Водомер для напорных сточных вод. Как выбрать расходомер для самотечных каналов по цене и качеству. Коммерческий учет сточных вод: почему он необходим

Установка счетчиков на воду уже распространенная практика владельцев недвижимости. Это помогает снизить расходы, поскольку оплата идет только за использованную жидкость.

В частном доме очень важно проводить монтаж расходомеров на канализацию. Они учитывают только те отходы, которые уходят в трубопровод.

Почему устанавливают счетчики сточных вод

В загородном доме происходит большой расход воды, которую используют для полива растений, смены жидкости в бассейнах, фонтанах. Также она необходима для организации водопоев для домашних животных.

Вода нужна для хозяйственных нужд: мытья ковров, машины, покрытия вокруг дома. Получается, в день в частных владениях происходит очень большой расход жидкости, но лишь незначительная часть спускается в канализационную систему. Оплачивать же надо за весь объем.

Чтобы правильно контролировать расход воды, нужно устанавливать счетчики сточных вод. С их помощью можно значительно сократить расходы, связанные с оплатой счетов за водоотведение.

Разновидности

Современный счетчик на канализационные стоки должен быть построен таким образом, чтобы он выдерживал химические средства и другие агрессивные частицы.

Расходомеры делают из материалов, которые устойчивы к сильнозагрязненным стокам.

Вне зависимости от вида каждый из них обеспечивает точность измерений. К основным типам относят:

• ультразвуковые счетчики. Представляют собой изделия, которые используют с целью снятия замеров глубины потоков с прямоточными элементами. Измерения производятся при помощи датчиков, находящихся в приборе. Их установка происходит без серьезных монтажных работ в коллекторе. Чтобы получить данные с ультразвукового счетчика используют различные виды связи: модемную, кабельную, беспроводную;
• электромагнитные счетчики. Их работа происходит за счет прохождения через них жидкости с магнитным полем. Поэтому используемая жидкость должна быть токопроводящей;
• рычажно-маятниковые счетчики. Их можно применять для учета воды в каналах закрытого и открытого типа. Поплавок сферической формы измеряет уровень отходов, а поворотная лопасть помогает определить скорость движения жидкости.

Выше перечислены стационарные приборы, при необходимости отправить их на ремонт, устанавливают портативные изделия. Они временно выполняют функцию замера жидкости.

В течение дня они работают от аккумулятора, в ночное время их ставят на подзарядку. С помощью адаптера можно обеспечить бесперебойную работу устройств.

Ультразвуковые

Основная область применения расходомеров – это измерение отходов в самотечном трубопроводе или открытой канаве. Датчики прибора показывают высокую точность при измерении скорости потока жидкости.

Выделяют следующие достоинства счетчиков:

• осуществление измерений в трубопроводах любого диаметра, в том числе и наиболее большого с показателем в 350 см;
• обширная память устройства;
• разнообразные методы питания: от электросети или батареек;
• длительный срок службы и минимальная погрешность при выдаче данных.

В свою очередь ультразвуковые счетчики подразделяются на врезные и накладные. Последние расходомеры лучше всего использовать для изделий с большим диаметром.

К недостаткам таких приборов относят:

• сложное обслуживание. При использовании врезных датчиков необходимо осуществлять регулярную очистку, а для накладных — требуется замена акустического геля;
• регулярная очистка датчиков после использования в сильнозагрязненных стоках.

Фото: ультразвуковой счетчик

Электромагнитные

Не последнее место среди счетчиков занимает данный вид изделий. Выбирают их за счет следующих преимуществ:

• установка происходит легко, а облуживание не вызывает сложностей;
• приборы устойчивы к вибрациям, которые происходят внутри трубопровода;
• отличаются высокой надежностью и стабильностью при снятии показателей.

В основном их монтаж осуществляют на напорных и самотечных сетях, при условии, что рабочее давление ниже 40 бар.

Среди недостатков изделий выделяют следующие факторы:

• снижение точности измерений при существенных электромагнитных помехах;
• различная стоимость прибора, которая полностью зависит от диаметра водовода;
• при измерениях может давать погрешность от 0,25 до 2%.

Фото: электромагнитный счетчик

Рычажно-маятниковые

Данные приборы контролируют скорость потока и уровень жидкости в открытых каналах или трубах. Рычаг помогает определить, насколько произошло их наполнение.

Поскольку он оснащен поплавком, то при изменениях, связанных с уровнем потока, он опускается или поднимается. В результате меняется положение рычага, по углу его наклона определяют уровень жидкости.

Скорость потока определяется таким же образом, только в качестве измерителя используют поворотную область.По его углу и определяют скорость движения отходов.

Отличительной особенностью рычажно-маятниковых счетчиков является высокая точность данных при прохождении сильнозагрязненных стоков.

Типы по принципу действия

Перемещение сточных вод происходит по напорным сетям канализации при помощи насосного оборудования и безнапорным — самотеком, при монтаже установки труб с уклоном.

При использовании первого варианта проблем с получением данных не возникает. Поэтому применяют любые счетчики, которые по типу схожи с устройствами по измерению расхода воды.

Стоки, движущиеся по безнапорному трубопроводу учитывать труднее. Поскольку их движение очень медленное и происходит под воздействием гравитационных сил.

В таких случаях используют различные приборы:

• выполняющие только измерения, связанные с уровнем жидкости;
• снимающие данные о скорости отходов и их уровне.

При выборе расходомеров следует учитывать расчетный расход стоков, планируемую скорость их течения и количество в них загрязнений.

Фото: нужно учитывать расчетный расход стоков, планируемую скорость их течения и количество в них загрязнений

Измерение потока сточных вод

С изобретением современного оборудования стали возможны новые измерения, которые выдают данные об уровне отходов. Наиболее популярен акустический или бесконтактный.

Оборудование такого плана производится в России и широко используется за счет его невысокой стоимости.

Расход определяется с помощью измерения уровня воды, который затем пересчитывают по специальной формуле «уровень-расход», с применением градуированных таблиц.

Уровень узнают посредством получения данных о времени, за которое ультразвуковой сигнал прошел от первичного преобразователя до поверхности потока.

Важно! Поскольку скорость не измеряется в явном виде, то это может привести к неточным результатам.

• возможность учитывать потоки, содержащие агрессивные вещества;
• осуществление работы даже при малом количестве стоков.

Как происходит монтаж ливневой канализации, смотрите видео.

Из недостатков выделяют следующие моменты:

• для правильных измерений необходимо соблюдать требования, касающиеся обязательной длины прямолинейных участков. Они должны содержать до первичного преобразователя 20 уровней заполнения водовода, а за ним – 10;
• создание специальных условий между первичным преобразователем и поверхностью изучаемой поверхности. Газовая среда не должна быть паро- и пенообразной, поскольку это сказывается на точности результатов и качестве проникновения сигнала;
• вся измерительная зона должна находиться под уклоном;
• если поток воды останавливается или совершает движение в обратном направлении, то оборудование принимает это, как за расход жидкости;
• монтаж оборудования связан с установкой дополнительной конструкции – колодца;
• погрешность составляет 3 %.

Фото: измерение потока сточных вод

Измерение потока и скорости сточных вод

Данные снимают при помощи двухканального доплеровского способа. Для осуществления измерений на дно водовода монтируют первичные преобразователи уровня и скорости.

Результаты получают следующим образом:

• скорость – при помощи метода Доплера, проникновением в поток ультразвукового сигнала, который начинает отражаться. Датчик фиксирует эти изменения и определяет, с какой скоростью двигаются взвешенные частицы;
• уровень. Его можно узнать гидростатическим способом (осуществляя на чувствительную мембрану давление столбом воды) или с помощью ультразвукового датчика.

К преимуществам такого метода относят:

• возможность осуществить измерения потока в любом направлении;
• легкий монтаж, не требующий установки дополнительных конструкций;
• универсальность применения, можно использовать в трубах любой формы и с разным сечением.

Среди недостатков можно отметить только частую очистку датчиков. Осуществляют ее только после измерений, проведенных в сильнозагрязненных водах. Погрешность может быть от 1 до 5 %.

Фото: расходомер для измерения потока и скорости сточных вод

Как установить расходомер сточных вод

Правильный монтаж оборудования связан с соблюдением следующих правил:

• сечение прибора должно быть заполнено жидкостью;
• следует избегать установки счетчика на наиболее высоких участках или низких зонах канализационного трубопровода;
• прибор должен находиться на прямой трассе. Допустим угол отклонения по горизонтали, но не более 25 градусов;

Фото: как правильно должен располагаться расходомер

• при использовании безнапорных труб, расходомер нужно располагать на самой низкой точке из прямого участка системы канализации.

При установке счетчиков лучше обратиться к профессионалам, поскольку неправильные действия приводят к неверным измерениям.

В результате это может привести не к экономии расходов, а наоборот спровоцировать дополнительные затраты. При покупке расходомера можно рассчитывать на комплектующие детали в виде диаметров труб и блоков.

