Теплотехнические измерения и инновационные измерительные технологии, страница 33

Важным условием является необходимость обеспечения установившегося течения потока перед входом в сужающее устройство и после него. Это может быть выполнено путем устройства прямых участков до и после сужающих устройств или использования специальных успокоительных приспособлений, устанавливаемых в трубопровод. Иногда длина прямых участков по расчету весьма велика, что требует проведения реконструкции трубопровода.

Рис. 5.54. Способы отбора давлений

а – через отдельные отверстия; б – через кольцевые камеры; в – фланцевый

Отбор давлений p₁ и p₂ обычно осуществляется через цилиндрические отверстия, как показано на рис. 5.54, а и с помощью кольцевых камер (рис. 5.54, б). Кольцевые камеры осредняют давления p₁ и p₂ по сечениям потока, что повышает точность измерения Dp. Кольцевые камеры применяют для измерения расхода в трубопроводах малых диаметров, обычно D < 450 мм.

Конструктивные решения отборов импульсов давлений (рис. 5.54, а и б) в нормативных документах названы угловыми. Другой способ отбора импульсов давлений – фланцевый (рис. 5.54, в) выполняется через отдельные отверстия, расположенные на расстоянии l₁ = l₂ = 25,4 мм от плоскостей диафрагм. Исходный коэффициент расхода для углового и фланцевого способов отбора перепада давлений различен.

Передача разности давлений Dp на дифманометр производится с помощью двух соединительных трубок с внутренним диаметром не менее 8 мм. Допускается длина соединительных линий до 50 м, но из-за возможности появления большой динамической погрешности длина линий рекомендуется не более 15 м. Передача Dp к дифманометру без искажения может быть выполнена, если давление, создаваемое столбом среды в обеих соединительных трубках, будет одинаковым. Во избежание искажений соединительные трубки должны быть либо вертикальными, либо наклонными с уклоном не менее 1:10, а на концах наклонных трубок должны быть конденсато- или газосборники с продувочными вентилями. При измерении расхода пара равенство уровней конденсата в соединительных трубках достигается установкой уравнительных конденсационных сосудов, изготовленных по действующим нормативам. Появление искажений показаний дифманометра можно проследить по схеме, показанной на рис. 5.55.

Рис. 5.55. Схема, поясняющая необходимость применения уравнительных конденсационных сосудов при измерении расхода пара

Предположим, что при отсутствии конденсационных сосудов и при нулевом расходе пара уровень конденсата в соединительных трубках одинаков (рис. 5.55, а), перепад давлений в этом случае равен нулю. При появлении расхода часть жидкости в плюсовой трубке перетечет в плюсовую камеру дифманометра, а уровень станет ниже на величину h (рис. 5.55, б). Таким образом, появившийся столб жидкости будет оказывать противодействие перепаду давлений Dp, и показания дифманометра окажутся заниженными. Причем абсолютная погрешность от этого будет возрастать с увеличением расхода. Очевидно, что эту погрешность можно снизить установкой уравнительных сосудов (рис. 5.55, в). Здесь величина h гораздо меньше, а следовательно, и погрешность значительно снижается.

При измерении расхода пара дифманометр следует располагать ниже сужающего устройства 1 и уравнительных сосудов 2 (рис. 5.56, а) для облегчения удаления воздуха из соединительных линий. Допускается установка дифманометра выше сужающего устройства, но в верхней точке следует устанавливать газосборники 5 (рис. 5.56, б). В схеме соединений предусматривают запорные вентили 3 и продувочные вентили 4, необходимые в эксплуатационных условиях.

                                 а)                                                                  б)

Рис. 5.56. Схема соединительных линий при измерении расхода пара с установкой дифманометра ниже (а) и выше (б) сужающего устройства