Глава 5

ИЗМЕРЕНИЕ РАСХОДА И КОЛИЧЕСТВА ВЕЩЕСТВ

Без определения расхода и количества веществ невозможно обеспечить технологические режимы, их оптимизацию, интенси­фикацию и автоматическое управление почти во всех отраслях народного хозяйства. Измерения и контроль этих параметров с целью управления ими способствуют повышению качества из­готавливаемой продукции при сопутствующей экономии мате­риалов и энергии. Эти измерения необходимы также для про­ведения научных исследований, создания новой технологии и технологического оборудования и машин.

Важнейшее значение имеют измерения расхода и количе­ства веществ для учетно-расчетных операций при изготовлении и потреблении полуфабрикатов и готовой продукции основных и вспомогательных участков технологических производств. На их основе строятся автоматизированные системы управления технико-экономической деятельностью предприятий, системы оперативно-диспетчерского управления производств и предприя­тий, в частности для целлюлозно-бумажной промышленности, позволяющие повысить их экономическую эффективность.

В настоящее время роль измерителей расхода и количества возросла в связи с необходимостью контроля и экономии топ­лива и других дорогостоящих или дефицитных веществ. Годовой экономический эффект от применения этих приборов в народ­ном хозяйстве достигает сотен миллионов рублей.

К современным приборам для измерения расхода и количе­ства веществ, например жидкостей и газов, предъявляют ряд трудновыполнимых (особенно в сочетании) требований: высо­кая точность измерения; простота, надежность, широкая но­менклатура измеряемых веществ и большой диапазон измеряе­мых параметров для средств измерений; независимость резуль­татов от допускаемых влияющих величин (давлений, температур, абразивности и агрессивности) в широких пределах их измене­ний и др.

На целлюлозно-бумажных производствах измерения количе­ства и расхода веществ осложняются тем, что в средах присут­ствуют взвешенные твердые частицы. Это приводит к загрязнению первичных измерительных преобразователей, устанавливае­мых в потоке. Поэтому, кроме наиболее простых и удовлетвори­тельных по метрологическим характеристикам расходомеров постоянного и переменного перепада давлений для воды и пара, наиболее широкое применение нашли электромагнитные расхо-

Гомеры, с успехом работающие с агрессивными пульпами и Суспензиями. К ним относятся потоки древесных, целлюлозных, бумажных масс со значительным содержанием щелочей или кислот.

5.1. Общие сведения

Расходом вещества в единицу времени At называется коли­чество вещества (AQ или AG), проходящего через данное сече­ние канала, т. е. для объемного расхода

Q_t=AQ/At

и для массового расхода

G_t = AGlAt.

Объем вещества при постоянном сечении трубопровода S и длине L составляет Q = SL. Тогда

где AL/At=v — средняя скорость в данном сечении в единицу времени АЛ

Если известна и постоянна плотность вещества, то переход к массовому расходу элементарен.

Объемный расход измеряют в метрах кубических в секунду 1м³/с), допускается использовать м³/мин; м³/ч, л/мин, а массо­вый расход — в кг/с, кроме того, применяют кг/ч, т/ч. Приборы, Предназначенные для измерения расхода, называются расходо-ерами [20].

Количество вещества можно определить операцией суммиро­вания, зная мгновенный расход Q_t. Для этого необходимо про­извести интегрирование функций Q_t за произвольный интере­сующий нас интервал времени от t\ до t₂:

Q₂= ]²Q_tdt. и

. Количество вещества в объемных или массовых единицах .змеряют в метрах кубических или в килограммах соответ­ственно, допускаются также литры (дм³) или тонны. Приборы §№я измерения количества веществ называются счетчиками ко­личества вещества [20].

• Для определения расхода и одновременного подсчета общего Количества вещества часто применяют расходомеры в комплекте I интеграторами (сумматорами). Такие приборы называются расходомерами со счетчиками.

I При измерении расхода и количества жидкостей и газов ■«обходимо учитывать температуру измеряемой жидкости и ■емпературу, давление и влажность измеряемого газа [20]. Так,