O‘lchov parametrlari va enegetik audit uchun asboblar

MA’RUZA 25

O‘LCHOV PARAMETRLARI VA ENEGETIK AUDIT UCHUN ASBOBLAR

Harorat, bosim, kuchlanish va b.q. kabi fizik kattaliklarni o‘lchash uchun asboblarni loyihalash va ishlatish sanoat ob’ektlari va korxonalarida tez rivojlanmoqda.

Hozirgi kunda har xil ko‘rinishdagi asboblar ishlatilmoqda, ularni to‘rtta sinfga ajratish mumkin:

• 
  Ko‘rsatuvchi;
  
• 
  Registratsiya qiluvchi;
  
• 
  Integratsiyalovchi va qo‘shib boruvchi;
  
• 
  Nazorat qiluvchi.
  

Ularning har biri alohida yoki kombinatsiyalanib, maxsus o‘lchovlar
talablariga mos holda, ishlatiladi.
Ko‘rsatuvchi asboblar. O‘lchovning ko‘p holatlarida ko‘rsatuvchi asboblar barcha ehtiyojlarni qondiradilar. Agar, masalan voltaj o‘lchanayotgan bo‘lsa, voltmetrni kuzatish darxol xoxlagan natijamizni beradi. Ko‘pincha, harqalay olingan momentda voltajni qanday qilib o‘zgarishini bilish va ushbu ma’lumotni olish zarur bo‘ladi, buning uchun xotiraga ishonish kerak yoki yozib borish kerak. YOzib borish usulini qo‘llash zarur va bunga erishishning ikkita yo‘li bor: yozish yoki registratsiya qilish qo‘lda yoki avtomatik ravishda olib boriladi.
Qayd qiluvchi asboblar. Asbobning bu turida reysfeder har xil harorat, bosim, kuchlanish va x.k. ta’siri ostida harakat qiladi, siyoh harakatlanayotgan qog‘ozga chiziqlar chizadi, ular grafik yozuvni ifodalaydi. Harakatlanayotgan chiziqlar ikki rusumga ajraladi:sirkulyar va “polosali”.
Integrallovchi yoki yig‘indilovchi asboblar.
Ko‘rsatuvchi yoki qayd qiluvchi asboblar o‘lchovga bo‘lgan ehtiyojni qondirayotgan bir vaqtda, ba’zi soxalarda to‘la bir davrdagi natijani bilish juda muhim. Bu maqsadda, ya’ni natijaviy ma’lumotlarni olish uchun, integrallovchi va yig‘indilovchi asboblar qo‘llaniladi. Asosan, bular mexanik yoki elektrik harakatdagi asboblardir.
Nazorat qiluvchi asboblar
Nazorat qiluvchi asboblar termini haqida gapirganimizda avtoma
tik nazorat yoki boshqaruv turidagi asboblarning ishlatilishi nazarda tutiladi.
Energiya o‘lchash uchun asboblar.
Zavod va yirik energiya iste’molchilarni ekspluatatsiya qilishda energiyaning samaradorligiga ta’sir qiluvchi iste’mol qilinayotgan energiya va uning parametrlarini o‘lchash muhim hisoblanadi. O‘lchov ikkita kategoriya bo‘yicha o‘tkaziladi.
Energiya iste’moli. Bu kategoriya zavod iste’mol qilayotgan to‘la energiyani o‘z ichiga oladi. Bunga ko‘p xollarda elektr, gaz, neft hamda boshqa hisobotlardan olingan hisoblar ma’lumotlari orqali erishiladi.Alohida bo‘limlarda, ishlab chiqarish birliklarida yoki bo‘linmada energiya iste’moli bo‘yicha ma’lumot olish korxonaga birlik ishlab chiqarishga ketgan energiya sarfini baholash imkonini beradi va, shunday qilib, eng ko‘p iste’mol va sarflar zona va bo‘limlari aniqlanadi.
