичного преобразователя (датчика) и вторичного преобразователя, в котором происходит обработка, хранение и отображение измеренной информации. Колодец сооружают специально на данном участке трубопровода. Трубопровод должен быть прямолинейным в отрезке измерений стоков.

Перед выбором типа расходомера требуется оценка необходимости и целесообразности установки прибора учета и выбор места для монтажа прибора.

При устройстве узла учета в индивидуальной застройке, место следует выбирать до точки соединения с общей канализацией.

При выборе средств измерений прибор должен регистрировать значения расхода стоков во всем диапазоне расходов для имеющегося диаметра трубопровода. Точность измерений должна быть высокой, допускается погрешность не более 5 %. Система учета должна аккумулировать всю информацию, предоставлять сведения о суммарном накопительном объеме, периодах измерений и простоя. Энергоснабжение расходомера должно быть бесперебойным с запасным источником питания.

Участок трубопровода, где устанавливается прибор учета, должен быть прямолинейным. Располагать расходомер следует в самой нижней части индивидуальной канализационной сети, где находится максимальное заполнение трубопровода.

На каждый узел требуется проект, который согласовывается с ведомствами и организациями, обслуживающими канализационные сети. После получения всех разрешительных документаций и выполнения проекта заключается договор на абонентское обслуживание.

Видео

Ультразвуковой расходомер сточных вод в действии:

Читайте также:

Виды систем очистки сточных вод

Как очищают сточные воды

Последняя редакция: 01.04.2016 Автор: Алексей Ершов

kanalizaciyavdome.ru

Ультразвуковой расходомер сточных – Счетчик сточных вод вод US-800, расходомер учета сточных вод

Описание и назначение расходомера учета сточных вод US800

Ультразвуковой расходомер счетчик сточных вод US-800 может применяться для измерения расхода и объема сточных вод, фекальных вод, хозбытовых и промышленных стоков, протекающих под напором в трубопроводе диаметрами от 15 до 2000 мм, и регистрации параметров в архивах, вывод на ПК, ноутбук, сеть Ethernet, по GSM-модему и пр., в системах автоматического контроля, регулирования и управления технологическими процессами.

Расходомер US-800 разработан с учетом особенностей эксплуатации приборов учета в РФ, имеет встроенную защиту от перенапряжения и помех в сети, первичный преобразователь из нержавеющей стали, широкие коммуникативные возможности для выполнения большинства задач по организации узлов учета, автоматизации и диспетчеризации.

US-800 — единственный прибор из выпускаемых в России в стандартном исполнении имеет гальваническую развязку первичного преобразователя (трубы) от электронного блока, гальванически развязанные каналы измерения расхода, гальванически развязанные выходные сигналы и интерфейсы, что обеспечивает высокую помехозащищенность и безопасность в любых, даже самых тяжелых условиях эксплуатации.

Каналы измерения расхода также развязаны гальванически, что исключает их взаимовлияние (такое явление наблюдается у двухканальных приборов с мультиплексированием).

Элементная база производства ведущих зарубежных фирм – PHILIPS, TOSHIBA, INTEL и др.

Энергонезависимая память не содержит гальванических источников питания – не требует специализированного обслуживания на весь срок эксплуатации (более 25 лет).

Поверка на месте эксплуатации без демонтажа первичных преобразователей по беспроливной методике, утвержденной Госстандартом РФ.

Межповерочный интервал 4 года.

Большой склад (не менее 100 комплектов приборов различных типоразмеров).

Отгрузка по России в течение 2 дней на стандартные конфигурации.

Гарантия 2 года.

В остальном комплектация и основные технические характеристики аналогичны общепромышленному исполнению US800, смотрите соответствующие страницы сайта.

При монтаже расходомера-счетчика сточных вод обязательно требуется учитывать следующие условия:

ВНИМАНИЕ! Главными условиями корректной работы счетчика сточных вод US-800 являются полное заполнение сечения УПР жидкостью.

www.us800.ru

узел + счетчики + приборы учета, расчет объема стоков

Платежи, которые начисляются предприятиям за сброс воды в канализацию, становятся с каждым годом все больше. Поэтому актуальной проблемой становится установка приборов учета, примером которых является расходомер сточных вод.

Современные приборы учета – это высокотехнологичные изделия, выполненные с использованием электронных компонентов. Такие приборы способны обеспечить высокую надежность и точность производимых измерений.

Если учет потребления воды уже давно стал привычным делом, то расходомеры сточных вод пока еще распространены не так широко.

В большинстве случаев, расчет объема отходов, поступающих в канализацию, определяется по измерению счетчика на водопроводной трубе. Логика тут простая, считается, что основная часть воды, текущей из крана попадает в канализацию.

Однако это далеко не всегда верное рассуждение. Так, например, довольно значительная часть воды может быть потрачена на полив территории или использована для мойки оборудования и пр.

На практике получается, что в систему канализации попадает примерно 70-90% воды, которая прошла через счетчик на водопроводе. Существуют предприятия, где данные показатель еще более низкий.