Какие могут возникнуть проблемы с использованием прибора

При эксплуатации устройства пользователь может столкнуться с причинами, которые влияют на его корректность.

К основным проблемам относят:

Появление подпоров

Возникают они при следующих факторах:

• образование в трубопроводе засоров, которые возникли по причине скопления крупного мусора;
• в результате разрушения отдельных зон канализационной линии;
• если присутствует уклон в противоположную сторону от тока жидкости;
• при врезке устройства ниже уровня поверхности сточных вод в коллекторе.

Засоры системы устраняются ее прочисткой канализационных труб, для остальных причин необходимы ремонтные работы.

Фото: образование в трубопроводе засоров

Заиливание

• происходит при проникновении песка в трубы;
• несоблюдение требуемого уклона трубопровода;
• при попадании грунта сквозь поврежденный участок трубопровода.>

Чтобы полученные результаты соответствовали действительности необходимо проверять систему на работоспособность и в случае неполадок, устранять их.

Цены счетчиков на канализацию

Обзор фирм производителей

В зависимости от задач, возложенных на счетчик, производители выпускают различную продукцию для проведения точных измерений.

Устройство сливной ямы в частном доме своими руками, показано в статье.

Подробности об устройстве, монтаже и обслуживании септиков Лидер, читайте здесь.

К наиболее известным приборам относят следующие расходомеры:

• ЗАО «Днепр». Выпускает счетчики различных модификаций, отличающихся между собой по принципу работы:
• Днепр-7 01.011.1. Используется для напорного трубопровода и действует по принципу «площадь-скорость». Допустимый диаметр изделий составляет от 20 до 1600 мм. Устройство может выдавать погрешность в районе 2 %. Для работы прибора применяют накладные датчики;
• Днепр-7 03.011.1. Устанавливается на безнапорных трубах. Может использоваться для изделий диаметром от 100 до 1600 мм. Погрешность составляет – 2 %, вид применяемых датчиков – накладные;
• Днепр-7 03.071.1. Область применения – это открытые лотки или самотечные системы. Диаметр измеряемых изделий колеблется от 200 до 1600 мм.

Полученная информация выводится на USB-накопитель, экран или компьютер.

Фото: полученная информация выводится на USB-накопитель

• ЗАО «Взлет». Модель с обозначением РСЛ применяется для безнапорного трубопровода и относится к типу измерения «площадь». Может применяться практически на любых изделиях, диаметр которых составляет до 4000 мм. Для работы используются акустические вертикальные датчики, прибор дает погрешность в 4 %;

Фото: ЗАО Взлет

• Danfoss. Совместное производство России и Дании. Счетчики на канализацию Danfoss ценятся за высокое качество самой продукции и деталей, точность измерений.

Стоимость изделий немаленькая, но она быстро окупается за счет правильного подсчета используемой жидкости. Продукция имеет длительный срок эксплуатации, тогда как расходомеры многих производителей нужно менять через 2-3 года.

• ЗАО «ТЕХНО-Т». Модель Стрим для безнапорных трубопроводов, используется для изделий диаметром от 10 до 3000 мм. Для работы используются механические погружные датчики, погрешность составляет 2 %.

Монтаж канализации в частном доме должен включать в себя установку счетчиков. К системам водоотведения следует относиться серьезней.

Важно! Расход воды, уходящей в канализацию, требует тщательного учета, особенно на крупных предприятиях. Это позволяет сэкономить средства, уходящие на оплату счетов, поэтому приобретенное оборудование быстро окупается.

Видео: монтаж узла учета расхода воды

Строительство загородного дома сегодня немыслимо без устройства канализации, которая предусматривает отвод бытовых сточных вод через внутреннюю и наружную сеть […]

На сегодняшний день в монтаже трубопроводов водоснабжения и отопления часто применяются изделия, которые соединяются неразъемными фитингами. Однако нередко используются […]

Качественное проведение строительных работ в помещении требует использования только высокотехнологичных материалов на всех этапах. Использование новых технологий в производстве […]

Расскажите друзьям! Расскажите об этой статье своим друзьям в любимой социальной сети с помощью кнопок в панели слева. Спасибо!

Добавить комментарий Отменить ответ

Любое копирование материалов сайта запрещено!

По вопросам сотрудничества обращайтесь на e-mail

Счетчики на канализацию: экономим семейный бюджет

Снятие показаний с канализационного расходометра Поскольку счета за коммунальные услуги из года в год становятся все более внушительными, актуальность приобретает установка расходомеров сточных вод. Монтаж счетчика на канализацию особенно важен для жителей малоэтажных и частных домов, как в городской черте, так и в пригороде. Ведь количество сточных вод, как и оплата за них, если расходомера нет, привязаны к количеству воды, которую мы использовали. А в частном домовладении значительная часть воды расходуется на полив приусадебного участка, заполнение искусственных водоемов или фонтанов, а также используется для домашних животных.

Мы частенько моем во дворе машины, стираем ковровые покрытия или поливаем всю площадь двора, чтобы смыть пыль или сбить жару. Вся эта вода не попадает в канализационные стоки , а платить нужно за весь объем воды, вне зависимости от того, попадет ли вся эта вода в канализацию. Это значительно увеличивает размер счетов за водоотведение, поэтому отдельный счетчик на канализацию просто необходим, ведь он поможет значительно сократить расходы на канализацию и водоотведение.

Виды и особенности счетчиков на канализацию

Производители предлагают достаточное разнообразие расходомеров сточных вод для всех видов канализационных систем. Все приборы, как импортного, так и отечественного производства, делятся на две группы по принципу действия. Одни измеряют уровень потока , при этом расчет расхода выполняется то расходному действию канализационного канала. Другие – измеряют не только уровень жидкости в трубе, но и скорость потока , рассчитывая количество стоков с учетом скорости и площади потока.

Основные виды расходомеров сточных вод:

• Ультразвуковые;
• Электромагнитные,
• Рычажно-маятниковые.

Помимо данных трех видов используются так же и портативные устройства, использующиеся для временной замены стационарного прибора, находящегося в ремонте, на профилактике или обслуживании.

Установка счетчика на канализацию Прежде чем устанавливать счетчик на канализацию, необходимо рассчитать целесообразность его монтажа, а также выбрать место для установки прибора. Выбирать расходомер необходимо с учетом всех индивидуальных особенностей объекта, а устанавливать его в уже существующем коллекторе или в специально оборудованной для этой цели камере или колодце. Немаловажным фактором является также и цена прибора, которая во многом зависит от технических характеристик и особенностей эксплуатации расходомера.

Ультразвуковые расходомеры измеряют объем протекающей жидкости, не требуют трудоемкого и сложного обслуживания, оснащен автоматической защитой от перенапряжения и помех. Такие счетчики, как одно-, так и двухканальные, предназначены для использования в напорных канализационных системах. Цена на такие приборы зависит от комплектации прибора, диаметра канализационных труб, а также от количества лучей и каналов ультразвука. Монтаж ультразвукового расходомера можно производить прямо в трубопроводе без дополнительных строительных работ в канализационном коллекторе. Данные расходомера фиксируются при помощи кабельной, беспроводной или модемной связи.

Электромагнитные расходомеры производят учет жидкости, проходящей через прибор, при ее взаимодействии с магнитным полем счетчика. Такие приборы способны вести учет только токопроводящих жидкостей.

Рычажно-маятниковые приборы применяются для измерения объема протекающей воды в закрытых и открытых канализационных каналах. При помощи сферического поплавка выполняется замер уровня сточных вод, а поворотная лопасть прибора ведет вычисление скорости движения потока жидкости.

Портативные же приборы используются для временной замены стационарных приборов, демонтированных для ремонта или профилактического обслуживания. Такие расходомеры снабжены ультразвуковыми датчиками учета потока жидкости. Они могут работать весь день от аккумуляторной батареи, а ночью их необходимо ставить на подзарядку. При помощи адаптера можно обеспечить бесперебойное питание портативного счетчика канализационных стоков.

Особенности установки расходомеров сточных вод

Внешний вид расходомера При монтаже расходомера сточных вод следует учитывать следующие факторы:

• Для корректной работы расходомера сточных вод, его сечение должно быть полностью заполнено водой .
• Расходомер не устанавливают в наивысших точках или на нисходящих участках канализационного трубопровода.
• Прибор следует устанавливать на прямолинейных участках канализации, угол отклонения от горизонтали на которых не должен превышать 25 градусов.
• Если сточные воды движутся по трубам самотеком, то счетчик следует монтировать на самом низком прямолинейном участке канализационной системы.

Монтирование расходомера сточных вод лучше доверить профессионалам, поскольку неправильная установка прибора приведет к некорректной работе счетчика. В этом случае, вместо ожидаемой экономии, можно получить результат, обратный ожидаемому. Каждый прибор комплектуется с учетом всех необходимых блоков и диаметров труб. Необходимо учитывать также и вид канализационной системы, ведь выбор типа прибора зависит напрямую от системы, в которой он будет использован.

