DE1773337B1

DE1773337B1 - Vorrichtung zur entnahme der druecke fuer eine different druck messeinrichtung fuer fluessigkeiten z b mit druckent nahmestellen beiderseits einer messblende

Info

Publication number: DE1773337B1
Application number: DE19681773337
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Rinsum Klaus Van; Heribert Dr-Ing Wenzel
Original assignee: Linde GmbH
Current assignee: Linde GmbH
Priority date: 1968-05-02
Filing date: 1968-05-02
Publication date: 1971-04-22
Also published as: JPS494876B1; FR2007716A1; US3600945A; GB1193809A

Description

und/oder Anschlußflansche usw. sein. Für den Fall, daß eine eigene Heizvorrichtung vorzusehen ist, kann diese in beliebiger Weise ausgebildet sein. Ist mit erheblichen und kurzzeitig auftretenden Schwankun-5 gen der Flüssigkeitsdrucke zu rechnen, so kann eine Stabilisierung dadurch weiter verbessert werden, daß an den Leitungsteilen oberhalb des Leitungsstückes — bevorzugt in der Nähe der Verbindung mit dem Leitungsstück — wärmespeichernde Massen angeord-

der Flüssigkeit einsetzt, weil sich die Lage der io net sind. Die wärmespeichernden Massen können in Phasentrennfiäche, insbesondere bei im Betrieb auf- vorteilhafter Weise wärmeleitend miteinander vertretenden Druckschwankungen, fortgesetzt verändern bunden sein, wodurch eine weitere Stabilisierung der kann. Dabei stellt die Masse der in der Wirkdruck- Wirkdruckentnahme und außerdem eine Niveauleitung befindlichen Flüssigkeit im Zusammenwirken gleichheit der Phasentrennflächen bei Druckschwanmit dem tragenden elastischen Dampf- oder Gas- 15 kungen erzielbar ist.

polster ein schwingungsfähiges System dar, das, unter- In den Figuren sind Ausführungsbeispiele der Er

stützt durch abwechselnde Verdampfung und schlagartige Kondensation, sich zu weiteren Druckschwankungen aufschaukeln kann, so daß der tatsächliche Wirkdruck am Meßgerät nicht mehr bestimmbar ist. 20 Bei Flüssigkeiten, die sich nahe ihrer Sättigungstemperatur befinden, können deshalb bei einer der üblichen Druckentnahmen nach Hampson große und nicht vorausbestimmbare Fehler des angezeigten Wirkdruckes auftreten.

Mit der erfindungsgemäßen Einrichtung soll eine praktisch fehlerfreie Wirkdruckentnahme mit einem möglichst geringen Aufwand und bei höchster Betriebssicherheit ermöglicht werden, wobei diese auch

findung schematisch dargestellt. Dabei veranschaulichen

Fig. 1 das allgemeine Prinzip und
F i g. 2 in einem zugeordneten Schaubild den Verlauf der Temperatur im Leitungsstück und den anschließenden Leitungsteilen;

Fig. 3 zeigt eine Anordnung mit einer in einer Ringkammer angebrachten Meßblende in einer Rohr-25 leitung.

F i g. 1 zeigt den wesentlichen Abschnitt einer von einem Gefäß für die zu messende Flüssigkeit zu einem Meßgerät führenden Leitung. Dabei ist das Leitungsteil 1 an seinem abgebrochenen Ende bis zu

für Mengenmessungen von Flüssigkeiten, deren Tem- 30 dem nicht gezeichneten Gefäß und das Leitungsteil 2 peratur sich nahe ihrem Siedepunkt befindet, mit an seinem abgebrochenen Ende bis zu dem nicht gegleicli gutem Ergebnis anwendbar sein soll. zeichneten Meßgerät verlängert zu denken. Die bei-

Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, den Leitungsteile 1 und 2 sind mittels eines Leitungsdaß in die mit hohem Wärmeleitwert ausgebildeten Stückes 3 derart miteinander verbunden, daß sich ihre Leitungen ein kurzes, einen möglichst geringen 35 Stirnflächen im kurzen Abstand einander gegenüber-Wärmeleitwert besitzendes, zumindest annänernd liegen. Der Leitungsteil 2 besitzt infolge seiner Quersenkrecht angeordnetes Leitungsstück eingesetzt ist, Schnittsbemessung und seiner Materialwahl, er ist z. B. daß in dem Leitungsteil unterhalb des Leitungs- aus Kupfer oder einer Aluminiumlegierung, einen Stückes die Temperatur der Flüssigkeit herrscht und hohen Wärmeleitwert. Außerdem ist ihm eine Temdaß in dem vom Leitungsstück zum Meßgerät füh- 40 peratur gegeben, die über dem Siedepunkt der Flüsrenden Leitungsteil eine über dem Siedepunkt der sigkeit liegt. Das Leitungsteil 1 hat die Temperatur Flüssigkeit liegende Temperatur durch Wärmezu- der Flüssigkeit, ist also kälter als das Leitungsteil 2. leitung gegeben ist. Das Leitungsstück 3 hat infolge seiner Querschnitts-

