Номенклатура счетчиков "Турбоквант"

Тип	Условный диаметр Dу, мм	Расход, м3/ч		Размеры, мм		Масса, кг
		максималь- ный	минималь- ный	L	H
6931 6932 6933 6934 6935 6936	100 150 200 250 300 400	270 550 1100 1900 2700 4000	27 55 110 190 270 400	356 368 457 457 457 609	143 175 190 205 240 290	20 39 66 76 83 132

Такая конструкция по­зволяет продлить срок службы, наличие струевыпря-мительной на­садки — увеличить коммерческую точность перекачки.

Счетчики группы б предназначены для малых трубопроводов, по которым перекачивают продукты от сжиженного природного газа до легкого дистиллятного топлива. Снабженные канавками подшипники из карбида вольфрама обеспечивают большой срок службы и самоочищение, необходимое для предотвращения осаж­дения загрязнений и смолистых пленок, содержащихся в легких углеводородах.

Для ориентировочного измерения расхода и количества жид­кости можно исполь-зовать погружные счетчики. Эти счетчики из­меряют скорость жидкости в одной опреде-ленной точке. При тур­булентном режиме течения потока точка средней скорости распо­ложена на окружности, радиус которой составляет 0,758 от радиу­са трубы.

Рис. 2.42. Семейство турбинных счетчиков фирмы "Смит Митер":

а – “Guardsman L”, б – “Guardsman”

Рис. 2.43. Турбинный счетчик (MVTM) фирмы "Смит Митер":

а — внешний вид; б — устройство

Снабженные канавками подшипники из карбида вольфрама обеспечивают большой

Погружной счетчик следует устанавливать в точке средней скорости. При установке в другом месте можно использовать со­отношение

Q = k_υ υ_м F, (2.28)

где Q — расход;

k_υ — коэффициент отношения средней скорости к местной скорости;

υ_м — скорость в месте установки;

F — внутренняя площадь поперечного сечения трубы.

Величина k_υ остается постоянной во всем диапазоне скоро­стей турбулентного режима. Принцип действия погружных счет­чиков аналогичен турбинным. Естественно, что погрешность из­мерения несколько увеличивается. Преимуществами погружных счет-чиков являются низкая стоимость, а также малое сопротивле­ние, создаваемое в потоке. Конструкция погружных счетчиков по­зволяет устанавливать и демонтировать их без оста-новки трубо­провода и снижения давления в нем. По сравнению с объемными турбинные счетчики имеют меньшие габаритные размеры и мас­су, более долговечны в эксплуатации, имеют большую пропуск­ную способность. Однако наличие вращающегося тела, поме-щен­ного в поток, приводит к износу опор, а также к большим гидрав­лическим потерям. Поэтому в настоящее время активно ведутся разработки новых типов счетчиков без подвижных частей.

В вихревых счетчиках используется эффект возникновения вихревых колебаний в движущемся потоке. В поток помещают ус­тановленное в корпусе датчика неподвижное тело плохообтекаемой формы (пластина, цилиндр). За этим телом происходит периоди-ческий срыв вихрей (рис. 2.44, а). Частота генерирования вихря при однородных потоках пропорциональна только скорости пото­ка. Линейный эффект существует в потоках, в которых число Рейнольдса превышает 10000. В этом случае частота образования вих­рей определяется формулой

f = (2.29)

где χ — постоянная Струхаля;

d — лобовая поверхность тела возмущения;

υ — скорость потока.

В качестве чувствительных элементов, воспринимающих вих­ревые колебания, можно использовать терморезисторы, представ­ляющие тонкий провод, намотанный на теплоизолирующее осно­вание. От воздействия внешней среды элемент защищают метал-

лическим колпачком или слоем теплопроводного стекла. Резистор подогревают за счет тока внешнего источника. При прохождении измеряемого потока происходит охлаждение датчика, степень ох­лаждения зависит от скорости потока. Колебания скорости, свя­занные с возникновением вихрей, вызывают колебания сопротив­ления датчика, которые фиксиру-ются вторичным устройством.

В зависимости от конструкции датчика чувствительные тепло­вые элементы 1 устанав-ливают непосредственно в теле датчика или в вихревой дорожке. Размещение чувствии-тельных элементов в передней стенке треугольного тела обтекания показано на рис. 2.44, б, в сквозном канале в центре треугольного тела на рис. 2.44, в. В последнем случае преобразователь реагирует на изменение температуры с одной или другой стороны датчи-ка, в за­висимости от возникновения вихря. На рис. 2.44, г датчики уста­новлены в вихре-вой дорожке. Если в тело, образующее вихри, ус­тановить магнит, он может служить дат-чиком (рис 2.44, g). Реак­ция, возникающая при срыве вихрей, заставляет помещенный в поток цилиндр 3 колебаться с частотой вихреобразования. Весь цилиндр или его часть изготавливают из ферромагнитного мате­риала.

Рис. 2.44. Схема вихревого счетчика

На корпусе прибора устанавливают индуктивный датчик 2, импеданс которого меняется при приближении к нему ферромаг­нитного диска.

Из-за ограничений по минимальному значению числа Рейнольдса вихревые счетчи-ки не могут быть использованы при малых диаметрах трубопроводов, при применении на больших диаметрах возникают сложности в связи с очень низкой частотой срыва вихрей (меньше 1 Гц). Поэтому вихревые счетчики обычно изготавливают диаметром 50—150 мм.

Представляют интерес методы, в которых отсутствует тело, помещенное в поток.

Ультразвуковые методы основаны на изменении скорости распространения ультра-звуковой волны в жидкости при наличии потока (рис. 2.45). При распространении волны по направлению потока скорость возрастает, а против потока — уменьшается. Эффект этот проявляется в изменении времени распространения ультразвука от излучателя Б к приемнику А в том случае, если уль­тразвуковая волна распространяется в жидкости под некоторым углом к оси трубопровода. Счетчики, основанные на использова­нии ультразву-ковых методов, разделяют на типы в зависимости от схемы измерения. Приборы, измеряя-ющие скорость распрост­ранения ультразвука только в одном направлении, называются одноканальными, а в двух направлениях — двухканальными. Время прохождения рассто-яния между излучателем и приемни­ком по направлению потока τ_i и против потока τ₂ определяется формулами

τ_i = ; τ₂ = , (2.30)

где L — длина пути между излучателями;

с — скорость ультразвука в среде;

υ— скорость потока.

Рис. 2.45. Принцип действия ультразвуковых счетчиков

Для повышения точности используют схему, по которой изме­ряют разность времен τ₁ и τ₂:

τ₁ - τ₂ = (2.31)

Датчики ультразвуковых счетчиков представляют собой пье­зоэлектрические кера-мические диски, покрытые титаном, эпок­сидной смолой или тефлоном. Их устанавливают в стенке трубо­провода таким образом, чтобы нижний край датчика совпадал с внутренней поверхностью трубопровода, при этом отсутствуют какие-либо дополнительные сопро-тивления, влияющие на поток жидкости. Рабочая частота ультразвуковых колебаний обычно 1 — 2 МГц. Вследствие асимметрии геометрических размеров аку­стических каналов одноканальные датчики осуществляют измере­ние с большей погрешностью, чем двухканальные. При примене­нии ультразвуковых счетчиков следует считаться с неста-бильно­стью скорости ультразвука, вызываемой изменениями температу­ры, концентрации, давления измеряемой среды и различием скоростей в различных нефтях (табл. 2.7).

Таблица 2.7