Таким образом, установка такого прибора, как счетчик сточных вод, может быть весьма выгодна для предприятия, если учесть современные расценки на услуги по водоотведению. Только установив такое оборудование можно объективно судить, насколько велики стоки того или иного предприятия.

Типы используемых приборов

Сегодня для измерения количества стоков используются различные приборы, как отечественного, так и импортного производства.

Но все они могут быть поделены по принципу действия на два типа:

• Приборы, измеряющие только уровень потока, при этом вычисление расхода осуществляется по расходной характеристике канала.
• Приборы, измеряющие уровень и скорость потока, то есть проводящие измерения по принципу «скорость-площадь».

Целесообразность установки приборов учета

Перед тем, как начинать подбирать приборы учета сточных вод, необходимо провести исследование, чтобы определить целесообразность организации измерений, а также выбрать место для установки.

Например, если объекты выпуска стоков расположены в зоне плотной застройки (находятся под зданиями или проезжими дорогами), то выдается заключение об отсутствии технической возможности осуществить установку прибора. Выбор же типа расходомера осуществляется в зависимости от особенностей промышленного объекта.

Как правило, прибор учета сточных вод устанавливается на существующих сетях в специально оборудованных измерительных колодцах. Использование для этих целей уже имеющихся смотровых колодцев является ошибочным решением.

Дело в том, что контрольные канализационные колодцы устанавливаются в местах поворота или изменения уровня расположения трубопровода. Поэтому при установке в них измерительных приборов будет нарушено требование прямолинейности, предъявляемое к измерительным участкам.

Таким образом, узел учета сточных вод, желательно, оборудовать в специально обустроенных измерительных камерах или колодцах.

Проблемы при организации учета стоков

Счетчик для учета объемов отводимых стоков

Основными проблемами при организации учета стоков являются наличие подпоров и заиливание, возникающее в трубопроводах. Данные явления влияют на корректность измерений.

Причины образования подпоров:

• Скопление в проложенных канализационных трубах твердых отходов и мусора, приводящее к образованию засора;
• Разрушения трубопровода на одном из участков;
• Наличие уклона в сторону, противоположную движению потока;
• Если врезка трубопровода клиента осуществлена на уровне, который находится ниже уровня жидкости в городском коллекторе, то подпор будет возникать со стороны принимающего коллектора.

При обнаружении засора, необходимо будет произвести работы по прочистке канализационных труб. В остальных случаях для устранения проблемы потребуется проведение серьезных ремонтных работ.

Заиливание труб происходит по следующим причинам:

• Поступление в канализацию большого количества песка и других нерастворимых сыпучих материалов;
• Недостаточный угол уклона канализационных труб при прокладке;
• Разрушение трубы на отдельных участках, в результате чего начинает подмываться грунт, который попадает в канализацию.

Несмотря на то, что устранение названных причин требует значительных затрат, перед тем, как установить счетчики сточных вод, необходимо привести систему в полный порядок.

Причины возникновения небаланса при измерении количества сточных вод

Случается так, что после того, как расходомер сточных вод  был установлен, выясняется, что в канализацию воды поступает больше, чем показывает датчик, установленный на водопроводе. Как такое может произойти, и всегда или причина в неисправности датчика учета стоков?

Нужно заметить, что причины возникновения такого небаланса могут быть разными.

В том числе:

• Неучтенные врезки поступления стоков, установленные до места установления прибора учета;
• Неверный расчет баланса. Например, если расчет ведется по показаниям счетчика учета холодной воды, в то время как в смонтированные канализационные трубы поступают и сбросы, осуществляемые из системы ГВС.
• Наличие разрушений на трубопроводе, в результате чего в систему попадают грунтовые воды.
• Некорректная работа датчика, учитывающего расход воды.

Возможны и случаи, когда неверные показания дает счетчик учета сточных вод. Причиной этого, чаще всего, является нарушение требований при монтаже и выборе места установки.

Например, если прибор установлен не на прямолинейном участке, или в трубопроводе имеются подпоры. Способствует снижению точности измерений и сильное загрязнение (заиливание) трубы.

Правила монтажа прибора учета количества стоков

Чтобы прибор работал корректно, при его установке необходимо учитывать ряд существенных моментов. Прибор устанавливается только на прямолинейных участках, при этом выбирается место, соответствующее углу восхождения.

Если стоки движутся по трубопроводу самотеком, то расходомер для сточных вод должен быть установлен в заниженной части сети.

Нельзя устанавливать прибор в высокой точке сети, так как произведение точных измерений возможно только в случае, когда сечение трубопровода заполнено максимально полно.

Кроме того, прибор не устанавливают в нижней секции системы, если жидкость из нее свободно сливается в атмосферу. Плоскости датчиков при монтаже должны быть ориентированы горизонтально, угол отклонения от прямой линии не должен превышать 25 градусов.

Приборы и методики, используемые для организации учета количества стоков в напорных и безнапорных системах

Стоки в системе канализации перемещаются по напорным и безнапорным сетям. В первом варианте отвода воды жидкость движется по каналам при помощи насосов, во втором – передвигается самотеком из-за соответствующего уклона трубопровода.

