DE2259086C3 - Vorrichtung zur Bestimmung des spezifischen Gewichtes von durch eine Rohrleitung bewegtem Schlamm - Google Patents
Vorrichtung zur Bestimmung des spezifischen Gewichtes von durch eine Rohrleitung bewegtem SchlammInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bestimmung
des spezifischen Gewichtes von durch eine Rohrleitung bewegtem Schlamm, mit einem U-förmigen
in die Rohrleitung eingefügten Meßrohr, dessen Schenkel eine endliche Projektion auf die Vertikale
aufweisen, mit an beiden Sehenkeln vorgesehenen Druckmeßanschlüssen und mit einem Differenzdruckmesser,
der mit den Druckmeßanschlüssen verbunden ist, wobei die beiden jeweils am weitesten vom
Krümmer des Meßrrhrcs entfernten Druckmeßanschlüsse über eine gemeinsame Druckleitung mit dem
Differenzdruckmesser verbunden sind.
Eine derartige Vorrichtung ist in der US-PS
3 554Ul I beschrieben. Solche Vorrichtungen werden
insbesondere bei Baggerarbeiten verwendet, bei denen der Aushub in Form van Schlamm durch eine
Rohrleitung abgeführt wird, wobei ein Schürfkopf des Baggers so geführt werden soll, daß mit gutem Wirkungsgrad
die theoretische Baggerhöchstleistung erreicht wird, d, h. eine möglichst große Feststoffmenge
pro Zeiteinheit durch die Rohrleitung abgeführt wird.
In der Praxis hat sich jedoch gezeigt, daß die Absolutwerte der gemessenen Schlammdichte bei Verwendung
der eingangs beschriebenen Vorrichtung verhältnismäßig
unzuverlässig sind, wie sich aus der Nachprüfung der geförderten Feststoffmengen mit in
den Boden, auf dem der Schlamm abgelegt wird, eingetriebenen Meßlatten ergibt. Damit kann der von einer
solchen Vorrichtung angegebene momentane Meßwert der Schlammdichte auch nicht vom Baggerführer
zur Einstellung der Baggerhöchstleistung verwendet werden.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur genaueren Dichtebestimmung
eines durch eine Rohrleitung geförderten Schlammes
anzugeben. Hierzu schafft die Erfindung eine Vorrichtung nach Anspruch 1. Bei ihr sind Fehler ausgeräumt,
die auf Reibungsverluste und Wirbelbildung beim Strömen des Schlammes durch die Vorrichtung
zurückzuführen sind und insbesondere durch die dort verwendeten Krümmer hervorgerufen werden.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
In der FR-PS 1 083 782 ist ähnlich wie bei der Ausbildung
der Erfindung gemäß Anspruch 5 ein zwischen den Schenkeln des Meßrohres angeordneter
einziger mittlerer Druckmeßanschluß vorgesehen. Dieser befindet sich jedoch nicht im Krümmer eines
U-förmigen Meßrohres, sondern in einem geradlinigen, horizontal verlaufenden Abschnitt des Meßrohres,
über den die beiden vertikalen Schenkel verbunden sind.
Ein vorteilhaftes Verfahren zum Festlegen der Lage der Druckmeßanschlüsse der Vorrichtung ist im Anspruch
10 angegeben.
Nachstehend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Bestimmung des spezifischen
Gewichtes von durch eine Rohrleitung bewegtem Schlamm,
Fig. 2 eine abgewandelte Ausführungsform der Vorrichtung nach Fig. '
Fig. 3 eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung nach Fig. 1,
Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie 4-4 von Fig. 3 in vergrößertem Maßstabe, und
Fig. S einen Schnitt durch Drosselstellen, die bei der Vorrichtung nach Fig. 3 zwischen einige der
Druckmeßanschlüsse und den Differenzdruckmesser geschaltet sind.
Es wird nunmehr auf Fig. 1 Bezug genommen. Mit 10 ist eine Rohrleitung für Schlamm, wie z. B. Baggersehlamm,
bezeichnet,derder Rohrleitung lOdureh eine Zentrifugalpumpe 12 zugeführt wird. Die Rohrleitung
10 enthält ein U-förmigcs Meßrohr 13, das entsprechend der Zeichnung oder umgekehrt angeordnet
sein kann, um zwei senkrechte Schenkel 14, 15 zu bilden, deren obere Enden durch Krümmer 16
bzw. 17 von 90° mit waagerechten Abschnitten der Rohrleitung 10 verbunden sind, und deren untere Enden
durch einen Krümmer 18 von 180° miteinander verbunden sind, Obwohl das U-förmige Meßrohr 13
vorzugsweise senkrecht angeordnet ist, könnte es auch, wenn Raumbeschränkungen es erforderlich machen,
in einer zur Waagerechten geneigten Ebene liegen, vorausgesetzt jedoch, daß die Projektion der
Schenkel auf die Vertikale endlich groß bleibt.
