CS213825B1 - Způsob měření průtoku pseudoplastických kapalin - Google Patents

Abstract

Vynález, se týká způsobu měření průtoku pseudoplastických kapalin sledováním tlakové ztráty na škrtícím orgánu, např. trubce, cl once nebo sítku,při němž se kapalina protékající Škrtícím orgánem ztekucuje na konstantní zdánlivou viskozitu vibracemi škrtícího orgánu o frekvenci v rozsahu 30 až 30 000 Hz např. o sítové frekvenci 50 Hz. Jevem, kterého vynález využívá je silná závislost zdánlivé viskozity pseudoplastických kapalin na superponovaných střihových oscilacích. Při dostatečně energických vibracích již sdánlivé viskozita závisí převážně na intenzitě těchto vibrací a je prakticky nezávislá na velikosti průtoku kapaliny škrtícím orgánem. Tlaková ztráta je pak přímo úměrná průtoku. Vedlejším příznivým efektem vibrací škrtícího orgánu je jeho samočištění od nečistot obsažených v kapalině.

Description

Vynález se týká způsobu měření průtoku pseudoplastických kapalin.

Mezi nejužívanější metody měření průtoku tekutin patří stanovení tlakové ztráty, P, na vhodném škrtícím orgánu, např. cloně, dýze, trubce zúženého průřezu apod., vestavěném do potrubí. i'ento způsob měření plně vyhovuje u newtonských kapalín, kde tlaková ztráta

P se dostatečně výrazně mění v závislosti na průtoku Q. V laminárním režimu je P = k^Q, o při plně vyvinutém turbulentním režimu je P = kgQ . Pro nenewtonské kapaliny pseudoplastického typu o velmi nízkém indexu toku, např. vysoce koncentrované suspenze, je však tento způsob měření průtoku málo citlivý nebo i nepoužitelný, nebol závislost tlakové ztráty na objenovém průtoku je málo výrazná, charakterizovaná úměrou P = k^Q¹¹. Dosažení turbulento ního režimu kdy i pro pseudoplastické kapaliny platí úměra P = k₂Q je obvykle vyloučeno vzhledem k vysoké konzistenci těchto kapalin.

Dostatečně citlivého měření průtoků pseudoplastických kapalin stanovením tlakové ztráty na běžných škrtících orgánech lze dosáhnout podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že se kapalina protékající škrtícím orgánem ztskucuje na konstantní zdánlivou viskozitu vibracemi škrtícího orgánu o frekvenci v rozsahu 30 až 30 000 Hz, například o sílové frekvenci 50 Hz.

Jevem, kterého vynález využívá, je silné závislost zdánlivé viskozity pseudoplastických kapalin na superponovaných střihových oscilacích. Při dostatečně energických vibracích již zdánlivá viskozita závisí převážně na intenzitě těchto vibrací a je prakticky nezávislá na velikosti průtoku kapaliny škrtícím orgánem. Tlaková ztráta je pak přímo úměrná průtoku. Vedlejším příznivým efektem vibrací škrtícího orgánu je jeho samočištění od nečistot, obsažených v kapalině.

Na výkresu jsou blíže charakterizovány pseudoplatické vlastnosti kapaliny, kterých je podle vynálezu využito k měření průtoku.

Příklad

Průtok Q silné pseudoplastické vpdné suspenze kaolinu o obsahu 30 % hmotnostních tuhé fáze, o indexu toku n = 0,21 a koeficientu konsistence K = 24 Pa sⁿ byl měřen pomocí tlakové ztráty P při průchodu škrtícím orgánem, kterým byla trubka o délce 225 mm a vnitřním průměru 3,77 mm. Na obrázku jsou znázorněny závislosti tlakové ztráty na objemovém průtoku. Pro nehybnou trubku je tato závislost znázorněna křivkou 1, pro trubku uváděnou do podélných vibrací o frekvenci 50 Hz a amplitudě 0,8 mm je tato závislost znázorněna křivkou 2. Zatímco při nehybné trubce se při 100 % zvýšení průtoku, např ze 0,5 10 $ m^s^-^ na 10“⁶ m^s·¹·, se tlaková ztráta zvýší pouze o 15 %, při vibrující trubce je tlakové ztráta úměrné průtoku a zvýší se tedy o 100 %. Měření průtoku pomocí vibrujícího škrticího členu je v daném případě šestkrát citlivější než bez vibrací.

Claims (1)

1. Způsob měření průtoku pseudoplastických kapalin sledováním tlakové ztráty na škrtícím orgánu, např, trubce, cloně nebo sítku, vyznačený tím, že kapalina protékající škrtícím orgánem se ztekucuje na konstantní zdánlivou viskozitu vibracemi škrticího orgánu o frekvenci v rozsahu 30 až 30 000 Hz,například o sítové frekvenci 50 Hz.