Водомеры

Для определения расхода воды в закрытых трубопроводах служат водомеры, показания которых основаны:

  1. На измерении скоростей, когда количество протекающей воды измеряется в зависимости от числа оборотов крыльчатого колеса в корпусе водомера; крыльчатое колесо соединено системой зубчатых колес со счетным механизмом (водомеры Вольтмана, типа Мейнеке и др.);

  2. На использовании разницы давлений в насадках или диафрагмах (водомеры и шайбы Вентури). Ранее имело еще место применение поршневых объемных водомеров; в них вода, заполняя определенный объем, приводит в движение поршни; это движение передается счетчику (водомеры Фраже).

Основные требования, предъявляемые к конструкциям водомеров, определяются эксплуатационными условиями:

  1. Количеством учитываемой воды;

  2. Качеством воды;

  3. Давлением.

В зависимости от содержания в воде взвеси и загрязнений и возможности засорения или повреждения движущихся частей водомеры могут быть разделены на водомеры для грязной и чистой воды. Для учета загрязненных вод могут применяться водомеры Вентури (описываемые ниже), так как в них отсутствуют движущиеся части и имеется значительное проходное сечение. На железнодорожном транспорте эти водомеры пока распространения не получили. Для учета чистой воды на насосных станциях и станциях обработки воды устанавливаются главным образом скоростные водомеры Вольтмана, но могут быть установлены и водомеры Вентури. На мелких трубопроводах распределительной сети, ответвлениях к зданиям и т. д. устанавливаются скоростные водомеры мелких калибров различных систем, описанные в первом томе в разделе «Внутренний водопровод».

Температура перекачиваемой воды также определяет необходимую для установки конструкцию водомеров. Водомеры в этом смысле делятся на водомеры для холодной и горячей воды. Первые предназначаются для воды с температурой до +25°, последние — до температуры +90°.

Рабочее давление в трубопроводе должно соответствовать указанному в паспорте водомера. Водомеры, устанавливаемые на станции, обычно изготовляются на рабочее давление до 10 ат и испытываются при давлении до 15 ат. Для давления в трубопроводе свыше 10 ат должны устанавливаться водомеры, специально выполненные заводами на требуемое давление.

Характерные условия, по которым выбирается водомер

Для правильного выбора водомера необходимо знать качество воды, которую предполагается учитывать, и условия работы: количество пропускаемой воды, рабочее давление, температуру, степень загрязненности, продолжительность работы водомера в сутки.

Предварительно должны быть определены максимальный секундный, средний, наибольший и наименьший часовой и суточный расходы воды. Водомеры обусловливают значительную потерю напора, поэтому решающим при выборе могут являться и потери в нем. В заводских данных приводятся теоретические величины пропускной способности, обозначающие такой часовой расход, который при прохождении через водомер давал бы потерю напора в нем, равную 10 м. Этот расход не имеет места в постоянной эксплуатации, ибо помимо большой потери напора это повлекло бы за собой быстрый износ движущихся частей водомера. Он введен как показатель, характеризующий водомер, и носит название характерного расхода. Потеря напора в водомере пропорциональна квадрату расхода и выражается постоянным отношением:

,

где h — потери напора в м;

В - постоянная характеристика данного водомера;

Q — расход в л/сек.

Зная характерный расход, можно вычислить В и определить все интересующие промежуточные потери напора при любых расходах:

где Qx — характерный расход; h = 10 м

Формула может иметь и такой вид:

,

где А = 1/B - постоянный коэффициент.