In jedem Schenkel 14,15 sind zwei senkrecht voneinander
auf Abstand gehaltene Druckmeßanschlüsse
t0 19, 20 bzw. 22, 24 vorgesehen. Die entsprechenden
unteren und oberen Druckmeßanschlüsse 20, 22; 19, 24 jedes Paares sind durch Druckleitungen 26,28 miteinander
verbunden, deren Mittelpunkte durch Druckmeßleitungen 30, 32 mit den gegenüberliegen-
'5 den Seiten eines einzigen Differenzdruckmessers 34
verbunden sind, dessen Ausgang 36 an eine Anzeigevorrichtung 38 angeschlossen ist; diese zeigt unmittelbar
den Wert des spezifischen Gewichtes an.
Obwohl der senkrechte Abstand zwischen jedem
*o Paar von Druckmeßanschlüssen 19. 20, 22, 24 in
Fig. 1 der gleiche ist, sei doch darauf hingewiesen, daß die entsprechenden Druckmeßanscnlüsse 19, 20,
22, 24 nicht in waagerechten Ebenen liegen, obwohl sie in parallel zueinander verlaufenden geneigten
a5 Ebenen liegen. Es ist nach umfangreichen Forschungsarbeiten
festgestellt worden, daß, wenn nicht die in den Schenkeln vorgesehenen Druckmeßanschlüsse
19, 20, 22, 24 in Stellungen liegen, wo der Strömungsmittelfluß gleichmäßig und im wesentlichen
frei von Wirbeln ist, die durch einen plötzlichen Richtungswechsel verursacht werden, wenn das Strömungsmittel
die Krümmer 16, 17, 18 überquert, die Drücke an den Druckmeßanschlüssen 19, 20, 22, 24
die Zusammensetzung des durch die Rohrleitung 10 strömenden Schlamms nicht genau widerspiegeln.
Wenn beispielsweise der Druckmeßanschluß 19 zu nahe an dem ersten Krümmer 16 liegt, dann neigen
beim Eintritt des Schlamms in den Krümmer 16 die schwereren Bestandteile aufgrund der Schwerkraft
dazu, sich in einer geraden Linie in Richtung nach links oder aus dem Krümmer 16 herauszubewegen
und zeigen so an dem Druckmeßanschluß 19 einen Druck an, der größer ist als der tatsächliche Durchschnittsdruck
des Strömungsmittels an diesem Punkt.
Ebenso besteht bei der Annäherung dis Strömungsmittels an den unteren Krümmer 18 ein rückwärts gerichteter
Wirbelstrom, der entgegengesetzt zur Flußrichtung des Strömungsmittels in dem Schenkel 14
strömt, und wenn der Druckmeßanschluß 20 in diesem Bereich angeordnet ist, dann ist der Druck dort keine
genaue Wiedergab;.; der Beschaffenheit des Strömungsmittels. Vorzugsv/eise sollte jeder Druckmeß
anschluß 19, 20,22, 24 an der Seite des Rohres angeordnet sein, die sich auf der Innenseite der
Krümmerbiegung befindet, um so möglichst frei von dem im Strom veibleibenden Ungleichgewicht der
Feststoffe zu sein, das durch die Schwerkraft oder Zentrifugalkraft erzeugt wird, wenn der Fluß einen
Krümmer 16,17,18 überquert. Somit sind die Druckmeßanschlüsse
19,20 in dem Schenkel 14 auf der Seite des Schenkels angeordnet, die mit Bezug auf den aufströmseitigcn
Krümmer 16 am weitesten nach innen liegt. Die Druckmeßanschlüsse 22, 24 in dem Schenkel
15 sind ebenso auf der Innenseite der Windung des Krümmers 18 rngeordnct.
