2 КЛАССИФИКАЦИЯ РАСХОДОМЕРОВ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ
Расходомеры для измерения расхода жидкости и газов можно классифицировать по способу измерения различных сред. Классификация расходомеров по роду измеряемого вещества необходима, чтобы разобраться во всем множестве расходомеров, применяемых в промышленности.
По способу организации измерения расхода вещества приборы, применяемые для измерения расхода жидкостей, паров и газов, подразделяются на следующие группы.
2.1 Приборы переменного перепада
Различные типы этих приборов используют для автоматического измерения расходов пара, газов и жидкостей. Принцип действия таких приборов, объединенных общим методом измерений, основан на измерении перепада давления, образующегося в результате изменения скорости измеряемого потока на специальном сужающем устройстве, называемом диафрагмой. Метод основан на том, что поток вещества, протекающего в трубопроводе, неразрывен и в месте установки сужающего устройства скорость его увеличивается. При этом происходит частичный переход потенциальной энергии давления в кинетическую энергию скорости, вследствие чего статическое давление в суженном сечении будет меньше давления перед местом сужения. Разность давлений перед суженным участком и в месте сужения, называемая перепадом давления, зависит от расхода протекающего вещества и может служить мерой расхода. Метод измерения расхода по переменному перепаду давления является достаточно точным, удобным и универсальным, а во многих случаях единственно приемлемым для измерения расхода жидкостей, газов и пара. Он может применяться, если измеряемое вещество заполняет все поперечное сечение трубы, поток является стационарным, фазовое состояние вещества не изменяется при прохождении через суженный участок, а сужающее устройство установлено между прямыми участками трубопровода.
Подробнее - явления, возникающие при прохождении жидкости или газа через сужающее устройство, установленное в трубопроводе: при протекании жидкости или газа через сужающее устройство (рисунок 2.2) часть потенциальной энергии давления переходит в кинетическую энергию, при этом средняя скорость потока в суженном сечении повышается, а давление уменьшается. Таким образом, при протекании газа или жидкости образуется разность давлении до и после сужающего устройства. Разность этих давлений (перепад давлений) зависит от скорости (расхода) протекающего вещества. Величина перепада давлений измеряется специальными устройствами, называемыми дифференциальными манометрами.
Рисунок 2.2 - Сужающее устройство.
При прохождении реальных измеряемых сред через сужающее устройство возникают дополнительно такие физические явления, как потери давления на вязкое трение, изменение плотности и другие, которые соответствующим образом учитывают при расчетах сужающих устройств.
Установка для измерения расхода по методу переменного перепада давления состоит из расположенного в трубе устройства для сужения сечения потока, дифференциального манометра-расходомера и соединительных (импульсных) трубок. В качестве устройства для создания в трубопроводе перепада давления чаще всего применяются стандартные сужающие устройства, в некоторых случаях находят применение нестандартизованные сужающие устройства.
2.1.1 Стандартные сужающие устройства, методика и формулы расчета таких устройств, основные требования к расходомерам, методика их поверки, а также методика определения погрешности измерения расхода установлены Правилами 28—64 Государственного Комитета стандартов, мер и измерительных приборов при Совете Министров СССР. Правила распространяются на измерения расхода однофазных жидкостей и газов, а также перегретых паров с помощью стандартных сужающих устройств, установленных внутри трубопровода диаметром не менее 50 мм, при условии, что поток является установившимся, числа Рейнольдса превышают определенные значения и отношение давлений перед и за сужающим устройством не достигает критической величины.
К стандартным сужающим устройствам относятся диафрагмы, сопла и сопла Вентури, которые удовлетворяют требованиям Правил, благодаря чему обеспечивается возможность изготовления и применения таких устройств по результатам расчета без индивидуальной градуировки. Остальные сужающие устройства не стандартизованы.
Измерение перепада давления в сужающем устройствами производится через отдельные цилиндрические отверстия или через две кольцевые камеры, каждая из которых соединяется с внутренней полостью трубопровода кольцевой щелью (сплошной или прерывистой) или группой равномерно распределенных по окружности отверстий. При измерении перепада давления в бескамерном сужающем устройстве через отдельные отверстия наилучшие результаты обеспечивает установка сужающего устройства непосредственно между фланцами, а в промежуточной обойме. Кольцевые камеры обеспечивают выравнивание давления, что позволяет более точно измерять перепад давления при коротких прямых участках трубопровода, правильный монтаж и надежную эксплуатацию сужающегося устройства. Кольцевая камера выполняется либо непосредственно в сужающем устройстве, либо в каждом из фланцев, между которыми оно зажимается, либо в специальной промежуточной детали — корпусе. При малых давлениях в трубопроводах диаметром свыше 400 мм кольцевая камера может быть образована полостью трубки, согнутой вокруг трубопровода в кольцо или прямоугольник [17].
 |
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