Durch diese Anordnung ist in dem kurzen Lei- bemessung und seines Materials, z. B. ein austenititungsstück in Achsrichtung ein sehr steiles Tempe- 45 scher oder Chromnickelstahl oder ein wärmeschlechtraturgefälle erzeug- und aufrechterhaltbar, so daß leitender Kunststoff, einen möglichst kleinen Wärmesich die Lage der Phasentrennfiäche auch bei Druck- leitwert, so daß sich zwischen den Stirnflächen der Schwankungen nur in einem sehr kleinen, für die Leitungsteile 2 und 1 ein hoher Temperaturabfall Meßsenauipkeit praktisch unbedeutenden Bereich einstellt und der unvermeidliche Wärmefluß vom verändern kann. Bei einer besonders zweckmäßigen 5° Leitungsteil 2 zum Leitun?steil 1 trotzdem möglichst Ausführun^sform können die eingesetzten Leitungs- gering ist. Die trotzdem übertragene kleine Wärmestücke in der Nähe der Druckentnahmestellen ange- menge wird durch den Leitungsteil 1 und gegebenenordnst sein, d. h. die Leitungsstücke können direkt falls durch die Flüssigkeitssäule in diesem abgeführt, an e^ner eine Meßblende aufnehmenden Ringkammer Die flüssigkeitsseitige Anordnung des Leitungsteiles 1 angebracht sein, wodurch die Ausführung sehr ein- 55 ist so getroffen, daß die Flüssigkeitssäule bis in das fach und stabil ist. Zur Erzielung des erforderlichen Leitungsstück 3 ansteigt und in diesem einen Flüssig-Wärmeflusses in dem vom Leitungsstück zum Meß- keitsspiegel 4 bildet. Ein weiteres Ansteigen der Flüsi?erät führenden Leitungsteil kann an diesem eine sigkeit in das Leitunssteil 2 ist ausgeschlossen, da Heizvorrichtung vorgesehen sein, die im Falle der infolge der höheren Temperatur in diesem und an Messung von tiefsiedenden Flüssigkeiten in einfacher 60 dessen Stirnfläche die Flüssigkeit sofort verdampft, und betriebssicherer Weise dadurch gebildet werden Damit ist die Phasentrennfläche gleich dem Flüssigkann, daß der aus der Isolation herausführende Lei- keitsspiegel 4 zwischen Flüssigkeit und Dampf bzw. tungsieil mit großer wärmeaufnelimender Oberfläche Gas in das kurze Leitungsstück 3 gelegt und auch zum Wärmekontakt mit dem Umgebungstemperatur- wegen des vergleichsweise hohen Temperaturabfalls niveau ausgeführt ist oder mit normale Raumtempf;- 65 von der Stirnfläche des Leitungsteiles 2 zu der des ratur habenden, entsprechend große Masse besitzen- Leitungsteiles 1 während betriebsbedingter Druckden Bauteilen der Anlage wärmeleitend verbunden Schwankungen in diesem aufrechterhaltbar. Dadurch ist. Diese Bauteile können z. B. ein Behältermantel ist eine sehr genaue, baulich einfache und betrieblich

billige Wirkdruckentnahme bei stark unterdrückter Schwingungsneigung erzielbar.

In dem der Fig. 1 zugeordneten Schaubild nach Fig. 2 sind nach rechts die den einzelnen Teilen zugeordneten Temperaturen aufgetragen. Daraus ist insbesondere erkennbar, daß die Temperaturen T₁ und T₀ in den Leitungsteilen 1 bzw. 2 von der jeweiligen Stirnfläche ausgehend nur geringfügig ab- bzw. zunehmen, während zwischen diesen beiden Temperaturen T₁ und T₂ in einem dem kurzen Leitungsstück 3 entsprechenden Abstand ein hohes Temperaturgefälle vorhanden ist, innerhalb dessen die Phasentrennfläche entsprechend der Temperatur T3 auf Grund der Koexistenzlinie fixiert ist.

Fig. 3 zeigt die Wirkdruckentnahme an einer Meßstrecke für eine Flüssigkeit, deren Temperatur nahe an dem Siedepunkt liegt, z. B. für eine tiefsiedende Flüssigkeit. An einem Meßrohr 11, in dem die Flüssigkeitsströmung stattfindet, sind zwei Ringkammern 12 α und 12 b angeordnet, zwischen denen eine Meßblende 13 angebracht ist. Vor und hinter der Meßblende 13 erfolgt je eine Wirkdruckentnahme durch Anordnung je einer zu einem nichtgezeichneten Meßgerät führenden Leitung 14,15 am Umfang der Ringkammer 12. Die Leitungen 14,15 haben einen hohen Wärmeleitwert bis zu der Stirnfläche 16 bzw. 17, die mit geringerem Abstand bis an die Außenwandung der Ringkammer 12 herangeführt sind. Zur Verbindung der Leitungen 14,15 mit der Ringkammerwandung dient ein kurzes Leitungsstück 18,19 mit möglichst geringem Wärmeleitwert, das zu diesem Zweck aus einem die Wärme schlecht leitenden Material und dünnwandig ausgeführt ist. Die Leitungsstücke 18,19 haben eine aus einem zylindrischen und einem kegelstumpfförmig erweiterten Teil zusammengesetzte Form, wobei der zylindrische Teil unter Beibehaltung der Stirnfläche 16 bzw. 17 mit der Leitung