Die oberen und unteren Druckmeßanschlüsse 19, 20, 22, 24 jedes Paares sollten so weit wie praktisch
durchführbar voneinander getrennt angeordnet wer-
den, und zwar jeder in einem Bereich des Schenkels 14, 15, der gerade hinter oiler kurz vor dem Bereich
liegt, in welchem die Krümmer 16, 17, 18 den Strömungsmittelfluß ernstlich beeinträchtigen. Da sich der
rückwärts gerichtete Wirbelstrom nur über eine relativ
kurze Strecke in dem Schenkel 14 nach oben erstreckt, kann der untere Druckmeßanschluß 20 relativ nahe
an dem Krümmer liegen, während der obere Druckmeßanschluß 19 wegen der relativ weitaus größeren
Ausdehnung des vorwärts gerichteten Wirbelstromes um eine größere Entfernung von dem Krümmer 16
entfernt liegen muß, damit er dem gleichmäßigen Strom frei von Wirbeln ausgesetzt ist.
In ähnlicher Weise muß der untere Druckmeßanschluß 22 in dem Schenkel 15 des Meßrohres 13 um
eine Entfernung oberhalb des Krümmers 18 an einem Punkt angeordnet werden, der erheblich oberhalb des
Krümmers 18 liegt. Der obere Druckmeßanschluß 24 in '.!cm Schenke! 15, der erheblich !änp*?r ^rin k;mn
als der Schenkel 14, wie gezeigt, kann um dieselbe Entfernung oberhalb des unteren Druckmcßanschlusses
22 angeordnet werden wie der Druckmeßanschluß 19 über dem Druckmeßanschluß 20 im
Schenkel 14.
Bei der beschriebenen Anordnung, bei der die Druckmeßanschlüsse 19, 20, 22, 24 nicht unbedingt
in waagerechten Ebenen angeordnet sind, wie es bei bekannten Anlagen für wesentlich gehalten wurde,
sondern so weit wie pi aktisch durchführbar voneinander auf Abstand gehalten sind und dennoch in Bereichen
liegen, wo praktisch keine Wirbel auftreten und der Fluß gleichmäßig ist, ist die Anzeige des spezifischen
Gewichtes weitaus genauer als bei den bekannten Anordnungen, bei denen nicht die Schwierigkeiten
erkannt wurden, die durch von den Krümmern verursachte Wirbel und ungleichmäßige Verteilung des
Baggerschlamms entstehen.
Die Anordnung nach Fig. 2 ist ähnlich derjenigen nach Fig. 1, und es werden für gleiche Teile die gleichen
Bezugszeichen benutzt. Fig. 2 unterscheidet sich von Fig. 1, indem sie eine Anordnung zeigt, in der
eine noch größere Genpuigkeit erzielt werden kann als in der Anordnung nach Fig. 1, indem die Druckmeßanschlüsse
19', 20', 22', 24' jedes Schenkels nicht unbedingt um die gleiche Entfernung voneinander auf
Abstand gehalten sind, sondern in einem Abstand voneinander liegen, der die auf der Abströmseitc gemeinsam
auftretenden Störungen in Betracht zieht. Indem die Druckmeßanschlüsse 19, 20, 22, 24 in
Fig. 1 um gleiche Entfernungen voneinander auf Abstand gehalten sind, heben sich die Reibungsverluste
zwischen den Druckmeßanschlüssen 19, 20, 22, 24 jedes Paares theoretisch auf, hierbei ist jedoch nicht
in Betracht gezogen, daß im Verlauf der Biegung von 180° die Geschwindigkeitsverteilung über den Querschnitt
sich in einen Strom hoher Geschwindigkeit verformt, der von einem sich langsamer bewegenden
Ring von veränderlicher Form umgeben wird. Da das Grundprinzip der Erhaltung der Masse zutrifft, muß
die Durchschnittsgeschwindigkeit über den konstanten Querschnitt des Abgaberohres an allen Punkten
gleich sein. Jedoch liefert die Integration des Staudrucks (der sich mit dem Geschwindigkeitsquadrat
ändert) über einen Querschnitt des Rohres, der einen Strom hoher Geschwindigkeit enthält, einen höheren
Gesamtstaudruck als bei gleichmäßiger Geschwindigkeit in dem Rohr. Somit hat der Strom, der dem
Krümmer von ISO'' in dem Schenkel 15 folgt, einen höheren Staudruck als der Strom, der nur dem Krümmer
von 90' in dem Schenkel 14 folgt. Ein Teil dieses
zusätzlichen Staudrucks wird in einen statischen Staudruck im Schenkel 15 /wischen den Druckmcßan-Schlüssen
22' und 24' umgewandelt, was zu einer offensichtlichen
Herabsetzung des Reibungsverlustes führt.