Правильно подобранный и вмонтированный в канализационную систему расходомер сточных вод поможет значительно сэкономить средства, затраченные на канализацию и водоотведение, особенно в частных домах. Поскольку, в отличие от многоэтажных построек, где основная часть использованной воды действительно попадает в канализацию и, где логичным является расчет водоотведения по показаниям счетчиков на водопроводных трубах, в малоэтажных жилых домах значительная часть использованной воды не попадает в канализационную систему. Установка расходомера сточных вод поможет значительно сократить расходы на оплату счетов за канализацию и водоотведение, что немаловажно при современной тенденции к постоянному увеличению стоимости коммунальных услуг.

Методы и приборы учета сточных вод

Учет горячей и холодной воды давно стал делом привычным. Мы знаем, что такое водосчетчик, знаем, каких типов водосчетчики бывают и по каким принципам действуют. Мы также знаем, что на основе показаний водосчетчиков выставляются счета за водопотребление. Но обычно в этих счетах есть и другая строчка — водоотведение. Так каким же образом учитывается то, что стекает в канализацию?

Традиционно для учета сточных вод используется расчетный метод, при котором объем стоков сопоставляют с объемом потребленной воды. Логика здесь такая: вода, текущая из крана, непременно попадает в канализацию. Объем водопотребления просто и привычно измеряется водосчетчиком, т. е. все данные для расчета есть. Но что, если часть воды мы выпили, расплескали, использовали для полива цветов или если речь идет о каком-либо предприятии — израсходовали на мойку оборудования, а то и вовсе вывезли «за территорию» в цистернах? В этих случаях объем водопотребления можно связать с объемом стоков через коэффициент, не равный единице (например 0,7-0,9). Разумеется, что при всей своей дешевизне (отсутствуют затраты на организацию учета собственно стоков) данный метод весьма приблизителен и не учитывает особенностей потребителя. А особенности эти существуют, что видно уже из вышесказанного. Причем влиять на соотношение «потребление/стоки» они могут весьма серьезно, как в ту, так и в другую сторону. Например, вода активно используется для полива или мойки чего-либо: в этом случае объем стоков может быть значительно меньше объема «входящей» воды. И, напротив, если потребитель имеет дополнительные источники воды (скажем, собственные скважины), то объем стоков превысит те цифры, что получены по показаниям счетчика через систему централизованного водоснабжения. Кроме того, в канализацию попадает потребленная не только холодная, но и горячая вода, а ее поставщиками обычно являются разные организации («Водоканал» и «Тепловые сети»), тогда как стоки-то «достаются» полностью «Водоканалу». Плюс дождевая вода, привозная вода, вода, ушедшая в землю при авариях трубопроводов, — «возмущающих» факторов довольно много, поэтому метод «потребление/стоки» более-менее нормально работает только у мелких потребителей с «традиционным» использованием воды — например, в жилом секторе. В других случаях нужно организовывать приборный учет стоков. Причем, как можно понять из вышесказанного, в некоторых случаях такой учет будет выгоден той стороне, что «сливает», в некоторых — той, что занимается водоотведением. Но в любом случае приборный учет будет объективен и «прозрачен». Так как же его организовать?

Сточная вода в системах канализации может находиться в напорном или безнапорном состоянии. Суть ясна из названий: в первом случае воду качают насосы, во втором — она идет по трубам «самотеком». Измерение объема напорных стоков — задача не особенно сложная, т. к. ее условия отличаются от условий измерения объема «обычной» водопроводной воды только меньшими скоростями потока и большей степенью загрязненности. Приборы учета обычно ставят на «выходе» канализационных насосных станций (КНС), и это как правило «обычные» электромагнитные или ультразвуковые расходомеры, подобранные по диапазону измеряемых расходов. Для обеспечения стабильности их работы (как, впрочем, и для уменьшения нагрузки на насосы) целесообразно использовать обратные клапаны и автоматические воздухоотводчики — и те, и другие существуют в специальных исполнениях для систем канализации. В качестве примера приведем воздухоотводчики D-020 и обратные клапаны NR-040 производства A.R.I Flow Control Accessories (Израиль).

Более сложная задача — учет безнапорных стоков. В этом случае вода течет под действием силы тяжести с небольшой скоростью в открытом канале или незаполненном трубопроводе. Разработан и применяется метод переменного уровня, когда в качестве расходомера используется уровнемер, пересчитывающий «уровень в расход» с учетом информации об измерительном сечении. В качестве такого сечения используются, например, лотки Вентури или Паршаля, а также водосливы, размеры которых стандартизованы и для которых полуэмпирическим путем получены формулы пересчета «уровень-расход». Работает данный метод и в безнапорных трубопроводах или U-образных каналах, а регламентирован он следующими документами Госстандарта:

Претензии к данному методу возникают в основном от того, что он, если можно так выразиться, «не очевиден», и точкой отсчета здесь являются результаты предварительного расчета напорно-расходной характеристики лотка, водослива или трубопровода. Точность этого расчета обусловливает точность дальнейшей работы прибора. При этом, например, для определения характеристики безнапорного трубопровода или U-образного канала необходимо экспериментальным путем измерить скорость течения жидкости при известном уровне заполнения. Такое измерение порою производят «на глазок», при помощи брошенной в канал щепки и наручных часов, т. е. погрешность эксперимента велика и непредсказуема. Затем эти данные передаются производителю прибора, он программирует свое изделие, и на все возможные претензии ответ может быть только один: а какие данные вы нам предоставили, такие мы и использовали. Поэтому для работ по проектированию и монтажу систем учета безнапорных стоков стоит привлекать профессионалов, обладающих знаниями, опытом и необходимым для замеров оборудованием. Экономия и самодеятельность могут привести к недостоверному учету. Впрочем, во многих случаях эту недостоверность в процессе эксплуатации прибора можно и не «зафиксировать».

Приборы, реализующие метод переменного уровня, производятся российскими предприятиями «Сигнур» (расходомеры ЭХО-Р-02) и «Взлет» (расходомер «Взлет-РСЛ»). Кроме того, на рынке представлена и иностранная продукция. Среди иностранных расходомеров для безнапорных трубопроводов и открытых каналов есть приборы (например, продукция ISCO), которые реализуют метод «площадь-скорость». Здесь помещаемый на дно канала датчик измеряет не только уровень жидкости «над собою» (используется сенсор давления), но и скорость потока (используется доплеровский метод). Геометрические параметры канала введены в память прибора заранее: используя эти данные и получаемую в реальном времени информацию об уровне заполнения, прибор вычисляет площадь сечения потока в данный момент времени и, умножая его на измеренную скорость, рассчитывает расход и объем стоков. Самый большой недостаток данного расходомера — его цена: она почти на порядок выше цены российских расходомеров переменного уровня. Заметим, что и для тех, и для других главным «врагом» является заиливание, образование осадка в месте измерений: такой осадок ведет к увеличению погрешности измерений, а значит расходомер и место его установки нуждаются в периодическом обслуживании.

Говоря о недостатках приборов (не методов) измерения безнапорных стоков, стоит отметить еще два. Во-первых, датчики расходомеров, реализующих метод переменного уровня, «боятся» затопления и холода. Эти датчики — ультразвуковые, устанавливаются они над лотком или открытым каналом на кронштейнах, на безнапорный трубопровод монтируются через трубку-звуковод. При переполнении трубы, когда вода поднимается по звуководу, или при затоплении камеры, в которой установлен датчик, он может выйти из строя. Зимою же, если камера не отапливается, контраст между холодным воздухом «вокруг» и относительно теплой сточной водой «внизу» может привести к образованию на датчике «шубы» из инея. Во-вторых, и датчики уровня, и датчики расходомеров метода «площадь-скорость» имеют некоторую зону нечувствительности при измерении уровня. Т. е. возможны ситуации — например, ночью, при малом объеме стоков, когда прибор просто не зарегистрирует расход. Все эти особенности также необходимо учитывать при проектировании узлов учета и выборе типов приборов.

Ну и наконец, расскажем об оригинальном методе измерения расхода безнапорных сточных вод, описанном специалистами литовской фирмы Katra еще в 2001 г. на конференции «Коммерческий учет энергоносителей» в Санкт-Петербурге. Метод запатентован, и мы ограничимся лишь кратким описанием. Суть его можно описать словами известной поговорки: если гора не идет к Магомету, то Магомет идет к горе. Так и здесь: если у нас стоки — безнапорные, но измерять их мы не хотим или не умеем, то давайте сделаем их напорными и измерять будем «обычным» расходомером. Для этого «размыкаем» безнапорный канал и в месте этого разрыва строим герметичный колодец. Герметичными же переборками отделяем «вход» от «выхода», т. е. делим колодец на три секции или камеры. Ниже уровня затопления колодца (т. е. уровня разомкнутого безнапорного канала) в переборках делаем друг против друга отверстия и соединяем их отрезком трубопровода, в который монтируем обычный электромагнитный расходомер (или ультразвуковой, но для него потребуются большие прямые участки). Вода вливается из безнапорного канала в переднюю камеру колодца, по соединительному трубопроводу через расходомер под напором (создается из-за разницы уровней) поступает в заднюю камеру (уровень там по принципу сообщающихся сосудов поднимается до уровня в передней камере) и далее изливается снова по безнапорному каналу. Видимый недостаток метода состоит лишь в высокой стоимости строительных работ, но с точки зрения измерений здесь все, кажется, в порядке.

