Монтаж соединительных линий при измерении расхода жидкостей
среды, ее рабочих параметров, а также условий прокладки существуют различные схемы соединительных линий.
СХЕМЫ СОЕДИНИТЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ ПРИ ИЗМЕРЕНИИ РАСХОДА ЖИДКОСТЕЙ
Для измерения расхода неагрессивных жидкостей существуют три основные схемы. На рнс. 9.22, а показана схема соединительных линий прн измерении расхода жидкости, когда дифманометр 4 расположен ниже сужающего устройства 1, с вариантами отборов от горизонтального и вертикального трубопроводов. В последнем случае трубы от сужающего устройства отводят горизонтально с переходом на вертикальную прокладку. Запорные вентили 3 устанавливают на вертикальном участке, а продувочные 2 при необходимости — в высших точках соединительных линий, т. е. в месте перехода горизонтального участка линий в вертикальный. Для предохранения дифманометра от загрязнения в низших точках вертикального участка соединительных линий рекомендуется устанавливать отстойные сосуды..
Несмотря на необходимость соблюдения одностороннего уклона на всем протяжении соединительных линий, выполнить это не всегда возможно. Этому в ряде случаев препятствуют конструктивные особенности зданий, расположение технологических аппаратов и трубопроводов. На рис. 9.22,6 показана схема соединения сужающего устройства с дифманометром при необходимости преодоления препятствия. Таких препятствий на пути трубной проводки может оказаться несколько. Соответственно появится еще несколько участков (ступеней) перехода горизонтальной трассы в вертикальную. Следовательно, в схеме образуются так называемые и-образные «мешки». Для обеспечения работоспособности таких схем в низших точках «мешков» необходимо обеспечить возможность продувки, а в высших — выпуск скопляющихся газов. Для этого в низших точках схемы необходимо предусматривать продувочные вентили 2, а в высших — газосборники б с продувочными вентилями для газа. В низших точках линий могут устанавливаться отстойные сосуды. 5.
При необходимости расположения дифманометра 4 выше сужающего устройства 1 (рис. 9.22, в\ как и в предыдущем случае, в высших точках соединительных линий устанавливают газосборники 6. На схемах, приведенньге на рис. 9.22, отстойные сосуды
Рнс. 9.22. Схемы соединительных линий прн измерении расхода жидкости:
а — дифманометр расположен ниже сужающего устройства; б — то же, если одиостороиний уклон соединительных линий невыполним; в — дифманометр расположен выше сужающего устройства; /-сужающее устройство; 2 — продувочные вентили ; 3 — запорные вентили; 4 — дифманометр; 5 — отстойные сосуды; 6 — газосборинки
показаны штриховой линией, так как нх установка становится обязательной в тех случаях, когда нз измеряемой жидкости могут выпадать осадки.
Когда свойства измеряемой среды (агрессивность) илн условия эксплуатации не позволяют осуществить непосредственное подключение дифманометра к сужающему устройству, в соединительные линии включают разделительные сосуды. Сосуды, участки линий, соединяющие их с дифманометром, а также сам дифманометр, если он не заполнен уравновешенной жидкостью (мембранные, сильфонные), заполняют разделительной жидкостью, через которую осуществляется передача перепада давлений дифманометру. Разделительные сосуды располагают максимально близко к сужающему устройству, чтобы возможно меньшая часть измерительной схемы соприкасалась с агрессивной жидкостью и чтобы чувствительный элемент прибора находился от нее как можно дальше; тем самым увеличивается степень защиты дифманометра.
На рис. 9.23 показаны схемы соединительных линий с разделительными сосудами, когда измеряемая жидкость легче разделительной при расположении дифманометра
Рис. 9.23. Схемы соединительных линий при измерении расхода жидкости с разделительными сосудами (измеряемая жидкость легче
разделительной) : а — дифманометр расположен ниже сужающего устройства; б — то же выше сужающего устройства; 1 — сужающее устройство; 2 — запорный вентиль; J — уравнительный вентиль; начальный уровень разделительной жидкости; 5 — конечный уровень разделительной жидкости; 6 — продувочные вентили; 7 — дифманометр; S — разделительная жидкость; 9 — измеряемая жидкость; 10 — газосборник
ниже или выше сужающего устройства. В последнем случае в высшей точке соединительных лнннй устанавливают газосборникн. Линии от сужающего устройства подводят к верхней части сосудов. Измеряемая жидкость находится над раздительной н занимает объем в сосуде до уровня 4. Начиная с этого уровня, сосуд и соединительные линии заполнены разделительной жидкостью, максимальный уровень которой не должен быть ниже линии 5. Если уровень разделительной жидкости поднимается выше линии 4 при значительном возрастание расхода перепада давлений, возможно попадание части разделительной жидкости в трубопровод. В результате в плюсовой и минусовой соединительных линиях -установятся неравные столбы разделительной жидкости. Это вызовет дополнительную погрешность в измерении расхода. В равной степени но-пустимо снижение уровня разделительной жидкости за границу линии 5, поскольку станет невозможным контроль уровней разделительной жидкости в сосуде. Последствия такого нарушения те же, что и при превышении верхнего уровня 4. Независимо от соблюдения рассмотренных уровней необходимым эксплуатационным требованием является наличие в схемах уравнительных линий с вентилями 3. Эти (Линии служат для
поддержания равньпй уровней жидкостей, заполняющих разделительные сосуды.
Схема соединительных линий с разделительными сосудами, когда измеряемая жидкость тяжелее разделительной, при расположении дифманометра нижЪ или выше сужающего устройства показайа на рис. 9.24. От сужающего устройства нисходящие соединительные линии через короткий горизонтальный участок переходят в восходящий вертикальный участок, в который и включают разделительные сосуды. При этом линии от сужающего устройства подводят в нижнюю часть сосудов. В высшей точке восходящего участка устанавливают газосборники. Разделительная жидкость в сосуде находится над измеряемой.
Когда подбор соответствующей разделительной жидкости бывает затруднителен, применяют схемы соединительных линий с тремя жидкостями: измеряемой (агрессивная жидкость,) промежуточной (для отделения жидкости, залитой в дифманометр, от измеряемой агрессивной) н жидкостью, заполняющей дифманометр. Схемы соедини-тельньп линий с разделительными сосудами при применении промежуточной и разделительной жидкостей, когда измеряемая и разделительная жидкости тяжелее промежуточной, для случаев расположения дифманометра ниже нли выше сужающего устройства показаны на рнс. 9.25.
Рис. 9.24. Схемы соединительных линий прн измерении расхода жидкости с разделительными сосудами (измеряемая жидкость тяжелее разделительной): а — дифманометр расположен ниже сужающего устройства; 6 — то же выше сужающего устройства; / — сужающее устройство; 2 — запорные вентили; 3 — уравнительные вентили; 4 — продувочные вентили ; 5 — дифманометр; 6 — начальный уровень разделительной жидкости; 1 — измеряемая жидкость ; 8 — разделительная жидкость; 9 — конечный уровень разделительной жидкости; 10 — газосборники
Рис. 9.25. Схемы соединительных линий при измерении расхода жидкости с разделительными сосудами при применении промежуточной и разделительной жидкостей (промежуточная
жидкость легче измеряемой и разделительной): а — дифманометр расположен ниже сужающего устройства; б — то же выше сужающего устройства; / — сужающее устройство; 2 — запорные вентили; 3 — вентили заполнения сосудов промежуточной жидкостью; .-промежуточная жидкость; 5 — разделительные сосуды с измеряемой жидкостью; 6-ирмеряемая жидкость; 7 — предельный уровень разделительной жидкости; 8 — дифманометр; 9 — про-.1вочиые вентили; /О — уравнительные вентили; -разделительные сосуды с разделительной жид-крстью; /2 — разделительная жидкость; ;i — нормальный уровень жидкости; /. — предельный уровень ., измеряемой жидкости; /5 — газосборники
Соединительные линии от сужающего устройства опускаются вертикально, переходят в короткий горизонтальный участок, после чего поднимаются вертикально вверх, подключаются к нижним точкам разделительных сосудов 5. В последних нижнюю часть объема занимает измеряемая, а верхнюю — промежуточная жидкости. От верхней точки сосудов 5 линии отводят вверх с уклоном до соединения с вертикальными линиями, идущими на разделительные сосуды Л. В точках сопряжения линий устанавливают вентили для заполнения сосудов промежуточной жидкостью. В сосудах U верхнюю часть объема занимает промежуточная, а нижнюю — разделительная жидкости. Далее от сосудов И соединительные линии отводят на дифманометр.
