Приборы для измерения расхода

Расход – это количество продукта, протекающего через поперечное сечение трубопровода в единицу времени.

Различают: массовый и объемный расходы.

Единицы измерения массового расхода:

т/час; т/мин; т/с; кг/час; кг/мин; кг/с; г/час; г/мин; г/с.

Единицы измерения объемного расхода:

м³/ч; м³/мин; м³ /с; л/час; л/мин; л/с.

Приборы, предназначенные для измерения расхода вещества, называется расходомерами.

Классификация приборов для измерения расхода по принципу действия:

1. расходомеры переменного перепада давления;

2. расходомеры постоянного перепада давления;

3. бесконтактные расходомеры: электромагнитные, ультразвуковые;

4. массовые (кориолисовые) расходомеры;

5. вихревые и вихреакустические;

6. калориметрические расходомеры и др.

Расходомеры переменного перепада давления

Действие этих приборов основано на возникновении перепада давления на установленном внутри трубопровода сужающем устройстве (СУ).

Перепад давления обозначается P и определяется по формуле:

P = Р₁ - Р₂

где Р₁ - давление до сужающего устройства;

Р₂ - давление после сужающего устройства.

Перепад давления измеряется дифманометром, зависит от расхода протекающего вещества и может служить мерой расхода.

Эти расходомеры широко распространены в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности, т.к. обеспечивают:

1. возможность в широком диапазоне измерять расходы жидкостей, газов и паров при различных температурах и давлениях;

2. относительно высокую точность измерения;

3. регистрацию показаний и передачу их на расстояние;

В комплект расходомера входят:

1. сужающее устройство;

2. дифманометр;

3. линии связи

СУ предназначено для создания в трубопроводе переменного перепада давления.

Дифманометр предназначен для измерения этого перепада давления и преобразования его в пневматический или электрический сигнал с выходом на вторичный прибор.

Рис.3.1 График изменения давления до и после сужающего устройства.

Р₁' – давление в трубопроводе;

Р₁ – давление до диафрагмы;

Р₂ – давление после диафрагмы;

Р₂' – давление в самой узкой части струи;

Рп – потеря давления на диафрагме;

Р₁ - Р₂ = P – перепад давления на диафрагме.

Зависимость между расходом и перепадом давления – квадратичная. Поэтому шкала у дифманометров неравномерная (квадратичная).

где: Q- массовый расход;

α - коэффициент расхода;

Fo - диаметр отверстия сужающего устройства;

ΔР - перепад давления;

ρ - плотность жидкости

Виды сужающих устройств:

1. нормальная бескамерная диафрагма (дисковая);

2. нормальная камерная диафрагма (кольцевая);

3. нормальное сопло;

4. нормальное сопло Вентури;

5. нормальная труба Вентури.

СУ должны удовлетворять требованиям «Правил РД 50-213-80».

Нормальная бескамерная диафрагма (дисковая)

Нормальная бескамерная диафрагма

Она представляет собой тонкий металлический диск с отверстием, концентричным оси трубопровода. Отверстие имеет со стороны входа потока острую цилиндрическую кромку, а затем расточку под конус 30-45^о.

Отбор давления производится непосредственно перед диафрагмой и после нее через импульсивные трубки.

Нормальные бескамерные диафрагмы устанавливаются при условии, что диаметр трубопровода должен быть:

1000 мм ≥ Д_тр ≥ 50 мм

Модуль должен быть:

0,05 ≤ m ≤ 0,64

Стандартные бескамерные диафрагмы обозначают ДБ. Обычно в обозначении диафрагмы после букв указывают максимальное условное давление Ру, на которое рассчитана диафрагма, и условный проход в мм – Ду.

Например: ДБ6 – 100

ДБ – диафрагма бескамерная;

Ру = 6 кгс/см²;

Ду = 100 мм.