Подведем итоги. Учет сточных вод — это актуальная на сегодняшний день задача, и решать ее можно разными методами. В напорных системах особых проблем нет. Что касается систем безнапорных, то здесь можно сказать следующее. Для потребителей с малым объемом стоков и стабильным соотношением потребляемой и сточной воды можно использовать расчетный метод, определив эмпирическим путем коэффициент этого соотношения. Более крупные потребители с неочевидным или меняющимся параметром «потребление/стоки», а также потребители, «сливающие» воду, полученную из разных источников (и/или источников, где не ведется учет водопотребления), нуждаются в приборном учете. Наименее «дорогой» учет — при помощи приборов, реализующих метод переменного уровня. Значительно дороже обойдутся приборы «площадь-скорость», но здесь результаты измерений будут более объективными.

И в том, и в другом случае проектировать и монтировать узлы учета должны профессионалы, а затем эти узлы нуждаются в регулярном обслуживании. Наконец, в том случае, когда применить «безнапорные» приборы по каким-либо причинам нельзя, но есть возможность выполнить достаточно масштабные строительные работы, можно использовать метод от фирмы Katra. Или «преобразовать» безнапорные воды в напорные, смонтировав канализационную насосную станцию (КНС). Сегодня некоторые предприятия выпускают комплектные КНС производительностью от 1 куб. м/сутки.

Журнал Стройпрофиль 7-07

Как выбрать расходомер для самотечных каналов по цене и качеству

Принцип измерения расхода сточных вод в открытом канале.

Измерение расхода жидкости (Q) в трубопроводе или канале не может быть выполнено непосредственно. Для его вычисление используется формула Q=Ṽ*A, где A – площадь сечения потока, а Ṽ – его средняя скорость.

При этом основной и непростой задачей является корректное определение средней скорости Ṽ, так как площадь сечения A определяется исходя из формы канала (которая может быть взята из строительной документации, либо измерена при создании узла учета) и уровня потока, измерение которого может выполняться различными способами и, как правило, не представляет проблем.

Виды расходомеров сточных вод: уровнемеры, радарные расходомеры, доплеровские, кросс-корреляционные, электромагнитные, время-импульсные, рычажные и другие расходомеры.

В настоящее время существует несколько методов измерения расхода сточных вод в безнапорных трубопроводах и большое количество различных типов оборудования для решения этой задачи. К таким методам можно отнести:

1. Использование в качестве расходомеров уровнемеров, установленных на лотках Паршаля или Вентури, либо непосредственно над каналом или в колодце трубопровода. При этом средняя скорость не измеряется вообще, а предполагается, что это величина постоянная и расход зависит только от уровня.
2. Радарные бесконтактные расходомеры, измеряющие уровень и скорость поверхностного стока. Средняя скорость потока определяется путем умножения скорости поверхностного стока на постоянный коэффициент.
3. Погружные ультразвуковые расходомеры на основе метода Доплера, измеряющие скорость в различных точках потока и вычисляющие среднюю скорость на основе дополнительно вводимых данных о шероховатости стенок трубопровода и т.д.
4. Системы, обеспечивающие перевод безнапорного режима работы трубопровода в напорный. При этом на самотечную трубу устанавливается секция, загнутая вверх, обеспечивающая заполнение трубы 100%, после чего измерение расхода в этой трубе обеспечивается ультразвуковыми или полнопроходными электромагнитными приборами учета, предназначенными для напорных трубопроводов.
5. Погружные ультразвуковые кросс-кореляционные расходомеры, измеряющие скорость в потоке по слоям и вычисляющие среднее ее значение на основе полученных данных о распределении скоростей по всему сечению потока.
6. Время-импульсные расходомеры (метод еще называют транзит-тайм или время переноса) представляют собой два датчика, расположенных на противоположных стенках трубы или канала, каждый из которых является и приемником и излучателем. Датчики направлены друг на друга и посылают узконаправленный ультразвуковой сигнал один в направлении другого. Ось, проходящая через датчики расположено под углом от 45 до 70 градусов к оси трубопровода. Двигаясь с потоком по течению ультразвуковой луч проходит расстояние от одного датчика до другого быстрее, чем против течения. Исходя из этого определяется скорость течения.

Существуют и некоторые другие типы счетчиков сточных вод, но они мало распространены из-за их очевидных недостатков при работе в стоках.

Это, например, электромагнитные точечные расходомеры, датчики которых производят измерение в локализованной области потока. Их недостатком является то, что электромагнитные точечные датчики способны продолжительно работать только в относительно чистой воде.

Также существуют устройства, определяющие скорость течения на основании измерения угла отклонения штыря (рычага), погруженного в поток. Этот метод достаточно прост, но любая грязь на поверхности течения, особенно в хозбытовых фекальных стоках (волосы, тряпки и т.д.), незамедлительно нарушает показания.

Выбор типа расходомера для узла учета сточных вод.

Для определения применимости указанных выше систем в тех или иных условиях рассмотрим их основные преимущества и недостатки.

(1) Радарные бесконтактные расходомеры стоков

Основное преимущество: простота и удобство монтажа и обслуживания, которые определяются тем, что бесконтактный датчик находится над поверхностью воды и не контактирует со стоком. Прибор измеряет скорость поверхностного стока, что является существенным преимуществом по сравнению с просто уровнемером.

Применять радарные расходомеры рекомендуется только в тех случаях, когда полностью отсутствует возможность установки более точных (погружных) приборов – Доплеровских или кросс-корреляционных. Кроме того, радарные расходомеры достаточно дороги на сегодняшний день, и их применение на узлах коммерческого учета воды с малым расходом нецелесообразно.

(2) Расходомеры для самотечных каналов на основе уровнемеров

Кроме описанных выше недостатков, присущих радарным бесконтактным системам, при использовании уровнемеров для определения расхода добавляется проблема полного отсутствия информации о скорости потока.

Такие приборы могут относительно адекватно работать при отсутствии подпоров. Но гарантировать отсутствие подпоров очень проблематично. Если их даже нет в момент установки оборудования, то они могут непредсказуемо появиться с течением времени. Любой начинающийся засор или посторонний предмет в канале приводит к появлению подпора. Если труба от предприятия сбрасывает стоки в городской коллектор, а коллектор работает в режиме большого заполнения, также возникает подпор. При наличии подпора погрешность данного метода измерений может достигать сотни процентов. Если вода в коллекторе стоит неподвижно, а уровень остается большим из-за подпора, ошибка стремится к бесконечности.

Кроме того, использование ультразвуковых уровнемеров невозможно при наличии пены, пара, тумана, интенсивных осадков, большой волны и т.д.

Безусловным преимуществом систем измерения расхода на базе уровнемеров является их невысокая стоимость, а также простота установки и обслуживания. Применять данный метод рекомендуется либо для технологических (некоммерческих) нужд, либо для коммерческого учета на трубах и каналах с небольшим расходом, когда даже большая ошибка прибора не приводит к большим финансовым потерям.

(3) Доплеровские расходомеры сточных вод

Погружные Доплеровские расходомеры производят измерение скорости движения частиц в потоке на основе эффекта Доплера (измерения разницы частот излученного ультразвукового сигнала и сигнала, отраженного от движущейся частицы).

Проблема состоит в том, что в разных слоях потока частицы движутся с разной скоростью. Ближе к дну или стенкам частицы движутся медленнее, ближе к поверхности – быстрее, на поверхности опять медленнее. Распределение скоростей зависит от многих факторов, в том числе от величины и характера донных отложений, шероховатости стенок, характера, скорости и уровня потока и т.д.

Нормальная эпюра распределения скоростей по уровням потока

Эпюра скоростей в начале дождя

Эпюра скоростей при больших донных отложениях

Доплеровские датчики не способны определить, на каком уровне находятся частицы, скорость движения которых они измеряют. Средняя скорость в этом случае определяется как произведение измеренной скорости на калибровочный коэффициент «К».

При этом калибровочный коэффициент обычно выбирается по таблицам в зависимости от материала стенок трубопровода или канала, времени с момента начала эксплуатации канала и т.д. При этом уже используется существенное допущение. Либо коэффициент определяют в процессе калибровки при установке. Но, в этом случае, надо иметь в виду, что фактическая зависимость средней скорости от измеренной является нелинейной функцией от скорости и уровня, т.е. калибровка, выполненная при одних гидравлических характеристиках не будет корректна при других характеристиках. Кроме того, на показания Доплеровских расходомеров сильно влияет уровень загрязненности стока (количество взвешенных частиц в единице объема).