Измерить количество сточной воды, проходящей по напорным системам, достаточно просто. Ведь в этом случае можно использовать датчики, работающие по тому же принципу, что и устанавливаемые на водопровод.

Единственное отличие при измерении количества сточных вод – это меньшая скорость потока или наличие большого количества загрязнений.

В этом случае, применяются ультразвуковые или электромагнитные расходомеры, которые необходимо подбирать, учитывая расчетный расход сточных вод. Рекомендуется использовать и ультразвуковые приборы учета расхода жидкости, снабженные датчиками доплеровского типа.

Намного сложнее наладить учет количества стоков в трубопроводах, в которых вода движется самотеком. В этом случае, необходимо измерить количество жидкости, находящейся в открытом канале или в  незаполненной трубе. Стоки движутся под воздействием силы тяжести, причем скорость движения небольшая.

Для решения данной задачи используются приборы, как первого, так и второго типа. В первом варианте расходомер измеряет уровень жидкости, после чего происходит расчет объема сточных вод, с учетом данных о сечении измеряемого участка.

Этот метод часто применяют в каналах, имеющих U-образную форму, а также в трубопроводах. При использовании в каналах с другой формой сечения применяются стандартизированные водосливы, для которых опытным путем созданы формулы пересчета уровня жидкости в ее расход.

При использовании приборов второго типа, удается получить более точные измерения. Дело в том, что уровень жидкости в безнапорных трубопроводах далеко не всегда является постоянным, поэтому за основу измерения взяты показатели площади потока и его скорости.

Важно! Для измерения скорости течения жидкости используются датчики доплеровского типа, которые могут быть погружными и накладными.

Измерение реального уровня жидкости в трубопроводе осуществляется при помощи наружного эхолокационного датчика или при помощи погружного устройства, фиксирующего перепады давления. Учет и сопоставление этих двух измерений позволяет с высокой степенью точности вычислять объемы сточных вод.

Организация учета сточных вод – это актуальная задача, имеющая экономическое значение. Решить ее можно различными методами. Так, для напорных систем канализации существует большое количество разнообразных приборов.

Для безнапорных систем вариантов организации измерений гораздо меньше, однако экономически целесообразно приобрести расходомер сточных вод второго типа, так как такой прибор позволяет проводить постоянные и максимально  точные измерения.

kanalizaciya-expert.ru

Установка расходомера сточных вод: виды счетчиков на канализацию

Традиционный метод контроля количества сточных вод – это приравнивание их объёма к показаниям счетчика на водопроводной трубе. Таким образом, считают, что вся вода, поступившая потребителю, попадает в канализацию. Если в многоэтажных домах с такой системой учета можно согласиться, то для владельцев частных домов лучше будет установить расходомер для учета сточных вод.

Содержание статьи

Типы приборов для учета стоков

Применение электронных технологий при изготовлении приборов учета позволяет получать очень точную и надёжную информацию об объёмах сточных вод.

По принципу работы приборы делятся на две группы:

• Учитывающие только уровень потока в качестве параметра замера, а количество сточных вод определяется по расходной величине данного канала – расходомеры I типа. Используются в безнапорном коллекторе, когда стоки движутся самотёком по уклонной трубе под воздействием гравитации.
• Кроме уровня потока, учитывающие показатель его скорости, а данные получающие по принципу «скорость — площадь», – приборы II типа. Применяются в напорных системах, в которых ток канализационных стоков обеспечивает специальный насос.

Современный счетчик на канализацию должен быть сконструирован таким образом, чтобы он выдерживал влияние агрессивных химических сред, был устойчив к сильнозагрязнённым стокам и обеспечивал точность измерений.

К основным видам расходомеров относят:

• Рычажно-маятниковые расходомеры. Применяются для замеров расхода воды в закрытых и открытых каналах. Это устройство оснащено поплавком сферической формы для измерения уровня стоков и поворотной лопастью для вычисления скорости потока жидкости.
• Электромагнитные приборы. Их работа базируется на принципе взаимодействия с магнитным полем жидкости, проходящей через данный прибор. Поэтому замеряемая жидкость должна быть обязательно токопроводящей.
• Ультразвуковые счетчики. Их используют для снятия замеров глубины потока с прямоточными элементами, которые позволяют производить монтаж прибора без осуществления строительных работ в коллекторе. Данные с расходомера передаются по кабельной, беспроводной и модемной связи.

Кроме стационарных приборов, используют портативные измерительные устройства для временной замены демонтированных расходомеров. Они снабжены ультразвуковыми датчиками и могут днём работать от аккумулятора, а ночью подзаряжаться. Их бесперебойное питание организуют с помощью адаптера.

Требования к монтажу

Узел учета сточных вод – это совокупность средств измерения, колодца для установки приборов учета и возможности их технического обслуживания, а также участка трубопровода, на котором осуществляются замеры.