Помимо, описанных схем для измерения расхода жидкости, существуют схемы с применением уравнительных (конденсационных) сосудов. Уравнительные сосуды включают в соединительные линии при измерении расхода горячих жидкостей (с температурой выше 120°С) поплавковыми, кольцевыми и сильфонными дифманометрами для обеспечения равенства плотности жидкости в плюсовой и минусовой трубах, соединяющих сосуды с прибором. При этом объем внутренней полости каждого сосуда должен быть не менее объема жидкости, перетекающей из сосуда в прибор при изменении его показания от нуля до максимума. Площадь
поперечного сечения сосуда должна быть не менее площади поперечного сечения «плюсовой» камеры дифманометра. Включение уравнительных сосудов в соединительные линии вьшолняется так же, как и при измерении расхода пара (см. далее рис. 9.29). Из рис. 9.29 видно, что уравнительные сосуды 5 устанавливают у мест отборов, причем для вертикальных и наклонных трубопроводов боковые отверстия в сосудах и примыкающие к ним участки трубок должны располагаться на одном уровне, соответствующем нижнему отверстию, для измерения перепада давления в сужающем устройстве. Труба, соединяющая сосуд с верхним отверстием для отбора давления, должна быть термоизолирована. Необходимо также располагать сосуды таким образом, чтобы обеспечить удаление из них воздуха или газов, если это не предусмотрено конструкцией самого сосуда.
СХЕМЫ СОЕДИНИТЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ ПРИ ИЗМЕРЕНИИ РАСХОДА ГАЗА
При измерении расхода газа необходимо исключить возможность попадания конденсата из основного трубопровода в соединительные линии, а также обеспечить удаление конденсата, вьщелившегося в линиях. Для этого соединительные линии подклю-
Источник
Монтажные схемы расходомеров
I Измерение расхода жидкости
Рис. 3.9 Схемы соединительных линий при измерении расхода жидкости
1 – сужающее устройство
4 – отстойные сосуды;
Дифманометры рекомендуется располагать ниже сужающего устройства. При таком размещении дифманометра выделяющийся из жидкости конденсат или газ уходят в трубопровод, в котором измеряется расход жидкости. Если невозможна установка дифманометра ниже СУ, то допускается его устанавливать выше СУ, но в этом случае в наиболее высоких точках устанавливают газосборники.
II Измерение расхода газа
Дифманометры рекомендуют устанавливать выше СУ. Если это невозможно, то в нижних точках соединительных линий устанавливают отстойные сосуды для улавливания конденсата.
Рис. 3.10 Схемы соединительных линий при измерении расхода газа
1 – сужающее устройство
2 – продувочные вентили
5 – отстойные сосуды
III Измерение расхода пара
При измерении расхода пара надо обеспечивать постоянство и равенство уровней конденсата в обеих соединительных линиях. Для этого вблизи от сужающего устройства устанавливают уравнительные (конденсационные) сосуды.
IV Измерение расхода агрессивных жидкостей
В этом случае передача измеряемого давления должна осуществляться через разделительную жидкость, заливаемую в дифманометр. Жидкость служит для защиты ЧЭ дифманометра от воздействия измеряемой среды.
В этом случае между дифманометром и сужающим устройством в каждую соединительную линию включают по одному разделительному сосуду.
Расходомеры постоянного перепада давления (ротаметры)
Действие этих приборов основано на перемещении ЧЭ (поплавка), установленного в вертикальной конической расширяющейся к верху трубке. Через нее снизу вверх подается вещество, расход которого измеряется. При изменении расхода жидкости газа или пара поплавок перемещается вверх, изменяется проходное сечение между поплавком и внутренними стенками трубки. Высота подъема поплавка зависит от расхода вещества. Перепад давления на поплавке при его перемещении вдоль оси трубки остается постоянным.
— могут измерять малые расходы;
— имеют равномерную шкалу;
— большой диапазон измерения.
Ротаметр стеклянный
Измерительная часть у ротаметра вертикальная коническая трубка из стекла с помещенным в нее поплавком. Поплавок изготовлен из эбонита алюминия, стали. Измеряемый поток проходит по трубке снизу вверх. Изменение расхода вещества вызывает перемещение поплавка на некоторую высоту. Предположим, что под влиянием потока поплавок поднялся на некоторую высоту и остановился во взвешенном состоянии. При этом силы, действующие на поплавок, уравновешиваются.
Рис. 3.11 Ротаметр стеклянный
1 – стеклянная коническая трубка;
На поплавок действуют силы:
а) сверху вниз – вес поплавка Gn и сила давления потока Р2S.
где S-площадь наибольшего поперечного сечения поплавка,
Р2 — среднее давление потока на поплавок с верху.
б) снизу вверх – сила давления потока Р1S.
В момент равновесия F1= F2 ,
Решая уравнение, получим:
Полученное выражение показывает, что перепад давления на поплавке зависит от размеров поплавка и его веса, которые для определенной конструкции постоянны. Следовательно, перепад давления на поплавке ротаметра есть величина постоянная. ∆Р = const.
Такие приборы служат для местных измерений. Ротаметр может работать только в вертикальном положении. Ротаметр со стеклянной трубкой изготавливают на давление, не превышающее 600 кПа. При более высоком давлении измеряемой среды, а также для измерения расхода пара, применяют ротаметры с металлической трубкой.
Источник