Der aufgrund des beschriebenen Dutchflußschemas
tier Anlage innewohnende Fehler läßt sich im wesentlichen dadurch ausschalten, daß man den oberen
Druckmeßanschluß 24' in dem Schenkel 15 in einer solchen Stellung anordnet, die keine besondere Beziehung
zu dem unteren Druckmeßanschluß 22' hat, sondern vielmehr eine Druckanzeige erzeugt, die eine
•5 genaue Wiedergabe des zusammengefaßten Reihungsverlustes
zwischen dem oberen Druckmeßanschluß 19 in dem rechten Schenkel 14 und dem oberen
Druckmeßanschluß 24 in dem linken Schenkel 15 ist, so daß sich die Reibungsverluste tatsächlich aufheben
und keinen Fehler in der Anzeige des spezifischen Gewichtes verursachen.
Die Anordnung der Druckmeßanschlüssc 19, 20, 22, 24; 19', 20', 22'. 24' in Fig. I oder Fig. 2 muß
natürlich in etwa empirisch sein, und es ist festgestellt
»5 worden, daß. wenn der obere Druckmeßanschluß 19,
19' um etwa drei Rohrdurchmesser unter dem Ende des Krümmers 16 angeordnet ist, hierdurch ein
zweckmäßiger Meßpunkt gegeben ist. In ähnlicher Weise ist festgestellt worden, daß bei Anordnung eines
Druckmcßanschlusses im Bereiche eines Gegenstromwirbel erzeugenden Krümmers etwa IV2 Rohrdurchmesser
über oder unter diesem Krümmer ein zweckmäßiger Meßpunkt gegeben ist. Der obere Druckmeßanschluß 24 wird dann um eine größere
Entfernung über dem Anordnungspunkt des unteren Druckmeßanschlusses 22 angeordnet, um der Wirkung
des Durchflußschemas entgegenzuwirken und so den richtigen, eingestellten Anzeigewert zu liefern.
Der aufsteigende Schenkel 15 sollte lang genug sein, so daß sein oberer Druckmeßanschluß nicht in einem
Bereich des durch den abströmscitigen Krümmer 17 verursachten Gegcnwirbels liegt.
In der Praxis werden die Druckmeßanschlüsse 19, 20, 22, 24 vor einer Verstopfung durch in dem Strom
vorhandene Feststoffe bewahrt, indem durch Reinigungsleitungen klares Wasser bei einem bekannten,
jedoch höheren Druck als dem in der Rohrleitung herrschenden Druck durch jeden Druckmeßanschluß
19, 20, 22, 24 in die Rohrleitung 10 eingespritzt wird; der entstehende Druck an jedem Druckmeßanschluß
19, 20, 22, 24 ist ein Maß für den an diesem "unkt in der Rohrleitung 10 herrschenden Druck. Düsen zur
Begrenzung des Reinigungswasserstromes sind in der Technik des Druckmessens in Schlämme fördernden
Rohrleitungen bekannt und bilden keinen Teil der vorliegenden Erfindung.
In der Ausführungsform nach Fig. 3 sind Druckmeßanschlüsse 40, 42 in entsprechenden Schenkeln
44, 46 eines U-förmigen Meßrohres in Richtung der Krümmer 48, 50 desselben angeordnet, jedoch wird
anstatt zweier Druckmeßanschlüsse bei dem 180°- Krümmer 52 wie bei den Ausführungsformen nach
den Fig. 1 und 2 ein einziger Druckmeßanschluß 54 benutzt, der vorzugsweise in einer Ebene durch den
höchsten Punkt des Krümmers 52 liegt, was bei der symmetrischen Anordnung der Fig. 3 eine senkrechte
Ebene durch die Mitte des Krümmers 52 ist.
Der Druckmeßanschluß 54 ist einer von mehreren
Der Druckmeßanschluß 54 ist einer von mehreren
radialen Druckmeßanschlüssen, die durch clic Uc-zugszciehcn
54' und 54" bezeichnet werden. Der Druckmeßanschluß 54 iirbcitet mit beiden Druckmeßanschlüssen
40. 42 zusammen, und Druckunterschiede zwischen den Druckmeßanschlüssen 40 und
54 wcj Jen mit dem Druckunterschied zwischen ilen
Druckrneßanschlüssen 42 und 54 in einer noch zu beschreibenden Weise ausgeglichen.
Wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt, sini' die unteren Druckmcßanschlüssc 40, 42 der Fig. 3 durch Druckleitungen
56, 58 miteinander verbunden, die zur Hochdruckseite eines Differenzdruckmessers 60 führen,
und der einzelne Druckmeßanschluß 54 ist durch eine Leitung 59 mit der Niederdruckseite des Differenzdruckmessers
60 verbunden. Der letztere erzeugt '5 ein Ausgangssignal, welches den Druckunterschied
7wi<;rhi?n <lpm ohrrr-n DrnrkmoKunvrhluK 54 nnil i.lrn
unteren Druckmeßanschlüssen 40, 42 angibt, und diese Differenz ist eine Funktion des spezifischen Gewichtes
des das Meßrohr durchströmenden Schlammes.So kann das Ausgangssignal des Differenzdruckmessers
60 einer Meßeinrichtung 62 zugeführt werden, die eine Skalenteilung zur unmittelbaren
Anzeige des spezifischen Gewichtes besitzt.
Wie bereits oben erwähnt, ist es bei der Benutzung *5
von Druckmeßanschlüssen, die sich durch die Wände von Schlamm fördernden Rohrleitungen hindurcherstrecken,
üblich, den Druck in der Rohrleitung als Resultie .ende des Druckes in der Leitung zu bestimmen
und Wasser, das von einer Quelle (nicht gezeigt) an 3« die Druckmeßanschlüsse herangeführt wird, zur Reinigung
bei einem bekannten, jedoch höherem als dem in der Rohrleitung herrschenden Druck einzuführen.
Das Reinigungswasser strömt durch den Druckmeßanschluß 40 in die Rohrleitung ein und strömt auch
durch die Leitungen 56,58 in Richtung der Pfeile und von dort in die Rohrleitung durch den Druckmeßanschluß
42. Um die benötigte Menge des der Reinigung dienenden klaren Wassers zu begrenzen, sind die Leitungen
56, 58 auf beiden Seiten ihres Verbindungspunktes mit dem Differenzdruckmesser 60 mit Düsen
64 versehen, die in Fig. 5 ausführlicher gezeigt sind.
Gemäß der Erfindung kann eine Genauigkeit in der Angabe des spezifischen Gewichtes in solchem Maße
erzielt werden, daß sich diese Angabe dem tatsächlichen spezifischen Gewicht des Strömungsmittels in
der Rohrleitung fehlerlos oder mit annehmbaren, ganz geringen Fehlern nähert, und zwar aufgrund der sorgfältigen
Auswahl der Stellung für die Druckmeßanschlüsse 40, 42, 54, so daß die Druckunterschiede infolge
Reibung und Krümmerwirkungen zwischen den Druckmeßanschlüssen 42 und 54 und den Druckmeßanschlüssen
40 und 54 gleich sind, wenn klares Wasser durch die Rohrleitung strömt und auch wenn Schlamm
durch die Rohrleitung strömt.
Für die erste Messung mit klarem Wasser ist der Druckmeßanschluß 42 vorzugsweise in einer Ebene
durch den Mittelpunkt des Krümmers 48 angeordnet, d. h. 45° von der Waagerechten und auf der Seite der
Rohrleitung in einer Stellung, die den Durchschnitt zwischen dem Mindestdruck am Innenradius des
Krümmers 48 und dem Höchstdruck unter der Zentrifugalkraft des Strömungsmittels am äußeren Radius
des Krümmers 48 bildet. Es ist durch Versuche festgestellt worden, daß diese Stellung die günstigste für den
abströmseitigen Krümmer 48 ist. Zu Beginn wird ein Druckmeßanschluß 54' in der Mitte zwischen dem inneren
und dem äußeren Radius des Krümmers 52 gewühlt und bei Durchstrom von klarem Wasser durch
das Rohr der Druckunterschied zwischen den DruckmclJiinschlüsscn
42 und 54 in bekannter Weise durch ein geeignetes Instrument, wie z. H. ein Manometer,
bestimmt. Danach wird der Druckmcßanschluß 40 im rechten Schenkel 44 des U-I'örmigcn Meßrohres auf
der Suite an einem solchen Platz angeordnet, daß bei
klarem Wasser in der Rohrleitung der Druckunterschied zwischen ilen Druckmeßanschlüssen 40 und 54
gleich oder im wesentlichen gleich dem vorerwähnten Druckunterschied zwischen den Diuckmeßanschlüssen
42 und 54' ist.