В состав средства измерения входит первичный преобразователь (датчик) и вторичный, в котором производятся обработка, хранение и систематическое отображение полученной информации.

Для замеров специально сооружают колодец на нужном участке трубопровода, который должен быть обязательно прямолинейным на данном отрезке измерения. Перед выбором типа счетчика нужна оценка необходимости, а также целесообразности размещения прибора учета именно на данном месте.

Для получения корректных и бесперебойных результатов учета стоков нужно соблюдать требования:

• Прибор должен регистрировать показатели по всему диапазону расходов диаметра трубопровода;
• В случае установки узла учета в районе индивидуальной застройки нужно выбирать место до точки входа в общую канализацию;
• Погрешность в измерениях допускается не более 5%;
• Должно быть обеспечено бесперебойное энергоснабжение расходомера за счет запасного источника питания;
• Система учета должна накапливать всю информацию, давать сведения о суммарном объёме, периодичности измерений и возможных простоях;
• Располагать счетчик нужно на самом нижнем уровне индивидуальной канализационной сети, в месте максимального заполнения трубопровода.

Каждый узел учета устанавливается согласно индивидуальному проекту, согласованному с организациями, обслуживающими систему канализации, а затем заключается договор абонентского обслуживания.

Сложности проведения замеров

Сточные воды в канализационной системе транспортируются по безнапорным или напорным трубопроводам. Учет безнапорных стоков – сложная задача. В данном случае имеется открытый канал или не полностью заполненная труба, по которым жидкость перемещается с небольшой скоростью под воздействием силы тяжести.

Измерение безнапорных потоков воды сопровождается массой помеховых воздействий, которые связаны с состоянием трубопровода, самого потока и измерительного лотка.

К основным помеховым воздействиям относят подпоры и заиливание канала.

Причины образования подпоров:

• Накопление в трубе большого количества твёрдых отходов, образующих засоры;
• Механическое разрушение участка трубопровода;
• Уклон трубы в сторону, противоположную движению воды;
• Подпор со стороны коллектора возникнет в том случае, если врезку произвели на уровне, который ниже поверхности городских стоков.

Под заиливанием понимают образование в водных объектах большого количества осадков и наносов. Основной причиной заиливания становится загрязнённость потока при малой скорости течения и малом уклоне канала. Засоры и заиливание устраняют систематической прочисткой сточной канализации.

Как установить счетчик на канализацию

Установка счетчиков чистоты наиболее актуальна для жителей частного сектора, так как здесь не вся потребляемая в хозяйстве вода возвращается в канализацию. В частных домовладениях водную субстанцию часто используют для питья домашних животных, полива огорода, мойки машины и на прочие бытовые нужды. В большинстве же случаев количество сточных вод приравнивают к расходу питьевой воды, замеряемой счетчиком на водопроводной трубе, а это неправильно. Сократить счета за водоотведение примерно на 40% поможет установка счетчика на канализацию.

Чтобы произвести монтаж расходомера сточных вод, нужно:

• Очень точно и правильно рассчитать место установки. Для монтажа не подходят наивысшие точки и нисходящие участки канализационной трубы.
• Идеальной зоной для установки являются прямолинейные участки системы. Необходимо вымерять угол наклона трубы, который не должен быть больше 25 градусов.
• Если стоки движутся по канализационной системе самотёком, то монтаж расходомера нужно производить на низком прямолинейном участке трубопровода.

Современный расходомер является высокотехнологичным прибором, который обеспечит точность замеров стоков в каждом частном доме, если владелец заинтересован в снижении коммунальных платежей.

Установка расходомера – довольно редкое явление, хотя прибор позволяет точно установить объём стоков и оптимизировать плату за водоотведение. В настоящее время разработано немало видов современных приборов учета объёма сточных вод, среди которых можно выбрать такой, что по своим техническим характеристикам будет соответствовать параметрам конкретного объекта.

kanaliza.ru

Расходомеры: измерение объема сточных вод

Учет объема сточных вод важен не меньше, чем учет воды чистой. Конечно, в маленьком загородном хозяйстве без этого можно обойтись, но в случае большого коттеджа с развитой инфраструктурой или производства надо знать реальных баланс водоснабжения и водоотведения. Эта информация поможет оптимизировать системы водоснабжения, водоочистки и водоотведения, сэкономить средства, затрачиваемые на эти функции.

Считается, что самый простой метод измерить объем отводимых сточных вод — поставить на трубу, по которой вода входит в дом, обычный водосчетчик. Подразумевается, что объем стоков будет равен объему входящей чистой воды, но это не так. На даче часть воды неизбежно тратится на полив, мытье автомобиля, наполнение бассейна и т.д. Очевидно, что после использования эта вода не попадает в общий канализационный слив.

Чем измеряют объемы сточных вод?