Energiya samaradorlik. Bu kategoriya alohida mashina yoki jarayonning samaradorligi bilan to‘g‘ri bog‘langan o‘lchovlarni tarkibiga oladi, ya’ni qozonning, quritish qurilmasining f.i.k. si va elektr motorning yuklanishi, hamda energetik samarasizlikni aniqlashda(ya’ni suv, par, yoqilg‘i isroflari va x.k.). Bu kategoriyaga texnik va ekspluatatsion tekshiruvlar ham kiritilishi kerak. Energetik auditni amalga oshirish va sanoat korxonalarida energiya tejamkorlik dasturlarini bajarishda ko‘tarib yuriluvchi asboblarga imtiyoz beriladi, ularning ba’zi birlari keyingi paytda ishlab chiqarilgan va foydalanishda qulay. Undan tashqari, ko‘p korxonalarda energiya samaradorligini aniqlash bo‘yicha asosiy asboblarning etishmasligi kuzatilmoqda.
Asboblar muntazam tekshirilishi va yaxshi ekspluatatsion holatda ushlab turilishi kerak. Eng muximi shundan iboratki, asboblar ruxsat etilgan intervaldagi kattaliklarni o‘lchash uchun ishlatilishlari kerak va o‘lchashning o‘zi o‘lchov qoidalariga bo‘yinsungan holatda o‘tkazilishi shart. Kerakli tartibda ishlatilgan asboblar energetik kattaliklarni o‘lchash uchun nafaqat ishonchli bo‘ladi, balkim energiya samaradorligini oshirishga ham olib keladi.
Ko‘pgina korxonalar bazis o‘lchash tizimini o‘rnatishgan, qaysiki ular energiyani aniqlash bo‘yicha asboblardir. Energiyani qanday ishlatilayotganini tushunish uchun odatda energiyani oylik umumiy iste’moli etarli emas. Bundan tashqari har xil zona yoki bo‘limlarda energiya sarfini o‘lchash tadbirlari talab qilinadi. Ehtimol energiya sarfi bo‘yicha har xil ishlab chiqarish liniya va modullarining har bir bo‘limida ishonchli ma’lumotlar olish zarur bo‘lib qolar. Bu o‘lchovlar shuningdek kommunal xizmatlari va butun korxonaning to‘lasicha oylik hisoblarini yaxshilab tekshirishni ta’minlashlashlari mumkin. Qo‘shimcha hisoblagichlarga ehtiyoj har bir korxona tomonidan ko‘rib chiqilishi kerak. Ko‘pgina zavodlarning katta energiya qabul qiluvchi bo‘limlarida va yirik qurilmalarda energiya hisoblagichlarni o‘rnatish unchalik qiyin emas. Gaz va neft bo‘yicha hisoblagichlar yoqilg‘ini ko‘proq iste’mol qiluvchi bo‘linmalarda o‘rnatilishi kerak. Qozonlardagi alohida hisoblagichlar, masalan, yoqilg‘i iste’moli bo‘yicha eng samarali ma’lumotlarni aniqlash imkonini berishi mumkin. Neft iste’molini aniqlash bo‘yicha hisoblagichlar aksariyat xollarda yirik iste’molchilar uchun foydali bo‘lishi mumkin. Neft saqlagichlardagi yoki kunlik iste’molga mo‘ljallangan kunlik sisternalardagi neft xajmini muntazam nazorat qilish yoqilg‘i ushbu turining yalpi iste’moli bo‘yicha ma’lumot olish maqsadida amalga oshirilishi kerak. Bug‘ o‘lchash bo‘yicha hisoblagichlar bug‘ qurilmasining foydali ish koeffitsientini tekshirish uchun doim bug‘ xosil qilinadigan nuqtalarda o‘rnatilishi kerak, hamda korxonaning suv sarfi bo‘yicha bug‘ hisoblagichlarga bo‘lgan to‘la talabini qozonlardagi suvni o‘lchash uchun ishlatish mumkin, bu erda bug‘ uchun alohida hisoblagichlar to‘g‘ri kelmaydi. Suv o‘lchash bo‘yicha hisoblagichlar ham liniyalardagi ko‘p suv iste’mol qiladigan qurilmalarda ishlatilishi kerak. Suv juda qimmat va uni chiqarish va taqsimlash energiya talab qiladi. Bundan tashqari suvni xaddan tashqari iste’mol qilish ko‘p xollarda uni ishlab chiqarish uchun yuqori energiya iste’moli bilan bog‘liq.