Доплеровский метод измерения дает значительно более точные результаты, чем использование уровнемеров или бесконтактных радарных расходомеров, но при этом и его погрешность в некоторых случаях может составлять 20-25%, с точным соблюдений всех требований руководства по эксплуатации (что подтверждено рядом сравнительных испытаний). Тем не менее, в ряде случаев, в зависимости от конкретных гидравлических условий, Доплеровские расходомеры могут давать хорошую точность (2-5%).

(4) Применение электромагнитных и ультразвуковых расходомеров при преобразовании безнапорного потока в напорный.

Перевод безнапорного режима работы трубопроводаа в напорный является достаточно простым и красивым решением для труб небольшого диаметра.

После установки в колодце безнапорного трубопровода участка трубы, загнутого вверх, трубопровод полностью заполняется и переходит в напорный режим. Измерение расхода в напорном трубопроводе является более простой и отработанной задачей. Это можно делать как ультразвуковыми датчиками, так и электромагнитными расходомерами, погрешность которых может составлять 0,5-1,0%. Однако в некоторых случаях при грязном стоке в месте изгиба трубы вверх могут образовываться засоры – в результате растет погрешность из-за отложений (пропорционально росту отложений) и через некоторое время узел становится неработоспособным. Ежедневная чистка трубы в месте узла учета вряд ли будет приемлема для пользователя. Кроме того, этот метод трудно реализуем и достаточно дорог в трубах большого диаметра. Обычно его используют в трубах диаметром менее 300 мм.

(5) Кросс-корреляционные приборы учета стоков

Метод кросс-корреляции был разработан и запатентован фирмой Nivus GmbH в 2000 году. Этот метод иногда путают с методом Доплера, хотя он и не имеет к нему прямого отношения. В методе кросс-корреляции не анализируется изменение частоты сигнала при отражении от движущихся частиц, а сравниваются ультразвуковые фотографии, полученные с частотой от 500 до 2000 единиц в секунду.

На основе сравнений этих ультразвуковых фотографий определяется перемещение частиц в каждом слое потока в единицу времени, т.е. определяется скорость движения всех слоев потока. Таким образом, средняя скорость точно рассчитывается на основе полученных прямых измерений скорости по слоям потока. При этом не требуется ни предварительная калибровка, ни учет шероховатости стенок путем ввода табличных (теоретических) коэффициентов.

(6) Время-импульсные расходомеры

Данный тип расходомеров предназначен, прежде всего, для измерения в относительно чистых потоках, так как точность их показаний сильно зависит от однородности среды. Такой тип приборов часто используют для измерения расхода чистой питьевой воды, либо на водозаборах. В части стоков их обычно применяют на сбросных каналах контуров охлаждения промышленных предприятий, а также для очищенной воды на выходе очистных сооружений. Их преимуществом является возможность измерения очень широких каналов – до 100 метров и более. Время-импульсные расходомеры выпускаются с врезными или накладными датчиками для напорных труб, а для безнапорных труб – в виде трубных или клиновидных датчиков, или полусфер.

Установка погружных датчиков приборов учета стоков

Если с установкой бесконтактных датчиков уровнемеров и радарных расходомеров все достаточно понятно (простота установки является их основным преимуществом, в ущерб точности измерений), то монтаж погружных датчиков часто требует специальных технических решений. В самотечных трубах диаметром 200-800 мм доплеровские и кросс-корреляционные датчики устанавливаются, как правило, на распорном монтажном кольце, что обеспечивает минимальное время установки при надежной фиксации.

В трубах диаметром свыше 800 мм пластина с датчиком крепится к стенке трубопровода.

При установке в особенно грязной воде, такой, как промышленная или фекальная канализация, нужно внимательно следить за укладкой и фиксацией кабеля, особенной в нижней части трубы. Кроме того, что плохо зафиксированный кабель приводит к накоплению на нем волос, грязи и тряпок (с возможностью последующего засора или отрыва всей конструкции потоком), он может болтаться под действием потока и перетираться при трении о конструкцию крепления. При креплении металлических пластин к стенке трубы большого диаметра шурупами большое значение имеет даже форма головки фиксирующих шурупов и многие другие технологические детали.

Серьезной проблемой является установка погружных датчиков в глубоком потоке, особенно при высокой скорости течения и невозможности временной остановки потока. Для этого могут использоваться водолазные работы либо работа при минимальном уровне потока (в ночное время и т.п.). Однако, существуют и специальные технические решения, которые позволяют не только опускать датчики в глубокий поток, но и извлекать их оттуда без помощи водолазов для поверки и обслуживания. На рисунках ниже показаны варианты монтажа датчиков на металлических конструкциях, которые могут опускаться в канал и извлекаться из него.

Кроме того, датчики могут быть установлены на поплавках «вверх ногами». Это не только облегчает установку датчиков в глубоких каналах, но и дает возможность производить точные вычисления при переменных донных отложениях (в случаях, когда донные отложения зависят от количества выпавших осадков, например), так как встроенный в датчик ультразвуковой уровнемер будет измерять уровень потока от поверхности до фактической поверхности дна с отложениями.

Можно упомянуть еще о дополнительных возможностях кросс-корреляционных расходомеров по измерению широких потоков. Данный тип расходомеров позволяет подключать к вычислителю несколько датчиков скорости, расположенных на дне канала, либо на дне и на стенках канала и, за счет этого, получать эпюру скоростей не только по глубине потока, но и по ширине. Это обеспечивает высокую точность измерений в широких каналах.

Возможные проблемы при использовании приборов учета стоков с погружными датчиками

Наиболее серьезной проблемой при использовании погружных датчиков является возможность потери ими работоспособности в результате загрязнения при работе в грязном канализационном стоке, либо разрушения при наличии в потоке перекатывающихся камней и других тяжелых предметов. При этом Водоканалы России особенно серьезно относятся к этой проблеме, потому что считают канализационные трубы в нашей стране самыми грязными. Но это не совсем так. Погружные датчики используются во всем мире, не только в хорошо ухоженных трубах Германии и Швейцарии, но и в Индии и в других странах, где канализация ничуть не чище отечественной.

Применяемые ультразвуковые датчики специально рассчитаны на тяжелые условия работы и не теряют работы при заиливании, так как мокрый ил хорошо пропускает ультразвука.

При покрытии датчиков слоем тряпок или материалом, непрозрачным для ультразвука, расходомеры ведущих производителей не дают неверных показаний, а сигнализируют об ошибке и необходимости прочистки. Для уменьшения вероятности засорения датчики обычно устанавливают не внизу (не на 6 часов), а с некоторым смещением (например, на 4 часа или 5 часов).

Применяют также установку на небольшом возвышении (на специальной подставке) и еще целый ряд методов для минимизации проблем, создаваемых грязью.

Для защиты от перекатывающихся камней и других твердых предметов, которые могут разбить корпус датчика, используют металлическую защиту специальной формы.

Еще одной проблемной задачей является измерение в потоках, имеющих в некоторые моменты времени низкий уровень. Это приводит к тому, что вода не покрывает датчик и не позволяет производить измерение скорости. Выше уже описывалась возможность перевода безнапорного потока в напорный за счет использования загнутой вверх трубы. Для поднятия уровня могут также использоваться небольшие плотины. При этом поток остается безнапорным, но уровень повышается.

Обзор наиболее популярных моделей и производителей.

Среди сертифицированных и применяемых в России расходомеров можно отметить следующих производителей:

Кросс-корреляционные приборы поставляет Nivus GmbH.

Доплеровские расходомеры поставляют несколько зарубежных и ряд отечественных компаний; среди зарубежных можно отметить Nivus (OCM-F), ISCO, ADS, Hydreka (Mainstream); отечественные производители «Взлет» и «Днепр» пока сами особо не рекомендуют приобретать их Доплеровские расходомеры, при этом для измерения расхода в открытых каналах советуют ставить более привычные уровнемеры их производства.

Радарные бесконтактные расходомеры с функцией измерения скорости поверхностного стока предлагают Nivus (OFR), FlowTronic (RavenEye), Hach (Flo-Dar). ISCO предлагает бесконтактный лазерный расходомер.

Устройства по переводу безнапорного потока в напорный предлагают Nivus (Profiler), Flow-Tronic (Sewer Mag) и отечественный производитель Энрима (Стокмер).

Время-импульсные расходомеры для каналов предлагают Nivus, Accusonic и Seba Hydrometrie.

Среди уровнемеров с функцией измерения расхода наиболее популярны производители Сигнур (Эхо-Р), Взлет (РСЛ), Днепр и многие другие. Можно обратить внимание на полностью автономные уровнемеры SonicSens, работающие от батарей от трех до пяти лет и передающие информацию об уровне и расходе по беспроводным каналам связи GSM.

Цены на расходомеры для сточных вод.