Все стоки — хозяйственно-бытовые, а особенно промышленные — оказывают очень сильное коррозионное воздействие на самые прочные материалы. Поэтому первое качество, которым должен обладать счетчик сточных вод — устойчивость к агрессивной среде. Кроме коррозии, стоки часто несут в себе большое количество механических загрязнений: твердые, клейкие, крупные или мелкодисперсные частицы, волокна и т.д. При этом скорость движения стоков может очень большой, что увеличивает негативное воздействие потока с твердыми частицами на измеряющее оборудование. Промышленные сточные воды могут иметь высокую температуру, что в сочетании с кислотной составляющей во много раз усиливает коррозионный эффект. Механизм счетчика должен уметь работать в любой сложной обстановке.

промышленные стоки очень агрессивны

Типы счетчиков-расходомеров

Первый тип счетчиков самый простой — измеряется уровень (высота) потока. Объем проходящих стоков затем вычисляется по параметрам трубы или канала, на основании которых уточняется пропускная способность водостока.

Второй тип счетчиков измеряет уровень стоков и скоростные характеристики потока. Калибровки для такого оборудования не требуется. Такой метод позволяет более точно и гибко рассчитывать объем отводимых стоков, особенно в ситуации, если скорость потока и его уровень меняются несинхронно.

гидростатические уровнемеры

Рычажно-маятниковые расходомеры

Применяются для измерения расхода жидкости как в открытых, так и в закрытых каналах и трубопроводах. В зависимости от конструкции механизм счетчика может быть снабжен поплавковым датчиком уровня, который измеряет высоту потока, и поворотными лопастями для измерения скорости движения жидкости.

рычажно-маятниковый расходомер

Электромагнитные расходомеры

Метод измерения данного расходомера основан на эффекте электромагнитной индукции при прохождении стоков через магнитное поле. Роль подвижного сердечника, проходящего сквозь катушку, играет сама жидкость. На основании заранее заложенных параметров прибор учитывает уровень взаимодействия жидкости с магнитным полем и производит необходимые вычисления.

Внимание! Электромагнитный расходомер может работать только с электропроводящей жидкостью.

Достоинства электромагнитного расходомера: простой монтаж и обслуживание, нет движущихся частей, устойчивость к вибрациям, стабильность измерений, работает как в напорных (до 40 бар), так и в безнапорных системах.

электромагнитный расходомер

Ультразвуковые расходомеры

Это наиболее современные и универсальные счетчики. Поэтому о них стоит рассказать подробнее

Большинство моделей ультразвуковых расходомеров состоят из электронного блока и двух датчиков. Обеспечивается измерение объемного расхода и скорости потока любой жидкости, в том числе для холодного и горячего водоснабжения. Датчики крепятся на наружной поверхности трубы, то есть не надо останавливать поток, опорожнять трубу и делать врезку. Это делает УЗ-измерение быстрым и недорогим. Для подсчета проходящего объема стоков надо сообщить прибору только диаметр трубы, остальные параметры он рассчитает самостоятельно.

Принцип работы ультразвукового расходомера заключается в излучении исходного сигнала (ультразвука) и приема измененного сигнала, прошедшего сквозь поток. В зависимости от направления подачи сигнала — по потоку или против потока, проходящая по трубе жидкость немного ускоряет или замедляет скорость движения звукового сигнала, что фиксируется датчиком-приемником. По измеренной разнице в скорости ультразвука в обоих направлениях вычисляется скорость потока в трубе. Зная площадь поперечного сечения трубы рассчитывается объемный расход жидкости.

ультразвуковой расходомер

Физическая природа ультразвука позволяет измерять скорость движения не только различных жидкостей, но также пара, газа, абразивных сред, очень вязких и пульпообразных сред. Универсальность, высокая точность и бесконтактность ультразвукового метода измерения скорости потока в трубах позволяет использовать УЗ-счетчики в разных областях: проверка систем отопления, кондиционирования и вентиляции; испытание паровых котлов; учет расхода воды высшей степени очистки; проверка точности работы счетчиков других типов; проверка заявленной производительности дренажных насосов; учет тяжелой нефти и многое другое. Как видим из перечисленного, УЗ-расходомер будет очень полезен для владельца загородного дома!

Ультразвуковые счетчики также могут быть использованы не снаружи, но и внутри трубы или канала. Принцип измерения остается тот же — отслеживание взаимодействия высокочастотных звуковых волн с потоком или частицами в нем. Герметичный УЗ-датчик устанавливается непосредственно на дне канала или в трубе. Водонепроницаемый блок контроллера устанавливается рядом над потоком в любом удобном месте. По кабелю данные от датчика поступают на обсчет в контроллер.

Ультразвуковые расходомеры могут выпускаться в компактном виде, представляя собой небольшой чемоданчик, что повышает простоту измерений и оперативность появления на объекте.

Выбор модели расходомера и места для установки

Прежде чем приобрести расходомер для сточных вод (или иных задач), оцените нужность такого контроля. Если Вам необходимо знать точный объем отводимых сточных вод, тогда выбор типа расходомера и его конкретной модели должны учитывать место, в котором измерительное оборудование будет установлено, и особенности строения.

Часто датчик потока монтируется на участке уже действующей сети в смотровом колодце. Но если смотровой колодец установлен в точке поворота трубы, то устанавливать в нем расходомер нельзя.