Energiya samaradorligi bilan bog‘liq boshqa o‘lchov asboblari.
O‘lchov bo‘yicha bevosita va bilvosita tadbirlar, energiya iste’moli bo‘yicha olingan ma’lumotlar qaerda energiya isrofi ro‘y berishi mumkinligi haqida ancha aniq ko‘rsatma berishi mumkin. Energiya samaradorligini o‘lchash barcha o‘lchashlarni qoplaydi, u ishlab chiqarishda yoki qurilmalar qismida energiyani samarali ishlatish bo‘yicha ma’lumotlar bilan ta’minlaydi, ya’ni yonish samaradorligi kabilar bilan. Buni yonishni tahlil qiluvchi asboblar orqali amalga oshirish mumkin. Ko‘tarib yuriluvchi portativ analizatorlar ishlatiladi. Ularning qulayligi ko‘proq. Katta miqdorda yoqilg‘i ishlatadigan qurilmalarning yonish liniyasida analizatorlar va ular bilan bog‘liq bo‘lgan avtomatik rostlagichlar ishlatiladi.
YOqilg‘ining qattiq turlarini eritish uchun suv qozonlari: rezervuarlardagi, issiqhavo dimlagichlardagi va kondensatorlardagi o‘lchovlar operatorga havo haydash sathini nazorat qilishda va to‘g‘ri suv so‘rilishini hamda kondensatsiyalash chastotasini tekshirishda yordam beradi.
Quritish qurilmasi namni so‘rib oladi. U quritishda ishlatiladigan havo miqdorini ko‘rsatadi va shunday qilib quritishning samaradorligini o‘lchash va o‘rnatishga yordam beradi. Agar, masalan, namlik past bo‘lsa quritish qurilmasi orqali oz miqdordagi namlik bilan katta miqdordagi havo o‘tadi. Bu esa quritish qurilmasining kam samaradorligiga va energiya isrofiga olib keladi.
Sirtdagi harorat: material yoki qurilmaning sirtidagi haroratni o‘lchash (masalan, trubalar izolyasiyasi, pechkaning tashqi sirti) isitishning konveksiya va nurlanish tufayli isroflarini hisoblashda ishlatilishi, va izolyasiya samarasini baholashda yordam berishi mumkin.
Quvvat koeffitsienti: elektr zanjirining quvvat koeffitsienti elektr tokini ishlatish samaradorligini o‘lchash hisoblanadi. Past foydali ish koeffitsienti taqsimlashda katta isroflar mavjudligini bildiradi.
Ekspluatatsion va texnik o‘lchovlar.
Ekspluatatsion va texnik tekshiruvlar, ayniqsa texnik holat bo‘yicha profilaktik dasturlar energetik unumdorlik bilan to‘g‘ri bog‘langan blishi mumkin. Masalan: Bug‘ to‘plagichlar: bug‘ sifonining ekspluatatsion sifatini muntazam tekshirib turish –optimal bug‘ ishlab chiqarish tizimini saqlab turishning muhim qadamidir.
Qurilma formulyarlari: ekspluatatsion formulyarlar ko‘pincha harorat, bosim o‘lchashlarni, ba’zi bir xollarda suv debiti va laboratoriya izlanishlari ma’lumotlarini tarkibiga oladi. Odatdagi o‘lchovlar tarqoq ko‘rsatkichlarni ko‘rsatishi mumkin, ulardan qulay bo‘lmagan ekspluatatsion sharoitlarni yoki samaradorlik yo‘qolayotganini ko‘rish mumkin yoki ekspluatatsiya qilish holatida unumdorlikni yomonlashuviga olib keluvchi yo‘llarni aniqlab beradi.
Vizual tekshirishlar: energiyani nazorat qilish dasturiga vizual tekshirishlarning ko‘pgina turlari kiritilishi kerak, qaysiki bug‘ isrofi ro‘yxati, yoqilg‘i isrofi yoki izolyasiya jaroxati va qurilmalarning emirilishi.
Reviziya uchun ko‘chma asboblar:
Korxonada ko‘pincha tez–tez o‘lchanadigan parametrlar quyidagilar:

• 
  Harorat.
  
• 
  Bosim(o‘chog‘ning ichidagi vakuumni hisobga olgan holda).
  
• 
  Pechdagi gaz kompozitsiyasining hajmi(ko‘mir kislotasi, ugar gazi, kislorod va tutun), gaz, suyuqlik va massa oqimi sathi.
  
• 
  Nisbiy namlik.
  
• 
  Elektr energiyasi(energetik faktor)
  
• 
  YOritish kuchlanganligi.
  

Energiyani nazorat qilishda ko‘pincha qo‘llaniladigan asboblar
bo‘yicha misollar 4.1 jadvalda sanab o‘tilgan va shu bo‘limda ko‘riladi.
Haroratni o‘lchash
Metrik suyuqlik: Suyuqlik yoki qattiq moddalarga solingan simob
ustunchasi 300 grad.S gacha ishlatilishi mumkin. Ular sirt haroratini o‘lchashda umuman ishlatilmaydi.
Termometrlar: termoparalar 1100 °S dan ortiq bo‘lgan haroratlarni o‘lchashda ishlatiladi. Ular material ichiga agar ular qattiq bo‘lsa sirtiga o‘rnatilgan kerakli sezgir elementlar bilan jixozlangan bo‘ladi.
Pirometrlar: infraqizil pirometrlar (IR) to‘ppadan–to‘g‘ri kontaktsiz haroratni o‘lchash imkonini beradi. Bu ayniqsa harakatlanuv–chilarning (masalan, sementning aylanuvchi pechlari) va boyler hamda sisterna kabi yirik ob’ektlarning sirtlarini skanirovat qilishda juda muhim xususiyatga ega. Bu asboblar Stefan–Bolsman nisbati bilan ifodalanadigan jism tomonidan ajraladigan infraqizil nurlanish miqdorini o‘lchaydi:
nurlanuvchi energiya = f (absolyut harorat)4
I.R. pirometrlar 2000grad.S dan yuqori haroratlarda ishlatiladi. Lekin faqat pirometrning o‘zi butun diapozonni qoplay olmaydi, chunki to‘lqin uzunligi va uzatish xususiyati radiatsiyani o‘lchashni 8–15 mikrondan 1000 s, va 2–3 mikrondan 1000–2000 s oraliqda ushlab turadi. Ushbu haroratda chiqarilayotgan radiatsiya miqdori jism mazmunining funksiyasi hisoblanadi. SHunday qilib materiallar ajratib chiqarish koeffitsienti bilan xarakterlanadilar va infraqizil pirometr ishlatilishdan oldin kerakli tartibda o‘rnatilishi kerak.
Oqimni o‘lchash
Past bosimdagi gaz oqimlari: past bosimdagi gaz oqimlari ko‘pincha massivlar va pechlarda, qozonlarda, qizdirish pechlarida, quritgichlarda va x.z. energetik muozanatlar xosil qilish uchun talab qilinadi. Odatda, gaz tezligining kuchini(bosimini) o‘lchashda Pito trubkalari qo‘llaniladi.
Pito trubkasining prinsipi massa va aralashayotgan gaz tezligi tezlik bosimiga olib kelayotgandagi statik va harakatdagi suyuqliklar orasidagi differensial bosimni o‘lchashdan iborat. Bosim bilan gaz oqimi tezligi orasidagi asosiy nisbat quyidagicha
Q = C·A (2gh)^0.5
Bu erda: Q – oqim tezligi(vaqt birligiga nisbatan hajm);
C – oqim koeffitsienti;
A – oqim ko‘ndalang kesimining maydoni;
h – tezlikning bosimi;
g – erkin tushish tezligi.
Ushbu kanal yoki oqimda bosim tezligi gaz oqimi tezligining kvadratiga proporsional bo‘ladi. Tezlik va statik bosimlarni o‘lchash uchun bosimni 0–500mm suv ustuni chegarasida o‘lchash imkoniyatiga ega bo‘lgan Pito trubkasini monometrga ulash zarur. Monometrga alternativa – kichik differensial elektron kamera.
Pito trubkasiga alternativa – “lopastli anometr”.
YUqori bosim ostidagi oqimlar:
O‘rnatilgan oqim o‘lchagichlar odatda suyuq oqimlar sathini va juda yuqori bosim ostidagi gaz oqimlarini o‘lchash uchun, harakatchan Pito trubkalarini ishlatish uchun, chunki ko‘pgina suyuqlik gaz oqimlarining odatdagi o‘lchog‘ichi teshikchalari bor bo‘lgan plastinadan qilinadi, zarur. Bunda suyuqlik teshikcha orqali oqadi. Oqim sathi va bosim kamayishi orasidagi nisbat xuddi bosim trubasidagidek, ya’ni
Q = C·A (2gh)^0.5
To‘g‘ri o‘rnatilgan va rostlangan teshikchali plastina plyus/minus 2% li natija berishi mumkin.
YOqilg‘i neftini o‘lchash uchun teshib qo‘yilgan plita to‘g‘ri kelmaydi va aylanuvchi “krilchatka” yoki plunjer rusumidagi mexanik o‘lchagichlar ishlatiladi. Bunday o‘lchagichlar odatda integrallovchi qurilmalar bilan jixozlangan bo‘ladi.
Bosimni o‘lchash
Manometr yoki bosimning ko‘tarib yuriladigan elektron differensial kamerasi, yuqorida ko‘rsatilgan, 500 mm suv ustuni oralig‘idagi vakuum yoki past bosimlarni o‘lchash uchun ishlatilishi mumkin. Bug‘ tizimlarida paydo bo‘luvchi yuqori bosimlar uchun fiksatsiya qiluvchi asboblar talab qilinadi. Bu maqsadlar uchun Burdon o‘lchagichlari keng qo‘llaniladi
Elektr o‘lchovlar
Ko‘tarib yuriluvchi elektr o‘lchagichlar quyidagi parametrlarni olish uchun qulay:

• 
  kuchlanishni;
  
• 
  tokni(amper);
  
• 
  quvvatni(vatt);
  
• 
  yuklama koeffitsientini.
  

Kuchlanish va tokni o‘lchash deyarli doim bitta universal asbobda bajariladi. Alohida asboblar odatda quvvat va yuklama koeffitsienti uchun zarur. Tokni o‘lchash elektr zanjiriga kirmasdan amalga oshirilishi mumkin. Asbob faqat tok o‘tkazuvchi o‘tkazgichning atrofi tekkiziladi va qurilma tokdan paydo bo‘lgan magnit maydonini aniqlaydi. Kuchlanish, quvvat va energetik faktorlarni o‘lchash elektr zanjiriga kiritilgan zondlarni talab qiladi.
Nisbiy namlik
Gigrometrlar, havoning kondensirlanishi va quritgich orqali materiallarni issiqliq o‘tkazuvchanligi muvozanatiga bog‘liq holatda, nisbiy namlikni o‘lchash uchun ishlatiladi. Eng oddiy gigrometr – namlik va quriqlikning soqqali termometri. Namlik va quriqlikni o‘lchagandan keyin nisbiy namlik va havodagi suv miqdori diagramma bo‘yicha aniqlanishi mumkin.
Gaz aralashmasi yonishining tahlili
Gaz aralashmasi tarkibi va yonish haroratini o‘lchash muhim, chunki ular yonishning tugallangan yoki tugallanmaganligini baholashning asosini tashkil qiladi. Bu esa energetik isroflar bilan bog‘liq. YOnish jarayonining samarasini aniqlash uchun gaz aralashmasining harorati va kislorod tarkibini o‘lchash zarur. Gaz aralashmasi tarkibini optimal–lashtirish uchun is gazining miqdorini bilish ham muhim. Gaz aralashmasida 100–200 rrm dan ortiq SO bo‘lishi ishlatiladigan ko‘mir, neft va gaz yonishining tugallanmaganligini bildiradi.
O‘lchashning quyidagi texnik usullari o‘ng‘ay:
Tutun yoki kulning zichligi: To‘la yonishning guvoxi – bu tutunning yo‘qligi. Aksariyat yoqilg‘i materiallarini, gazdan tashqari, oxirigacha yonmasligi tutun ajralib chiqishi bilan kuzatiladi va is yoki tutunning zichligini o‘lchash yonish sifati haqida oddiy baholash imkonini beradi. Filtr orqali nasos bilan so‘rilayotgan tutunni optik ko‘rish mumkin.
Kimyoviy tahlil: kislorod, karbonat kislotasi va is gazining tarkibini «Fryrite» yoki «Orsat» kabi asboblarni ishlatish orqali kimyoviy tahlil qilib o‘lchash mumkin. Bu asboblar aralashmadan gaz namunasini so‘radi va mos holda kislorod hamda korbanat kislotasini “potash ” va “pirogallol” eritmasiga yuboradi. O‘tgan absorbsiya miqdori o‘lchanadi va gaz aralashmasi tarkibini hisoblash uchun ishlatiladi. Kislorod yoki karbonat kislotasining gaz aralashmasidagi miqdori va ularning harorati( aralashmaga kiritilgan termopara bilan o‘lchangan) aralashmaning isrofini hisoblashda ishlatiladi.
Elektron asboblar: Aralashma tarkibini tahlil qilishning kimyoviy usullari hozirgi kunda aksariyat xollarda elektron asboblar bilan almashtirilmoqda. Ularning barchasi portativ va aralashmaga kiritiladigan zondning diametri taqriban 5–6 mm ni tashkil qiladi. Gaz aralashmasining namunasi asbobdagi kichkina elektrnasos orqali olinadi va kislorod va/yoki is gaziga tahlil qilinadi. Kislorod tahlili elektrokimyoviy kameradagi namunada kislorod tomonidan paydo qilingan kuchlanishni o‘lchash orqali amalga oshiriladi. Zond, shuningdek, haroratni o‘lchash uchun ham termoelementga ega.
Namunaviy asbob kislorod(ko‘pincha SO) va haroratni raqamli ko‘rsatishni ta’minlaydi. Ba’zi bir asboblar massadagi isrofni va farq bo‘yicha yonish samaradorligini hisoblash uchun kislorod va harorat bo‘yicha ma’lumotlarni ishlatishadi. Ushbu yonish samaradorligini hisoblash soddalashtiriladi va bir necha taklifdan iborat bo‘ladi:

• 
  yonmaydigan yoqilg‘i isrofi sezilarli emas;
  
• 
  yoqilg‘ilarning o‘rtacha tarkibi asbob zanjirida ko‘rsatiladi;
  
• 
  qozonlardagi holatlarda bug‘ chiqarish, isrof singari yo‘q qilinadi.
  
• 
  strukturali radiatsiya isrofi kattaligi 3% atrofida fiksatsiya qilinadi.
  

Agar aniq balanslar tayyorlansa va ko‘mir yoqilg‘i sifatida ishlatilsa, u holda asbobning harorat va kislorod bo‘yicha ma’lumotlarini samaradorlikni (F.I.K.) to‘g‘rilash bo‘yicha ishlatish yaxshiroqdir. Ko‘mirni kul bo‘lguncha yonmaganligidan xosil bo‘lgan isroflar sezilarli bo‘ladi va ko‘mirning sifati sezilarli farqlanishi mumkin.
YOritishni o‘lchagichlar: O‘lchash chegarasi 0–5000 lyuksgacha bo‘lgan yoritishni oddiy o‘lchagichlar odatda ko‘p holatlar uchun to‘g‘ri keladi. Engil sanoatda(yig‘ma ishlar va h.k.), tekstil sanoatida, kommersiya binolarida, elektron sanoatida va h.k. yoritish elektr bo‘yicha asosiy iste’molchi bo‘lishi mumkin. YOritilganlikni o‘lchash maqsadlarida zavodni simvolik bir necha zonalarga bo‘lish mumkin, ularning har biri o‘zlarida bajarilayotgan ishlarning turlari bo‘yicha xarakterlanadi. Har bir zona uchun aniqlang:

• 
  haqiqiy yorug‘lik kuchlanishi;
  
• 
  talab qilingan yorug‘lik kuchlanishi(davlat standartiga mos).