Nach dem Festlegen der Anfangsstellung des
Druckmeßanschlusses 40 wird Schlamm mit einem bekannten spezifischen Gewicht durch die Rohrleitung
gepumpt und der Druckunterschied infolge des (it'wirhti· ίΐίτ l-VsKtoffr in den Schenkeln verschiedener
Länge zwischen den Druckmeßanschlüssen 42, 54' und 40, 54' errechnet. Sodann wird der tatsächliche
Druckunterschieil zwischen ilen Druckmeßanschlüssen
42. 54'. 40, 54' gemessen und der Druckunterschied infolge des Gewichtes der Feststoffe von dem
gemessenen Wert abgezogen, so daß nur das Druckgewicht der Feststoffunterschiede aufgrund von Faktoren
wie Reibung und Krümmerwirbel nachbleibt. Wenn nun gesagt wird, daß die Drücke in den entsprechenden
Schenkeln für den in der Rohrleitung fließenden Schlamm ausgeglichen sind, dann bedeutet
dies, daß der Faktor des Schlammgewichtunterschiedes bei der Bestimmung der ausgeglichenen Druckunterschiede
ausgeschaltet worden ist. So wird der Druckunterschied zwischen den Druckmeßanschlüsscn
42, 54' und den Druckmeßanschlüssen 40, 54' beim Durchströmen von Schlamm durch die Rohrleitung
jedoch unter Ausschaltung des Gewichtfaktors gemessen, und es wird festgestellt werden, daß wie
erwartet, die Druckunterschiede infolge Reibung und Krümmerwirkung bei den Feststoffen in dem
Schlamm nicht gleich sind. Dieser Unterschied läßt sich durch Veränderung der Lage des Druckmeßanschlusscs
40 ausgleichen. Wenn wieder klares Wasser durch die Rohrleitung gepumpt wird, dann können
die Druckunterschiede wieder aus dem Gleichgewicht sein, können jedoch durch Veränderung der radialen
Lage des Druckmeßanschlusses 54' zur Annahme der Lage beispielsweise des Druckmeßanschlusscs 54" ins
Gleichgewicht gebracht werden, wobei es sich bei dieser Lage des Druckmeßanschlusses 54" um einen Niederdruckbereich
handelt, da er näher an dem inneren Radius des Krümmers 52 liegt als der Druckmeßanschluß
54'.
Wenn wieder Schlamm durch die Rohrleitung gepumpt wird, dann können die Druckunterschiede wiederum
ungleich sein, jedoch wird diese Ungleichheit geringer sein, und man kann zum Ausgleich der
Druckunterschiede entweder auf die radiale Lage des Druckmeßanschlusses 54'oder die vertikale Lage des
Druckmeßanschlusses 40' oder eine Kombination aus beiden zurückgreifen. Dieses Verfahren wird wiederholt,
bis eine radiale Lage des Druckmeßanschlusses im Krümmer 52 erreicht ist, beispielsweise bei 54, und
eine vertikale Lage des Druckmeßanschlusses 40 gefunden worden ist, die einen ausgeglichenen Druckunterschied
zwischen den Druckrneßanschiüssen 42, 54 und den Druckmeßanschlüssen 40, 54 für klares
Wasser und ebenso für Schlamm schafft. Nach Festlegung dieser Stellungen für die Druckmeßanschlüsse
40,42.54 werden diese durch Leitungen mit dem DU-.
lerenzdruekmesset 60 verbunden.
Als ein praktisches Beispiel der relativen Lage der Druekmeßanschlüssc 40, 42, 54 in einer Rohrleitung
wurden bei einer Rohrleitung von normalem Durchmesser mil Krümmern und Biegungen mit einem
Durchschnittsradius von 3 Rohrdurehmessem und
senkrechten Sche:?kcln mit einer Lunge von d Durchmessern
günstigste Ergebnisse erzielt bei einer Anordnung ties Druekmeüanschlusscs42 in der Mitte der
Seite des Krümmers 48, wie bereits beschrieben, bei Anordnung des Driickmeßanschlusses40auf der Seite
der Rohrleitung um eine Entfernung entsprechend einem Rohrdurchmesser über dem Krümmer SO und
bei Anordnung des Druckmeßanschlusscs 54 in der Mittelebene des Krümmers 52, jedoch radial 17" unter
der Waagerechten.
Obwohl die Lage der Druckmeßanschlüsse 40, 42, 54 ins einzelne gehend besehneben worden ist, sei
doch darauf hingewiesen, daß die Erfindung nicht auf diese besondere Anordnung beschränkt ist, da offensichtlich
der obere Druckmeßanschluß 54 auch in die eine oder andere Richtung von der Mittelebene tier
Biegung fortbewegt werden kann und die Druckmeßanschlüsse 42 und 40 in verschiedenen radialen wie
auch verschiedenen linearen Stellungen angeordnet werden können. Kurz gesagt, kann die Anordnung tier
Druckmeßanschlüsse 40, 42, 54 innerhalb eines weiten Bereiches variiert werden, solange sie den Zweck
erfüllen, gleichmäßige Druckunterschiede zwischen dem oberen Druckmeßanschluß 54 und den beiden
unteren Druckmeßanschlüssen 40, 42 für klares Wasser und für Schlamm zu erzielen.