Внимание! Все измерительные приборы должны монтироваться только на прямолинейных участках трубопровода.

Что мешает точному измерению параметров потока?

Даже установив самый современный расходомер, Вы можете не получить точных данных о параметрах отводимого потока сточных вод. Измерению параметров могут помешать: засоры в трубе; разрушение участка трубы или любое другое нарушение герметичности; уклон трубы в сторону, противоположную движению жидкости; врезка в трубу, если ее уровень ниже поверхности вод в коллекторе, из-за чего возникает подпор со стороны коллектора; установка измерительного прибора на изогнутом участке или повороте трубы; отклонение плоскости датчика от горизонтали более, чем на 25 градусов; не ставить счетчик в нижней части трубы, если стоки отводятся в окружающую среду; не ставить счетчик в верхней части канализационной сети, так как здесь не будет максимальной заполненности трубы; в самотечной (ненапорной) системе стоков измеритель ставьте в нижней части.

промышленный счетчик перекачиваемой жидкости

Измерения в напорной и самотечной системе

В напорных системах поток жидкости движется быстро, что облегчает точность измерения его параметров. Быстрый поток позволяет использовать приборы, работающие как механические водяные счетчики. Ультразвуковые расходомеры также будут очень эффективны. Кроме точного измерения потока проявится другая положительная особенность УЗ-датчика — не надо врезаться в трубу, останавливать работу всей системы и производить монтажные работы.

Кроме удобства использования, ультразвуковые расходомеры обеспечивают возможность эффективно измерять параметры сильно загрязненных жидкостей. Песок, крупные твердые частицы, вязки и тяжелые фракции сильно затрудняют или делают невозможной работу обычных механических измерителей потока, которые надо монтировать непосредственно в трубу или канал.

Сложнее всего получить параметры отводимых сточных вод в самотечной системе. Отсутствие давление и, как следствие, очень низкая скорость затрудняют измерения. В этом случае приходится использовать простые устройства, измеряющие только уровень жидкости, либо уровень и скорость.

В сложных случаях используется совместный учет данных, которые были получены от измерителей потока разных типов. Например, уровень и скорость движения жидкости в трубе сначала измеряется погружным датчиком, учитывающим скорость потока, перепады давления. Затем измерения на том участке проводятся ультразвуковым расходомером. Полученные данные сравниваются, при необходимости применяются соответствующие методики пересчета. Полученные по разным методикам результаты дадут наиболее объективную картину об объеме сточных вод, попадающих в систему канализации.

Удобство и выгода от расходомеров

Учет объемов стоков в частном хозяйстве пока еще встречается не редко. Но если Вы платите за утилизацию хозяйственно-бытовых стоков, то точное знание объемов поможет уменьшить расходы после оптимизации системы водоснабжения-водоотведения. Уменьшение количества стоков способно улучшить экологию на участке, снизить частоту и затраты на обслуживание системы автономной канализации.

Универсальность ультразвуковых расходомеров позволит загородному домовладельцу учитывать расход практически любых жидкостей, с любой температурой, а также пара и газа, используемых в домашнем и приусадебном хозяйстве. Используя высокоточный расходомер, можно обнаружить утечку, если прибор зафиксирует внезапное повышение расхода в системе. Мобильный УЗ-расходомер может проверять правильность работы стационарных водосчетчиков, а также соответствие реальной производительности дренажного насоса той, что указана в паспорте.

Популярные модели

АСТРА 3

• Проживание: 3 чел.
• Производительность: 0,6 м ³
• Вес: 120 кг

АСТРА 5

• Проживание: 5 чел.
• Производительность: 1,0 м ³
• Вес: 250 кг

АСТРА 5 миди

• Проживание: 5 чел.
• Производительность: 1,0 м ³
• Вес: 225 кг

АСТРА 5 лонг

• Проживание: 5 чел.
• Производительность: 1,0 м ³
• Вес: 285 кг

www.avtonomno.ru

Кросс-корреляционные приборы учета (расходомеры) сточных вод Nivus для самотечных каналов, напорных и безнапорных трубопроводов.

Введение. Задача измерения расхода стоков в самотечных каналах

Задача определения расхода на водоотведении появилась не так давно – значительно позднее, чем на водоснабжении. В большинстве случаев создание узлов учета в городской канализации или на водозаборах и водосбросах промышленных предприятий связано с необходимостью определения расхода в безнапорных трубах и каналах при неоднородной жидкости с различными включениями, что значительно сложнее, чем в полностью заполненных напорных трубопроводах при однородной жидкости. Поэтому изначально объем водоотведения определялся расчетным путем – в соответствии и прямой зависимости от объема поданной воды. Однако в ряде случаев это приводило к серьезным несоответствиям, например, если предприятие-водопользователь потребляет большое количество принятой воды (на производство напитков и т.п.), либо, наоборот, имеет собственную скважину, либо часть ливневых стоков с территории предприятия попадает в канализацию и так далее. В результате в последние годы законодательство Российской Федерации все более жестко требует от водопользователей переходить с расчетного метода учета на приборный.