Кросс-корреляционные приборы учета сточных вод на сегодня являются наиболее точными, надежными и стабильными из всех имеющихся на рынке расходомеров. Но цена их выше, чем у Доплеровских расходомеров и, тем более, уровнемеров. Очевидно, что если годовые платежи за воду по данному узлу учета существенно ниже стоимости высококачественного расходомера, то применять такое оборудования нецелесообразно, необходимо использовать более дешевую (хотя и менее точную) систему.

Интересно, что на Доплеровские расходомеры сточных вод фирма Nivus держит вполне лояльные цены, ниже большинства импортных поставщиков Доплеровских систем, в силу того, что основной упор Nivus делает на наиболее надежные кросс-корреляционные расходомеры.

На сегодня существует достаточно большой выбор приборов учета сточных вод, отличающихся по цене и качеству. И если перед вами стоит задача купить счетчик для безнапорной промышленной, хозбытовой или ливневой канализации, либо труб и каналов водозабора и водосброса, то для каждого случая применения можно подобрать свой вариант. При этом установку узлов учета сточных вод лучше доверить специалистам, так как от правильного монтажа приборов во многом зависит точность показаний и продолжительность их работы.

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:

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:

Популярные материалы

Последняя редакция: 01.04.2016

Организация коммерческого учета сточных вод на КНС населенных пунктов и предприятий становится все более актуальной. При проектировании узлов учета сточных вод необходим анализ конструктивных, технологических и эксплуатационных условий конкретной КНС и знание особенностей эксплуатации расходомеров различных типов. ООО «РАНЕТ ЭНЕРГО» – компания, уже добившаяся успеха в этом непростом деле.

ООО «РАНЕТ ЭНЕРГО», г. Королёв

ООО «РАНЕТ ЭНЕРГО» создано в 1990 году и находится в подмосковном городе Королёве. Сферы деятельности предприятия: энергосбережение, экология и автоматизация. Особенностью компании с начала ее образования является выполнение работ на удаленных объектах по всей стране. ООО ­«РАНЕТ ЭНЕРГО» первым в стране стало устанавливать приборы учета на безнапорные трубопроводы и открытые каналы. Всего спроектировано и внедрено более 420 узлов учета сточных, ливневых, циркуляционных вод на безнапорных трубопроводах и открытых каналах. Компанией спроектированы станции контроля воды на выпусках производственных сточных вод промышленных предприятий. В состав станции входят расходомер сточных вод, автоматические анализаторы нефтепродуктов в воде, величины рН и температуры.

Рис. 1. Схема водного баланса предприятия

Предприятием успешно организован коммерческий учет воды на множестве объектов. В качестве приборов учета применяются электромагнитные (ЭМ) и ультра­звуковые (УЗ) расходомеры разных производителей. В зависимости от условий эксплуатации используются полнопроходные ЭМ и УЗ расходомеры; УЗ расходомеры с врезными первичными преобразователями (ПП) и УЗ расходомеры с накладными ПП. Основные задачи при проектировании узлов учета на насосных станциях (НС) – организовать прямолинейные измерительные участки внутри здания НС. В тех случаях, когда этого добиться не удается, строятся измерительные камеры вне НС.

Анализ схемы водного баланса предприятия (рис. 1) показывает, что составной частью задачи комплексного учета энергоносителей наряду с учетом тепловой энергии и теплоносителя, холодной воды является организация коммерческого учета сточных и ливневых вод в безнапорных трубопроводах и на канализационных насосных станциях (КНС).

Некоторые общие вопросы, возникающие при создании систем учета сточных вод, и особенности учета сточных вод в безнапорных трубопроводах, рассматривались ранее в .

Данный материал посвящен особенностям проектирования узлов учета сточных вод на КНС.

Большинство построенных ранее и строящихся в настоящее время КНС не оборудованы узлами учета сточных вод. Между тем организация коммерческого учета сточных вод на КНС населенных пунктов, предприятий, коттеджных поселков становится все более актуальной.

При организации коммерческого учета сточных вод на стадии проектирования узлов учета необходимо решить два основных вопроса:

Выбрать места монтажа приборов учета (расходомеров);

Выбрать тип приборов учета.

Типовых решений по узлам учета сточных вод на КНС нет, поскольку КНС весьма существенно отличаются друг от друга по архитектуре, компоновке технологического оборудования, расположению и диаметрам трубопроводов и запорной арматуры; типу, количеству и производительности насос­ных агрегатов и др.

Поэтому при проведении предпроектного обследования КНС анализируется совокупность всех исходных данных по техническим характеристикам и расположению технологического оборудования, эксплуатационные особенности. Для выбора типа расходомеров и мест их монтажа необходимо знать типы и производительность насосов, время работы насоса после включения (длительность откачки приемного резервуара).

Узлы учета должны монтироваться на выходных трубопроводах (выпусках) КНС.

Однако на многих КНС невозможно разместить измерительные участки трубопроводов с расходомерами внутри здания КНС. В этих случаях за пределами здания КНС строятся специальные измерительные камеры.

Чем больше диаметры трубопроводов, тем сложнее в здании КНС разместить измерительные участки без существенного перемонтажа трубопроводов, запорной арматуры.

На КНС малой производительности другие проблемы.

Сейчас строятся такие КНС, на которых все оборудование размещено под землей. Применяются погружные насосы, машинный зал и отапливаемый павильон отсутствуют. На подобных КНС измерительные участки могут находиться частично ниже уровня воды в приемном резервуаре, а расходомеры устанавливаться непосредственно над водой или под водой.

Обычно КНС имеет один или два выпуска (рабочий и резервный), на которых и устанавливаются приборы учета.

Рис. Первичные преобразователи ультразвуковых корреляционных расходомеров, установленных на существующие трубопроводы без их демонтажа

Но так не всегда получается. Например, на КНС промливневой канализации одного из подмосковных предприятий имеется один выпуск – коллектор диаметром Ду 600 мм. В машинном зале установлено пять насосных агрегатов разной производительности, которые соединены с коллектором трубопроводами диаметром Ду от 150 до 250 мм.

Заказчику было предложено два варианта реализации коммерческого учета сточных вод:

Измерительный участок монтируется в машинном зале параллельно существующему коллектору Ду 600 мм;

Вне здания КНС строится измерительная камера.

Оба варианта заказчиком были отвергнуты из-за сложности реализации (стесненные условия и большой объем монтажных работ в машинном зале, заболоченная местность).

Тогда в проекте был реализован оптимальный для данного случая третий вариант. Расходомеры электромагнитного типа, т. к. длины измерительных участков ограничены, установлены на вертикальных участках после каждого из пяти насосов. Учет сточных вод ведется путем суммирования показаний всех расходомеров.

Необходимыми условиями корректной работы большинства типов расходомеров являются: подача воды на измерительных участках полным сечением, отсутствие в измеряемой жидкости газовой фазы (воздуха), отсутствие противотока на измерительных участках.

Рис. Установка накладных датчиков ультразвукового расходомера

Для КНС все эти условия приобретают особое значение, поскольку насосы работают в стартстопном режиме и проблемы образования воздушных пузырей, водовоздушной смеси, обратного тока воды возникают довольно часто.

Теперь о типах расходомеров, используемых для учета сточных вод на КНС.

На КНС могут применяться расходомеры электромагнитные и ультразвуковые с накладными или врезными датчиками, а также ультразвуковые корреляционные. Тахометрические и вихревые расходомеры для учета сточных вод, по нашему мнению, использовать не следует.

Из преимуществ электромагнитных расходомеров применительно к условиям КНС, остается, пожалуй, только одно – короткие измерительные участки.

Широкий диапазон измерений электромагнитных приборов в данном случае, как правило, не имеет значения.

Но бывают исключения. Иногда необходимо обеспечить измерения расхода в очень широком диапазоне. Это бывает в случаях, когда применяются частотные преобразователи (ЧП), способные изменять расход воды на выходе КНС в широком диапазоне.

Например, на двух трубопроводах Ду 500 одной из подмосковных КНС нами были установлены ультразвуковые корреляционные расходомеры. Спустя несколько месяцев успешной работы узлов учета мы получили сигнал о том, что расходомеры при работе дают сбои – периодически на их дисплеях появлялись нулевые показания расхода при работающих насосах. Изучение ситуации позволило найти причину «отказа» приборов учета. Оказывается, уже после ввода в эксплуатацию узлов учета на КНС были установлены ЧП, которые при некоторых режимах работы КНС создавали расход в трубах ниже минимального измеряемого расхода 45 м3/час.

Поэтому дальнейшее приведение в порядок учета сточных вод на КНС велось путем соответствующей настройки системы частотных преобразователей.

Кроме того, при наличии на КНС частотных преобразователей необходимо обратить внимание на то, что ЧП могут создавать мощные помехи, способные нарушить работу приборов учета.

Применять полнопроходные электромагнитные расходомеры на трубопроводах Ду свыше 200–300 мм также нецелесообразно ввиду высокой стоимости таких приборов.

Поэтому нашим предприятием в проектах узлов учета сточных вод на КНС чаще применяются ультразвуковые расходомеры.

Ультразвуковые расходомеры могут устанавливаться на трубы практически любого диаметра.