Der Platz für die Anordnung der Druckmeßanschlüsse 19, 20, 22, 24; 19', 20', 22', 24' entsprechend
den Fig. 1 und 2 kann entsprechend der oben mit Bezug auf Fig. 3 gegebenen Beschreibung bestimmt
werden. Mit Bezug auf Fig. 2 können beispielsweise die Druckmeßanschlüsse 19, 20', 22', 24' zunächst so
angeordnet werden, daß sie bei klarem Wasser gleichmäßige Druckuntersehiede zwischen jedem Paar von
Druckmeßanschlüssen 19, 24', 20', 22' in den entsprechenden Schenkeln ergeben. Wenn Schlamm zum
Durchströmen durch die Rohrleitung gebracht wird, dann kann die relative Lage der Druckmeßanschlüsse
19', 20' eines Schenkels 14 verändert werden, um Druckunterschiede in beiden Schenkeln 14, 15 auszugleichen,
und wenn wieder klares Wasser durch die Rohrleitung hindurchgeführt wird, dann können die
Druckmeßanschlüsse 22', 24' in dem anderen Schenkel 15 verändert werden, bis der Druckunterschied
in beiden Schenkeln 14, 15 wieder ausgeglichen ist; dieser Vorgang wird wiederholt, bis der Druckunter-
'5 schied für klares Wasser und ebenso für Schlamm
gleich ist. Wiederum kann bei Erzielung dieses Ausgleichs die Stellung der Druckmeßanschliisse 19',
20', 22', 24' radial wie auch linear verändert werden.
Nachdem die entsprechenden Druckmeßanschlüsse 19', 20', 22', 24' in den beiden Schenkeln 14. 15 miteinander
und auch mit dem Differenzdruckmesser 34 verbunden worden sind, werden die oberen Paare der
Druckmeßanschlüsse 19, 24; 19', 24' nach Fig. 1 und
a5 2 oder der einzelne Druckmeßanschluß 54 der Fig. 3,
nämlich die Niederdruckmeßanschlüsse, mit der Niederdruckseite des Differenzdruckmessers 34, 60 und
die anderen beiden Druckmeßanschlüssc 20, 22; 20', 24'; 40, 42 mit der Hochdruckseite verbunden. Bei
Kalibrierung der Meßeinrichtungen 38, 62 derart, daß sie bei klarem Wasser ein spezifisches Gewicht von
1 anzeigen, liefert diese Meßeinrichtung einen Anzeigewert größer als 1, der mit guter Genauigkeit den
tatsächlichen Wert des spezifischen Gewichtes des Schlammes angibt (wie durch Proben festgestellt) und
auf den sich der Baggerführer als eine genaue Anzeige
des spezifischen Gewichtes des durch die Rohrleitung hindurchgehenden Schlamms verlassen kann.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (7)
1. Vorrichtung zur Bestimmung des spezifischen Gewichtes von durch eine Rohrleitung bewegtem
Schlamm, mit einem U-förmigen in die Rohrleitung eingefügten Meßrohr, dessen Schenkel
eine endliche Projektion auf die Vertikale aufweisen, mit an beiden Schenkeln vorgesehenen
Druckmeßanschlüssen, und mit einem Differenzdruckmesser, der mit den Druckmeßanschlüssen
verbunden ist, wobei die beiden jeweils am weitesten vom Krümmer des Meßrohres entfernten
Druckmeßanschlüsse über eine gemeinsame Druckleitung mit dem Differenzdruckmesser verbunden
sind, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden durch die Druckleitung (26; 56, 58)
verbundenen Druckmeßanschlüsse (19, 24; 19', 24'; 40, 42) unterschiedlichen Abstand vom
Krümmer (18; 52) des Meßrohres aufweisen; und daß mindesiens ein weiterer Druckmeßanschluß
(20, 22; 20', 22'; 54) an einer Stelle im Meßrohr angeordnet ist, die von beiden der miteinander
verbundenen Druckmeßanschlüsse entfernt ist und an der das Umlenken des Schlammstromes
durch den Krümmer (18; 52) ohne Einfluß auf das Meßergebnis bleibt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der strom-abgelegene (24; 24';
42) der miteinander verbundenen Druckmeßanschlüsse größeren Abstand vom Krümmer (18;
52) aufweist als der strom-aufgelcgene (19; 19
40).