Самым простым вариантом определения расхода в открытом канале является измерение уровня потока, который, теоретически, считается прямо пропорциональным объемному расходу. Однако на практике данная прямая зависимость далеко не всегда справедлива. При наличии подпоров, возникающих, например, вследствие засоров или ряда других возможных причин, ошибка вычисления расхода уровнемером может равняться сотням процентов (например, при наличии засора, определяющего застой и высокий уровень воды в трубе).

Расходомеры сточных вод на методе Доплера – предшественники кросс-корреляции

В результате в конце прошлого столетия получили распространение приборы учета сточных вод с погружными ультразвуковым сенсорами, которые определяли фактическую скорость частиц в потоке на основе метода Доплера. Некоторым неудобством таких счетчиков являлась необходимость ввода табличных значений шероховатости поверхности стенок канала в прибор для расчетов (так как распределение скоростей в потоке и, соответственно, средняя скорость и объемный расход существенно зависят от шероховатости стенок), что вносило дополнительную погрешность в расчеты, однако в целом, казалось бы, задача решена. Однако после нескольких лет эксплуатации приборов данного типа на различных объектах был выявлен ряд проблем. Так, например, однотипные Доплеровские приборы учета сточных вод, установленные на входе и выходе очистных сооружений, показывали расход на выходе примерно на 25% больше, чем на входе, хотя теоретически объем отводимой от очистных сооружений воды должен быть примерно на 3% меньше поданной из-за удаления сухого осадка. Эта ситуация повторялась на разных объектах и с разными типами Доплеровских приборов, причем применяемые средства измерения были сертифицированы в России с погрешность около 2% и имели свидетельства о поверке. Для понимания этого несоответствия необходимо подробнее рассмотреть, как работает метод Доплера.

Эпюра скоростей движения частиц зависит не только от шероховатости стенок (учитываемой в Доплеровских вычислителях теоретически), но и от ряда других факторов – наличия и типа отложений, уровня и скорости потока, геометрии канала до и после места измерений и т.д.

В грязном стоке на входе очистных сооружений Доплеровский датчик измеряет скорость частиц, движущихся у самого дна, а в чистой воде на выходе очистных сооружений он измеряет скорость частиц в середине или в верхней части потока. Соответственно, средняя скорость, являющаяся основой для вычисления объемного расхода и вычисляемая путем умножения получаемой скорости частиц на постоянный коэффициент, также определяется с существенной ошибкой. Данная погрешность метода предопределяет существенную погрешность при эксплуатации (хотя эта погрешность никак не выявляется при сертификационных испытаниях, которые проводятся без изменений концентрации частиц в потоке). Калибровка при установке прибора на месте не позволяет полностью решить эту проблему, так как, как уже говорилось, эпюра скоростей различна при разных скоростях и уровнях, а калибровка производится только при одном варианте сочетания данных параметров.

Метод кросс-корреляции.

Являясь производителем Доплеровских приборов с 1967 года фирма Nivus GmbH хорошо знала данный недостаток метода Доплера и проводила серьезные научные изыскания для определения возможностей более точного определения расхода в безнапорных трубопроводах. В результате в 2000 году был предложен уникальный метод кросс-корреляции, запатентованный Nivus GmbH.

Суть метода состоит в том, что находящийся в потоке сенсор делает ультразвуковые фотографии потока (как в медицине) с частотой от 500 до 2000 единиц в секунду.

Данные фотографии сравниваются между собой и по ним определяется движение частиц в каждом слое. Для решения этой задачи в датчике располагаются два мощных микропроцессора. Отраженный спектр от каждого ультразвукового импульса датчика запоминается в цифровом формате, в виде «слайда». Микропроцессоры сравнивают соседние слайды и вычисляют перемещение частиц за заданный временной промежуток.

В результате кросс-корреляционные расходомеры стоков определяют точную эпюру распределения скоростей движения всех слоев потока в реальном времени и определяют среднюю скорость без ввода теоретических значений шероховатости стенок трубы и без калибровки.

Типы используемых уровнемеров в счетчиках для канализации и стоков

В кросс-корреляционных счетчиках для канализации и стоков возможно использование трех различных типов уровнемеров. Это подводный датчик давления (гидростат), подводный ультразвуковой уровнемер и надводный ультразвуковой уровнемер. Каждый из них имеет свои преимущества и недостатки.

Надводный ультразвуковой уровнемер хорошо работает при малом уровне потока, а также при быстром течении, но не всегда может использоваться при полном или почти полном заполнении (зависит от конфигурации места измерения), кроме того, он чувствителен к пару, пене и другим помехам.

Подводный ультразвуковой уровнемер хорошо работает при средних уровнях потока. При этом точность его показаний уменьшается при быстром течении. К ограничениям его применения относятся минимальный и максимальный уровень (должен быть не менее 10 см, меньше полного заполнения и не более пяти метров) и необходимость установки строго в вертикальной плоскости (для труб круглого сечения это означает установку в нижней части трубопровода, «на 6 часов»).