Там, где это возможно и целесообразно, производится врезка ультразвуковых преобразователей в существующие трубопроводы без их демонтажа. При этом в качестве измерительных участков используются существующие трубы, что, безусловно, является важным преимуществом ультразвукового метода измерений.

Еще один существенный плюс ультразвуковых приборов – возможность их поверки имитационным способом без демонтажа первичных преобразователей и без проливки.

Можно возразить, что реализация двух последних преимуществ ультразвуковых расходомеров неизбежно приводит к снижению точностных характеристик узлов учета. И это действительно так. Однако к узлам учета воды не предъявляются столь жесткие требования (например, отсутствуют ограничения по погрешности приборов учета), как к узлам учета тепловой энергии и теплоносителя.

Поэтому и врезка ультразвуковых преобразователей в существующие трубы, и применение расходомеров с накладными датчиками при учете сточных вод, по нашему мнению, оправданны и целесообразны.

Заказчиков особенно привлекают расходомеры с накладными датчиками по причине минимальных затрат при их монтаже, что, конечно, является безусловным преимуществом перед расходомерами с врезными датчиками. Удобно устанавливать расходомеры с накладными датчиками на пластиковых трубопроводах.

Однако расходомеры с накладными датчиками имеют и свои недостатки.

Во‑первых, даже применив расходомеры с накладными датчиками, не всегда можно обойтись без перемонтажа трубопроводов, т.к. в любом случае требуется организовать измерительные участки определенных длин и диаметров.

Во‑вторых, в процессе эксплуатации расходомеров таких типов часто требуется подстройка, техническое обслуживание.

И самое главное, достоверность показаний таких расходомеров зависит от профессионализма наладчика, а представители эксплуатирующей или контролирующей организаций часто не имеют достаточной технической подготовки, чтобы проверить, насколько корректно выполнена наладка расходомера.

Нельзя не отметить тот факт, что от принятых проектных решений зависит стоимость работ по организации учета сточных вод. Причем стоимость реализации разных решений может отличаться в разы.

Таким образом, при проектировании узлов учета сточных вод на КНС необходим анализ конструктивных, технологических и эксплуатационных условий конкретной КНС, а также знание особенностей эксплуатации расходомеров различных типов и производителей.

Литература

Попов А.Г. Коммерческий учет сточных вод – проблемы и особенности. «ЭнергоСовет» портал по энергосбережению

А.Г. Попов, к. т.н., директор

ООО «РАНЕТ ЭНЕРГО», г. Королёв,

"Водоснабжение и санитарная техника"

№ 4 за 1999 г.

(С дополнениями 2001 г.)

СРЕДСТВА УЧЕТА В СИСТЕМАХ КАНАЛИЗАЦИИ.
ТРИ МЕТОДА ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА СТОЧНЫХ ВОД.

М.Н.Шафрановский , директор фирмы "СИГНУР"

кандидат технических наук

А.В.Озеров , главный метролог базовой организации
метрологической службы МГП “Мосводоканал” (СМНУ)

В настоящее время в связи с переходом предприятий на рыночные отношения стали особенно актуальны проблемы учета в системах водоотведения.

Поскольку стоимость 1 м 3 стоков в различных регионах колеблется от 5 до 15 рублей, плата за сточную воду составляет весьма ощутимую величину в бюджете предприятий, причем из-за несовершенства системы подсчета величины платежей часто предприятия несут серьезные убытки.

Наиболее распространенным методом подсчета количества стоков является метод, связывающий объем сточных вод с объемом водопотребления . Причем соотношение в различных регионах колеблется от 0,7 до 1. Однако потребляемая вода часто расходуется на непроизводственные нужды (например, полив территории предприятия) и не попадает в канализацию. Кроме того, в результате аварий в водопроводной сети предприятий большое количество воды уходит в почву. Поэтому, как показывает практика, организация учета сточных вод позволяет получить экономию до 20% средств .

Фирма "СИГНУР" специализируется на разработке и производстве приборов учета для систем водоснабжения и канализации. Мы предлагаем технические средства для реализации трех методов учета сточных вод.

Первый метод позволяет организовать учет в открытых каналах. Этот метод разработан ВНИИВОДГЕО для измерения расхода воды в открытых канализационных коллекторах прямоугольного сечения. Методика выполнения измерений изложена в Методических указаниях МИ 2406-97. Метод основан на измерении уровня воды в поперечном сечении канала и пересчете его в мгновенное значение расхода.

Рис.1. Схема установки акустического преобразователя для измерения расхода в открытом канале
1- акустический преобразователь; 2 - канал; 3 - измерительный лоток (водослив); 4 - сточная вода

Второй метод позволяет организовать учет в безнапорных трубопроводах круглого сечения и U-образных лотках. Этот метод разработан НИИ КВОВ. Методика выполнения измерений изложена в Методических указаниях МИ 2220-96. В соответствии с этой методикой напорно-расходная характеристика трубопровода или U-образного лотка рассчитывается на основе экспериментальных данных.

Рис.2. Схема установки акустического преобразователя для измерения расхода в безнапорном трубопроводе 1 - акустический преобразователь; 2 - звуковод; 3 - трубопровод; 4 - сточная вода

Для реализации этих методов фирмой "СИГНУР" разработан и выпускается ультразвуковой расходомер "ЭХО-Р-01". Прибор предназначен для измерения объема протекающей жидкости, в том числе сточных вод , в открытых каналах шириной до 4-х и глубиной до 3-х м, оборудованных стандартными измерительными лотками, и в безнапорных трубопроводах диаметром от 0,1 до 3 м.

Принцип действия заключается в бесконтактном измерении уровня жидкости, протекающей в водоводе, пересчете его в мгновенное значение расхода и последующем интегрировании.

Прибор включает в себя акустический преобразователь АП-11 или АП-13 и электронный блок ППИ-Р.

Выходной сигнал расходомера - показания жидкокристаллического дисплея.

Дополнительно на дисплее может отображаться следующая информация:

Времени работы;

• содержимое архивов (за 30 сут.; за 24 ч; перерывы учета);

Прибор имеет дополнительный выходной сигнал 0 - 5, 0 - 20, 4 - 20 мА постоянного тока, который служит для индикации мгновенного значения расхода, а также возможность вывода информации на компьютер

При измерении расхода в открытых каналах акустический преобразователь устанавливается над лотком, при измерении расхода в безнапорных трубопроводах - помещается в специальный звуковод и соединяется кабелем длиной до 100 м с электронным блоком, который устанавливается в отапливаемом помещении.

Градуировка осуществляется по документации на устройство лотка или водовода, представленной заказчиком. В случае отсутствия измерительных лотков в открытых водоводах специалисты фирмы могут разработать в соответствии с МИ 2122-90 документацию для их изготовления.

Метрологическая поверка проводится по МИ 2251-93 один раз в год.

• Основная погрешность, % + 3
• Выходной сигнал показания ж/к - дисплея
• Напряжение питания, В 220
• Температура окружающего воздуха, о С:

Для акустического преобразователя -30 - +50

Для электронного блока 5 - 50

Расходомер зарегистрирован в Государственном Реестре средств измерений под № 16462-97

Прибор "ЭХО-Р-01" - единственный выпускаемый в СНГ расходомер , позволяющий организовать автоматический учет сточных вод в открытых каналах и безнапорных трубопроводах.

в открытых каналах необходимо выполнить следующие действия:

• определить геометрические размеры прямоугольного канала;
• определить геометрические размеры измерительного лотка или водослива. При отсутствии измерительных устройств в канале произвести их проектирование и установку;
• произвести расчет напорно-расходной характеристики лотка (водослива) в соответствии с МИ 2406-97;
• произвести монтаж расходомера в соответствии с рис.1;

Для организации учета сточных вод в безнапорных трубопроводах и U-образных лотках необходимо выполнить следующие действия:

• определить геометрические размеры безнапорного трубопровода или U-образного лотка;
• произвести одновременное измерение скорости течения воды при помощи измерительной вертушки и уровня заполнения водовода;
• на основании результатов измерений произвести расчет напорно-расходной характеристики трубопровода (U-образного лотка) в соответствии с МИ 2220-96. Допускается производить расчет напорно-расходной характеристики трубопровода (U-образного лотка) с учетом строительного уклона и материала стенок. Однако уклон, указанный в строительной документации, часто не совпадает с реальным, а коэффициент шероховатости стенок трубопроводов изменяется в процессе эксплуатации. Поэтому такой метод расчета дает менее точные результаты, чем экспериментальный;
• осуществить программирование прибора;
• произвести монтаж в соответствии с рис.2;
• подключить расходомер и сдать узел учета органам надзора.