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei auf jedem der Schenkel je ei· weiterer Druckmeßanschluß
vorgesehen ist und diese weiteren Druckmeßanschlüsse über eine gemeinsame zweite Druckleitung mit dem Differenzdruckmesser
verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß der in Strömungsrichtung vor dem Krümmer (18)
gelegene weitere Druckmeßanschluß (20; 20') eine Streckt·, vor dem Krümmer (18) angeordnet
ist, welche größer ist als die rückwärtige Reichweite der Strömungsstörung durch den Krümmer
(18); und daß der hinter dem Krümmer gelegene Druckmeßanschluß (22; 22') eine Strecke hinter
dem Krümmer (18) liegt, die größer ist als die in Vorwärtsrichtung auftretende Strömungsstörung
durch den Krümmer (18).
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den
stromauf des Krümmers gelegenen Druckmeßanschlüssen (19', 20') kleiner ist als der Abstand zwischen
den stromabgelegenen Druckmeßanschlüssen (22', 24').
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der einzige weitere
Druckmeßanschluß (54') im Krümmer (52) angeordnet ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Krümmer (52) einen
Krümmungsradius von drei Rohrdurchmessern aufweist, und daß der weitere Druckmeßanschluß
(54) in der Mitte des Krümmers (52) und 17° zu der durch die Schenkel (44, 46) gegebenen Ebene
geneigt angeordnet ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckmeßan-
Schlüsse an Rohrwandabschnitten angeordnet sind, die von den vom Schlamm unter Einwirkung
der Zentrifugalkraft angeströmten Rohrwandabschnitten entfernt sind,
8, Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis
7, dadurch gekennzeichnet, daß die bei weiteren Krümmern (16, 17; 48, 50) zur Verbindung des
Meßrohres mit der Rohrleitung angeordneten Druckmeßanschlüsse (19,24; 19', 24'; 40) so weit
von diesen entfernt sind, daß Strömungsstörungen abgeklungen sind.
9, Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis
7, dadurch gekennzeichnet, daß die bei weiteren Krümmern (48) zur Verbindung des Meßrohres
mit der Rohrleitung angeordneten Druckmeßanschlüsse (42) in der Mitte dieser Krümmer (48)
eingeordnet sind.
10, Verfahren zum Festlegen der Lage der Druckmeßanschlüsse bei einer Vorrichtung zur
Bestimmung des spezifischen Gewichtes von Schlamm nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet,
a) daß durch die Vorrichtung Wasser gepumpt wird, wobei der Druck an den Druckmeßanschlüssen
getrennt gemessen wird;
b) daß die gegenseitige Lage der Druckmeßanschlüsse so geändert wird, daß der Druckabfall
zwischen den in der geeichten Vorrichtung durch die Druckleitung verbundenen Druckmeßanschlüssen und dem weiteren
Druckmeßanschluß bzw. den durch die zweite Druckleitung verbundenen weiteren
Druckmeßanschlüssen gleich ist;
c) daß hierauf Schlamm bekannter Dichte durch die Vorrichtung gepumpt wird, wobei
wiederum der Druck an den Druckmeßanschlüssen getrennt gernessen wird;
d) daß die gegenseitige Lage der Druckmeßanschlüsse so geändert wird, daß der Druckabfall
zwischen den in der geeichten Vorrichtung durch die Druckleitung verbundenen Druckmeßanschlüssen und dem weiteren
Druckmeßanschluß bzw. den durch die zweite Druckleitung verbundenen weiteren Druckmeßanschlüssen gleich ist; und
e) daß die Schritte a) bis d) wiederholt werden, bis sowohl beim Durchpumpen von Wasser
als auch von Schlamm bekannter Dichte durch die Vorrichtung gleiche Druckabfälle
erhalten werden.
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
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DE2259086B2 DE2259086B2 (de) | 1977-09-01 |
DE2259086C3 true DE2259086C3 (de) | 1978-04-20 |
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DE (1) | DE2259086C3 (de) |
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NL (1) | NL7300049A (de) |
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NO178206C (no) * | 1993-08-06 | 1996-02-07 | Rogalandsforskning | Framgangsmåte og apparat for måling av tetthet og trykktap i en strömmende væske |
US9797334B2 (en) * | 2016-01-26 | 2017-10-24 | Southwest Research Institute | Techniques for mitigating low-speed pre-ignition conditions in an engine and a fuel delivery system using the same |
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-
1973
- 1973-01-03 NL NL7300049A patent/NL7300049A/xx not_active Application Discontinuation
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GB1414797A (en) | 1975-11-19 |
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NL7300049A (de) | 1973-07-20 |
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