Гидростат хорошо работает во многих случаях, он может работать от 5 мм и с максимальным заполнением, в том числе при переполнении колодцев коллектора,  однако при этом является менее долговечным и требует периодической прочистки ячейки давления. При малом заполнении погрешность гидростата выше, чем при больших.

Для сложных случаев приборы Nivus допускают использование всех трех датчиков уровня. При этом ведущим является гидростат, он определяет зону ответственности каждого из трех сенсоров. При расчете объемного расхода используются показания того уровнемера, в зоне ответственности которого находится текущий уровень. При малом заполнении используются показания надводного ультразвукового уровнемера, при среднем – подводного ультразвукового, при близких к полному заполнению и переполнениях – показания гидростата.

При настройках прибора на месте измерений оператор может видеть показания всех трех уровнемеров в сервисном режиме.

Установка кросс-корреляционных датчиков в безнапорных трубах круглого сечения

Наиболее простым методом монтажа датчиков в безнапорных трубопроводах круглого сечения является их установка на распорном кольце. Этот метод подходит для труб диаметром от 200 мм до 800 мм. Сенсор перед установкой крепится к монтажному кольцу при помощи быстросъемного соединения. Провода также фиксируются на монтажном кольце заранее. Затем кольцо вводят в трубопровод и разжимают путем вращения штока распорного механизма – до прочной фиксации.

Кросс-корреляционные датчики специально разработаны для работы в грязной среде, ультразвук проходит через значительные иловые отложения. При сильном загрязнении (при наличии тряпок и других посторонних предметов) датчик требует очистки. Однако при этом сенсор не выдает некорректной информации – он или работает, или показывает ошибку.

В трубах большого диаметра пластина с сенсорами крепится на стенку трубопровода.

Также существует много специальных конструктивных решений по установке сенсоров в различных сложных ситуациях:

Специальное решение для больших иловых отложений.

Специальное решение при перекатывающихся по дну камнях

Установка датчиков измерения расхода в широких самотечных каналах

При необходимости создания узлов учета на широких каналах на основе кросс-корреляционных расходомеров сточных вод по ширине канала могут быть расположены несколько датчиков скорости (до трех в старой версии OCM Pro CF и до девяти в новой версии NivuFlow 750), которые выводятся на один вычислитель и позволяют получать эпюру распределения скоростей не только по высоте, но и по ширине потока.

Для упрощения монтажа сенсоров на глубине, а также для упрощения их извлечения при обслуживании, нередко используют специальные металлические конструкции с установленными на них сенсорами. Эти конструкции целиком устанавливаются в канал и фиксируются в нем, без применения водолазных работ.

Измерение расхода в каналах с переменным осадком 

Кросс-корреляционные счетчики для канализации позволяют точно определять расход даже при динамически изменяемом уровне донных отложений (например, в ливневой канализации, в которой донные отложения растут в сухую погоду и уменьшаются при большом количестве осадков).

При этом комбинированный датчик с ультразвуковым уровнемером ставится на плот «вверх ногами» и измеряет уровень от поверхности до донных отложений.

Такие плоты применяют также и для решения других задач, например для упрощения монтажа сенсора и его извлечения при обслуживании.

Узлы учета для напорных труб канализации, водозаборов и водосбросов

Хотя изначально кросс-корреляционные приборы были разработаны для открытых самотечных труб и каналов, сегодня они широко применяются и в напорных трубопроводах канализации, или в трубах с природной (речной) водой. Это возможно за счет использования трубных датчиков, устанавливаемых через шаровой кран.

Такой сенсор является прекрасной альтернативой электромагнитным расходомерам, которые имеют очень большие размеры, вес и стоимость для труб больших диаметров, тогда как трубный кросс-корреляционный датчик имеет небольшие размеры, легко монтируется и демонтируется (через шаровой кран, например), при этом обеспечивает высокую точность измерений.

Решения для узлов учета на самотечных трубах при малом заполнении

Датчики скорости могут работать только при определенном минимальном уровне заполнения. Так, для клиновидных датчиков POA минимальным уровнем является 6 см, для минидатчиков – 3 см.

Если уровень потока в рабочем режиме часто опускается ниже указанного минимума, то требуются специальные конструктивные решения. Одним вариантом является установка специальных плотин для повышения уровня течения жидкости.

Вторым вариантом является перевод безнапорного потока в напорный с использованием загнутого вверх участка трубопровода. 

Правильная конструкция заделки измерительного участка трубы в основной трубопровод позволяет избежать засоров даже при очень грязном стоке. 

Выводы

Кросс-корреляционные расходомеры сточных вод Nivus на сегодня являются наиболее точными и надежными приборами учета воды и стоков для самотечных каналов, напорных и безнапорных трубопроводов, которые позволяют получать хорошие результаты даже в сложных условиях. Большой опыт создания узлов учета стоков на основе расходомеров Nivus позволяет найти технические решения для самых различных задач.

vistaros.ru