- •2 Теоретичні засади вимірювання витрати та кількості природного газу
- •2.1 Властивості природного газу
- •2.2 Методи виміру витрати
- •2.2.1 Витратоміри змінного перепаду тиску
- •2.2.1.1 Загальна характеристика
- •2.2.1.2 Залежність між витратою і перепадом тиску у звужувальних пристроїв
- •2.2.1.3 Стандартні звужувальні пристрої
- •2.2.1.4 Витратомірні труби
- •2.2.1.5 Витратомірні труби з особливо малою втратою тиску
- •Здвоєне сопло Вентурі
- •2.2.1.6 Витратомірні труби особливого профілю
- •2.2.2 Алгоритм розрахунку витрати газу методом змінного перепаду тиску
- •2.2.2.1 Теоретичне обґрунтування виводу рівняння розрахунку витрати природного газу
- •2.2.2.2 Корекція (уточнення) рівняння витрати газу
- •2.2.2.3 Види рівнянь витрати
- •2.2.2.4 Коефіцієнт витрати діафрагм, його складові
- •2.2.2.5 Коригувальні множники, використовувані в розрахунку витрати
- •2.2.3 Тахометричні витратоміри
- •2.2.3.1 Загальна характеристика
- •2.2.4 Ультразвукові витратоміри
- •2.2.4.1 Загальна характеристика
- •2.2.4.2 Теоретичні засади методу вимірювання
- •2.2.4.3 Принцип дії і різновиди витратомірів з коливаннями, спрямованими за потоком і проти нього
- •2.2.5 Інші методи
- •2.2.5.1 Вихрові витратоміри
- •2.2.5.2 Витратоміри обтікання
- •2.2.5.3 Силові витратоміри
- •2.2.5.4 Теплові витратоміри
- •2.2.5.5 Оптичні витратоміри
- •2.2.5.6 Іонізаційні витратоміри
- •2.2.5.7 Позначкові витратоміри
- •2.2.5.8 Концентраційні витратоміри
- •2.2.5.9 Парціальні витратоміри
- •2.3 Вимірювальні трубопроводи
- •2.3.1 Вимоги до вимірювальних трубопроводів
- •2.3.2 Типи струминовипрямлячів
- •2.3.3 Вимоги до монтажу та обв’язки
2.2.5.3 Силові витратоміри
Загальна характеристика
Силовими називаються витратоміри, засновані на залежності масової витрати від ефекту силового впливу, що надає потокові прискорення того або іншого роду. Це прискорення виникає в процесі додання потокові якого-небудь додаткового руху, наприклад закручування.
Розрізняють витратоміри з зовнішнім і внутрішнім силовим впливом. У перших додатковий рух потокові передається від зовнішнього джерела, як правило, від електродвигуна, що приводить у безперервне обертання один з елементів перетворювача витрати, наприклад прямолопасну крильчатку, що закручує минаючий через неї потік. У других цей додатковий рух надається за рахунок потенційної енергії потоку, наприклад, за допомогою нерухомого лопатевого апарата, що закручує потік, встановленого в трубопроводі.
Додаткове прискорення, що надається потокові в силових витратомірах є пропорційно до масової витрати. Вимірюваний параметр, наприклад, потужність, витрачувана на закручування потоку, також пропорційний цій же витраті. Тому силові витратоміри вимірюють масову витрату. Це є їх головною перевагою. До числа інших їхніх переваг відносяться: придатність для виміру середнього значення змінних витрат і, зокрема, витрат що пульсують; порівняно мала залежність від профілю швидкостей, а отже, від числа Рейнольдса, і нарешті, відсутність жорстких вимог до прямої ділянки труби перед перетворювачем витрати.
Крім того, істотною перевагоюрозглянутих витратомірів є принципова можливість їхнього застосування також для виміру витрати двофазових середовищ. Так, наприклад, маються конструкції силових витратомірів для виміру витрати нафтогазових сумішей.
Основним недоліком силових витратомірів є складність конструкції їхніх перетворювачів витрати і, як правило, велике число обертових елементів, установлених усередині труби, що знижує надійність приладів.
Перші розробки силових витратомірів були зроблені порівняно недавно. З тих пір було створено дуже багато різновидів даних приладів, що відрізняються один від одного зовнішнім або внутрішнім джерелом силового впливу, видом прискорення, що надається потокові, числом рухливих і обертових елементів і, крім того, родом вимірюваного параметра (потужність, що витрачається на силовий вплив, кут закручення рухливого елемента тощо). Але на практиці силові витратоміри застосовуються рідко. Широкому впровадженню перешкоджає відсутність серійного виробництва. Це утрудняє зробити висновок про їхню надійність і витривалість. Зведена похибка більшості розглянутих приладів лежить у межах ±0,5 3% від границі шкали. Силові витратоміри знайшли застосування для виміру витрати газів.
Поряд із силовими витратомірами для виміру масової витрати існує особлива невелика група витратомірів (ГОСТ 15528-70), у яких у результаті зовнішнього силового впливу створюється різниця швидкостей, а отже, і різниця тисків в окремих місцях потоку. Ця різниця тисків виміряється. Вона виявляється пропорційною до масової витрати. Такі витратоміри зустрічаються вкрай рідко.