Приборы типа "ЭХО-Р" внедряются на промышленных предприятиях России и СНГ с 1994 года. За это время выпущено и смонтировано во всех регионах России более 800 приборов. Экономический эффект от их внедрения очевиден. Срок окупаемости затрат на создание узла учета, как правило, составляет от 2-х недель до 2-х месяцев. Надежность работы приборов зависит от квалификации специалистов, осуществляющих монтаж узла учета и его эксплуатацию. При соблюдении необходимых требований приборы надежно работают в течение многих лет. Например: с 1995 года без ремонта расходомеры “ЭХО-Р” работают на объектах МУП “Водоканал” г. Нововоронеж, с 1996 года - МУП “Водоканал” г. Подольск. На объектах МГП “Мосводоканал” внедрение расходомеров “ЭХО-Р” начато в 1997 году. Первый узел учета был смонтирован специалистами СМНУ МГП “Мосводоканал” и фирмы "СИГНУР" на Рублевском канализационном коллекторе, в 1998 году - на Долгопрудненском коллекторе. В настоящее время в МГП “Мосводоканал” принята Программа создания системы учета расхода сточных вод, поступающих в московскую систему канализации из населенных пунктов Московской области. В 2000 году Водоканалом Санкт-Петербурга была принята Программа организации учета сточных вод на всех промышленных предприятиях города.

Третий метод позволяет организовать учет в напорных системах. Для этой цели фирмой "СИГНУР" разработан и выпускается ультразвуковой расходомер с накладными излучателями "АКРОН-01 ". предназначен для измерения объемного расхода и количества звукопроводящих жидкостей, в том числе сточных вод .

Принцип действия "АКРОН-01" заключается в измерении разности времени прохождения ультразвуковой волны по потоку и против потока контролируемой жидкости, пересчете ее в мгновенное значение расхода с последующим интегрированием.

Прибор включает в себя первичный преобразователь ПП-1 и электронный блок БЭ-1, соединенные радиочастотным кабелем. ПП-1 состоит из двух ультразвуковых излучателей и устройства для их крепления на трубе. ПП-1 устанавливается на прямолинейном участке трубопровода на наружной поверхности, очищенной от грязи, краски и ржавчины.

Рис.3. Схема установки АКРОН-01 измерения расхода в напорном трубопроводе

Расходомер имеет жидкокристаллический дисплей, на который выводится следующая информация:

• текущие значения измеряемых величин:

Объема протекающей жидкости;

Мгновенного значения расхода;

Скорости потока;

Времени работы;

• содержимое архивов (за 30 сут., за 24 ч; перерывы учета);
• индикация настройки акустического канала при монтаже;
• диагностические сообщения о неисправностях.

Выходной сигнал расходомера - 0-5, 0-20, 4-20 мА постоянного тока, определяющий прямопропорциональную зависимость от измеряемого расхода. Возможен вывод информации на компьютер через встроенный интерфейс RS-232.

• Диаметр условного прохода трубопровода, мм 40 - 2000
• Верхние пределы диапазонов измеряемого расхода, м 3 /ч 10 - 40000
• Основная погрешность, %

При измерении объемного расхода + 1,5

При измерении количества + 2

• Температура, о С:

контролируемой среды -10 - +180

воздуха, окружающего БЭ-1 5 - 50

• Питание от сети переменного тока, В 220
• Межповерочный интервал, лет 2

Расходомер зарегистрирован в Государственном Реестре средств измерений под № 20711-00.

ВЕРХНИЕ ПРЕДЕЛЫ ИЗМЕРЯЕМЫХ РАСХОДОВ
И РЯД ДИАМЕТРОВ УСЛОВНОГО ПРОХОДА ТРУБОПРОВОДА

Традиционный метод учета сточных вод – это определение их объема по счетчику на водопроводной трубе. Логика такого подхода проста – считают, что большая часть воды, поступившая к точке водоразбора, попадает в канализацию. Однако, это не всегда так.

Часть вода может быть израсходована на полив или другие нужды без последующего отвода в канализационную систему. Такой прибор, как счетчик сточных вод, чрезвычайно полезен на предприятиях, где количество сточных вод, попадающих в канализацию, значительно меньше объема поступившей воды.

Современные устройства учета представляют собой высокотехнологичные изделия с наличием электронных компонентов. Эти устройства обеспечивают точность и надежность проводимых измерений.

Исчисления проводят в открытых каналах или трубопроводах, в которых могут присутствовать химически агрессивные вещества и взвешенные частицы. Поэтому все приборы учета стоков конструктивно приспособлены к работе с агрессивными и сильно загрязненными жидкостями.

По принципу действия счетчики сточных вод разделяют на два вида:

• Приборы первого типа учитывают только уровень потока. Количество стоков определяется расходной величиной канала.
• Устройства второго типа учитывают не только уровень, но и скоростные характеристики потока. Измерения такими приборами проводятся по принципу «скорость-площадь».

Ассортимент расходомеров для сточных вод включает в себя следующие типы приборов:

• Ультразвуковые – оснащены датчиками уровня для измерения глубины потока с прямоточными элементами, позволяющими производить монтаж устройства в трубопроводе без проведения строительных работ в коллекторе. Для получения данных с расходомера используется кабельная, беспроводная, модемная связь.
• Электромагнитные расходомеры – устройства, работа которых основана на принципе взаимодействия проходящей через прибор жидкости с магнитным полем. Жидкость, для которой используется электромагнитный расходомер сточных вод, должна быть токопроводящей.
• Рычажно-маятниковые приборы применяют для определения расхода воды в открытых и закрытых каналах. Устройство оснащено поплавком, имеющим сферическую форму, благодаря которому осуществляется измерение уровня стоков, и поворотной лопастью, предназначенной для вычисления скорости движения жидкости.

Помимо стационарных измерительных приборов, используют портативные устройства, которые применяют для временной замены снятых расходомеров. Портативные счетчики снабжены ультразвуковыми датчиками. Устройства могут работать весь день от аккумулятора, а ночью ставиться на подзарядку. С помощью адаптера может быть организовано их бесперебойное питание.

Приборы учета сточных вод: целесообразность их установки

Прежде чем выбрать необходимый тип расходомера, нужно оценить целесообразность проведения таких измерений и подобрать место для монтажа прибора.

В случаях, если объекты, которые являются производителями сточных вод, располагаются в зонах плотной застройки, организация учета стоков зачастую бывает невозможной. Для подтверждения технической невозможности установки расходомера выдается специальное заключение.

Если решение об установке расходомера принято, то тип прибора должен быть определен в зависимости от особенностей объекта. Обычно расходомер устанавливают на действующих сетях в специальных колодцах.

Уже имеющиеся в сетях смотровые колодцы использовать нецелесообразно. Это связано с тем, что смотровые колодцы располагают в местах поворота трубопровода или изменения уровня его положения.

Это противоречит правилу, что измерительные приборы должны монтироваться на прямолинейном участке.

Проблемы, которые могут возникнуть при снятии измерений

При организации учета и можно столкнуться с двумя проблемами, которые влияют на точность проводимых измерений, это – подпоры и заиливание.

Причины появления подпоров:

• скопление в трубах твердых отходов, образующих засоры;
• разрушение отдельных участков трубопроводов;
• наличие уклона в сторону, которая противоположна току воды;
• если врезка произведена на уровне, который ниже поверхности сточных вод в городском коллекторе, подпор возникнет со стороны коллектора.

Засоры можно устранить прочисткой сточной канализации, а остальные проблемы решают проведением ремонтных работ.

Причины заиливания:

• поступление в трубы песка;
• недостаточный уклон трубопровода;
• разрушение участка трубы, в результате которого в канализацию попадает грунт.

Во избежание неточностей измерений, перед тем, как проводить расчет объема сточных вод, необходимо позаботиться о приведении системы в полный порядок.

Для получения корректных результатов учета стоков необходимо:

• устанавливать прибор на прямолинейных участках;
• при движении стоков самотеком расходомер необходимо установить в заниженной части;
• узел учета сточных вод нельзя устанавливать в верхней части сети, так как точные измерения возможны только при максимальном заполнении трубопровода;
• если стоки свободно сливаются в окружающую среду, то счетчик нельзя монтировать в нижней части канализационной системы;
• плоскость датчика может отклоняться от горизонтальной линии не более чем на 25 0 .

Методики учета сточных вод

Сточные воды в канализационных системах могут перемещаться по напорным и безнапорным сетям.

В напорных сетях жидкости перемещаются под воздействием насосов, а в безнапорных – самотеком, благодаря уклону трубопровода.

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.

Для них опытным способом были разработаны формулы пересчета уровня стоков в их расход.

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.

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:

 

Возможно, будет полезно почитать:

• Дом смирнова тверской бульвар ;
• Усадьба васильчиковых Шкаф в приемной ;
• Я живу в высотке на «Красных Воротах Где находятся красные ворота ;
• Архитектурные обмеры: Дом Лобановых-Ростовских ;
• Пристройка веранды к дому под общую крышу: как сделать это правильно ;
• Подключение диммера: инструкция и советы Подключение диммера смарт дим 105 к люстре ;
• Изготовление ворот своими руками: пошаговая инструкция Как сделать металлические ворота ;
• Беседки из камня – строим комфортную зону отдыха на дачном участке Беседка из дерева и камня ;