Объекты внедрения
- ГЭС, ГАЭС, ПЭС
- ТЭС и АЭС
- Насосные станции
- Мелиоративные системы
- Системы водоснабжения
Место установки
- Турбинные водоводы
- Деривационные водоводы
- Деривационные каналы
- Каналы и оборудование мелиоративных систем
- Магистральные трубопроводы водоснабжения
Основные цели измерений
- Приемочные и эксплуатационные испытания гидротурбин и насосных агрегатов
- Расчёты за используемую воду
- Оптимизация режимов управления гидроагрегатами
- Контроль фактического состояния оборудования по КПД
- Оценка потерь воды при неработающем оборудовании
- Мониторинг разрыва водоводов и протечек, построение систем реагирования на аварийные ситуации
- Контроль попусков в нижний бьеф
- Автоматизация каскада – мониторинг, решение оптимизационных задач, управление
- Управление распределением стока в системах каналов и предотвращение несанкционированного отбора воды
Задачи и ограничения
- Большой размер водоводов
- Максимальная точность измерений - до 0,5 % объемного расхода
- Непрерывность измерений
- Различные типы конструкций водоводов (открытые и подземные, металлические и железобетонные и т.д.) - соответствующий набор типов первичных преобразователей и их монтажных элементов
- Различная форма поперечного сечения водоводов
- Отсутствие или наличие достаточных прямых участков
- Специальные средства мониторинга и алгоритмы, учитывающие изменение формы и площади живого сечения потока, связанные с колебанием уровня потока и донными наносами и т.п.
- Напорный, безнапорный и комбинированный режим течения
- Необходима высокая долговечность средств измерений в реальных условиях эксплуатации ГТС
- Отсутствие или наличие в потоке твердых взвесей и пузырьков нерастворенных газов
Технологии
- Времяимпульсные, доплеровские и радарные расходомеры
- Многолучевые схемы позволяют описать реальную эпюру скорости потока
- Гидравлические расчёты и гидродинамическое моделирование CFD
- Использование современных геодезических приборов и технологий для сканирования поверхности водоводов, разметки створов измерений и определения фактического положения излучателей первичных преобразователей с максимально возможной точностью
- Специализированные элементы измерительных систем для разных условий их монтажа, такие как: специальные напорные сальники для вывода кабелей, съемники акустических преобразователей под давлением
- Специализированное оборудование для монтажа и замены элементов системы
Оборудование
Для решения описанных задач НКФ Волга создана линейка расходомеров «Волга». Наш многолетний опыт в области гидротехники, гидродинамики и акустики позволил учесть основные особенности применения расходомеров в реальных условиях. Оборудование серии «Волга» отвечает требованиям самых высоких мировых стандартов. Оно прошло метрологическую аттестацию, многочисленные лабораторные и натурные испытания и установлено и успешно работает на крупных объектах энергетики и промышленности в России и за рубежом.
- Ультразвуковая времяимпульсная технология - акустический многолучевой расходомер «Волга МЛ»
- Ультразвуковая доплеровская и радарная технология - расходомер-счетчик «Волга Тритон»
Особенности расходомеров Волга
Специальная конструкция элементов расходомеров создает возможность применять их в наиболее ответственных сооружениях, в т.ч. при высоких скоростях обтекания, высоком давлении, в сложных климатических условиях при долговременном отсутствии возможности осушения водоводов и доступа к первичным акустическим преобразователям.
Справка
Ультразвуковой многолучевой времяимпульсный (multipath transit-time) метод
Ультразвуковой многолучевой времяимпульсный (multipath transit-time) метод применяется с 60-х годов двадцатого века. Метод закреплен в российских и международных стандартах (IEC60041, ANSI/ASME MFC-5M, ANSI/ASME PTC-18, ISO 6416, ГОСТ Р 51657.5-2001), имеет тысячи реализаций во всем мире. По сути, акустическая система измерения расхода является неотъемлемым атрибутом всех современных электрических станций и других крупных водопользователей. Метод позволяет с максимально возможной на сегодняшнем уровне развития технологий точностью (до 0,5% и выше) и достоверностью определять расход воды в водоводах большого и среднего размеров поперечного сечения различной конфигурации, с напорным, безнапорным и комбинированным (безнапорным с временно переходящим в напорный режим) течением.
Бесконтактный радарный
Первичный преобразователь, установленный над потоком, испускает под углом к поверхности потока микроволновые электромагнитные волны высокой частоты, которые частично поглощаются поверхностью и частично отражаются от неровностей поверхности воды обратно к источнику излучения. При стоячей воде (когда вода и источник излучения неподвижны друг относительно друга), частота излучения и частота отраженного сигнала равны. Однако, когда поверхность воды движется относительно первичного преобразователя, возникает разница в частотах, называемая допплеровское смещение. Это смещение пропорционально скорости движения поверхности воды.
Погружной на основе эффекта Доплера
Первичный преобразователь устанавливается в поток и определяет скорость движения в потоке частиц и пузырьков воздуха, излучая навстречу ультразвуковой сигнал и анализируя доплеровское смещение отраженного от частиц сигнала.