14 bzw. 15 verbunden ist, so daß sich der Übergang vom zylindrischen zum kegelstumpfförmigen Teil ein kurzes Stück unter der Stirnfläche 16,17 der Leitung 14,15 befindet. Am äußeren Rand des kegelstumpfförmigen Mantels besitzen die Leitungsstücke 18,19 einen verstärkten Ring, der den Einbau in die Wandung der Ringkammer 12 a, 12 b erleichtert. Die Leitungen 14,15 sind knapp oberhalb der Leitungsstücke 18,19 mittels eines blockartigen, die Wärme gut leitenden Teiles 20 miteinander verbunden, dessen Masse als Wärmespeicher dient. Dadurch ist sichergestellt, daß die gezeigten Enden der Leitungen 14,

15 immer die gleiche und auch nach großen und kurzzeitigen Druckerhöhungen eine genügend hohe Temperatur aufweisen. Da auch bei dieser Vorrichtung den Leitungen 14,15 eine Temperatur gegeben ist, die höher ist als der Siedepunkt der Flüssigkeit, kann sich ein Flüssigkeitsspiegel 21 und damit die Phasentrennfläche nur in dem kurzen Leitungsstück 18,19 ausbilden und diese Lage der Phasentrennfläche bleibt bei allen zu messenden Drucken und Druckschwankungen erhalten, wodurch die geforderte hohe Genauigkeit der Wirkdruckmessung erzielbar ist.

Im Falle, daß der Temperaturunterschied zwischen der Siedetemperatur der Flüssigkeit und der Umgebungstemperatur und der Wärmeleitwert der Leitungen 14,15 groß genug sind, kann auf eine Beheizung der Leitungsteile 14,15 mittels einer eigenen Heizvorrichtung verzichtet werden; es genügt dann, die aus dem kalten Bereich in die Umgebungstemperatur herausgeführten und isolierten Leitungen mit größeren, Umgebungstemperatur aufweisenden Teilen, wie z. B. einem Behältermantel oder Anschlußflanschen usw. wärmeleitend zu verbinden, damit sich ein genügend großer Wärmefluß vom Umgebungstemperaturniveau zu den Stirnflächen 16,17 der Leitungen 14,15 bildet, so daß an diesen Stirnflächen 16,17 eine in erforderlichem Maße über der Siedetemperatur der Flüssigkeit liegende Temperatur aufrechterhaltbar ist.

An den Ringkammern 12 α und 12 b sind noch die Leitungen 22 bzw. 23 angebracht, mittels der verhindert werden kann, daß sich in den Ringkammern ein Gas- oder Dampfpolster bilden kann.

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Entnahme der Drücke für eine Differenzdruck-Meßeinrichtung für Flüssigkeiten, z. B. mit Druckentnahmestellen beidseits einer Meßblende, und mit von dieser zu einem Meßgerät führenden Leitungen, dadurch gekennzeichnet, daß in die mit hohem Wärmeleitwert ausgebildeten Leitungen (1, 2, 12 a, 12 b, 14, 15) ein kurzes, einen möglichst geringen Wärmeleitwert besitzendes, zumindest annähernd senkrecht angeordnetes Leitungsstück (3,18,19) eingesetzt ist, daß in dem Leitungsteil (1,12 a, 12 b) unterhalb des Leitungsstückes (3, 18,19) die Temperatur der Flüssigkeit herrscht und daß in dem vom Leitungsstück (3,18,19) zum Meßgerät führenden Leitungsteil (2,14,15) eine über dem Siedepunkt der Flüssigkeit liegende Temperatur durch Wärmezuleitung gegeben ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 für Flüssigkeiten mit einer Temperatur nahe dem Siedepunkt, dadurch gekennzeichnet, daß die eingesetzten Leitungsstücke (3,18,19) in der Nähe der Druckentnahmestellen angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erhaltung einer über dem Siedepunkt der Flüssigkeit liegenden Temperatur der vom Leitungsstück (3,18,19) zum Meßgerät führende Leitungsteil (2,14,15) mit einer Heizvorrichtung versehen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an den Leitungsteilen (2,14,15) oberhalb des Leitungsstückes (3,18, 19) — bevorzugt in der Nähe der Verbindung mit dem Leitungsstück (3,18,19) — wärmespeichernde Massen (20) angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die wärmespeichernden Massen (20) wärmeleitend miteinander verbunden sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen