DE2720040B2 - Durchfluß-Meßvorrichtung für strömende Medien - Google Patents
Durchfluß-Meßvorrichtung für strömende MedienInfo
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Description
Die Erfindw. .g bezieht sich auf eine Durchfluß-Meßvorrichtung
für strömende Medien in Rohrleitungen und kann insbesondere zum Messen des Flüssigkeitsbzw. Gasdurchsatzes in Rohrleitungen mit großem
Durchmesser erfolgreich eingesetzt werden.
Zur Zeit finden verschiedenartige Meßvorrichtungen 2> für Durchflußmessungen von fließenden Medien Anwendung,
die auf dem Prinzip eines veränderlichen Druckgefälles beruhen. In der Regel enthalten derartige
Meßvorrichtungen eine Meßstrecke in der Rohrleitung und eine im Strom des fließenden Mediums querstehen- üi
de Meßblende.
Eines der kompliziertesten Probleme dieser Meßvorrichtungen stekt der Ein- und Ausbau der Meßblende in
die Meßstrecke der Rohrleitung dar.
Es ist z. B. eine Durchfluß-Meßvorrichtung bekannt r>
(US-PS 19 58 854), bei der in der Meßstrecke der Rohrleitung ein Querschlitz zum Einführen der Meßblende
in die Rohrleitung vorgesehen ist. Zum Festlegen der Meßblende quer zur Medienströmung dient eine
Halterung, durch welche die Meßblende in ihrer Arbeitsstellung festgehalten wird, und die eine Ebene im
Gehäuse der Meßvorrichtung darsteilen kann.
Diese Vorrichtung ist insofern nachteilig, weil der Schlitz, dessen Länge mindestens gleich dem Durchmesser
der Meßblende ist, die Festigkeit der Rohrleitung an v,
dieser Stelle erheblich vermindert. Um die Festigkeit der Rohrleitung beizubehalten, muß die Meßstrecke der
Rohrleitung sehr massiv, in jedem Fall massiver als die restliche Rohrleitung ausgeführt werden. Diese Notwendigkeit,
die Wandstärke im Bereich der Meßstrecke v, zu vergrößern, kompliziert die Bearbeitung und
erfordert ggf. eine auseinandernehmbare Ausführung der Meßvorrichtung, wodurch sich wiederum die ganze
Konstruktion kompliziert und eine weitere Gewichtszunahme und Werkstoffbedarf zur Folge hat. y,
Besondere Schwierigkeiten entstehen bei der Herstellung
von Meßvorrichtungen für Messungen in Großrohren mit Durchmessern von 700 bis 1400 mm,
die vorwiegend als Hauptrohrleitungen zum Transport von Gas verwendet werden. Bei derartigen Großrohren mi
sind für die Meßvorrichtungen infolge ihres großen Gewichtes Spezialfundamente erforderlich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Meßvorrichtung so auszugestalten, daß in der Meßstrecke
normale Rohre der Rohrleitung eingesetzt μ werden können und den Werkstoffbedarf und ihren
technischen Herstellungsaufwand zu verringern.
Diese Aufgabe wird bei einer Durchfluß-Meßvorrichtung für strömende Medien in Rohrleitungen, die auf
dem Prinzip der Messung eines veränderlichen Druckgefälles beruht und eine Meßstrecke mit einem Schlitz
zum Einbau einer flachen Meßblende enthält, die quer zur Strömungsrichtung an einer ortsfesten Halterung
festgelegt ist und dadurch gelöst, daß der Schlitz im Bereich von ±45° zur Längsachse der Meßstrecke
ausgerichtet ist.
Obwohl die Verlegung des Schlitzes längs der Rohrleitungsmeßstrecke eine gewisse Verminderung
ihrer Festigkeit verursacht, kann die Beibehaltung bzw. Wiederherstellung der Festigkeit ohne weiteres durch
Anschweißen einer in ihrer Form einfachen und leichten Einlage in Form eines Rahmens erreicht werden. Dieser
Vorteil ergibt sich dadurch, daß der Schlitz eine einfachere Form als bei Queranordnung hat, in der er
bogenförmig verläuft.
Darüber hinaus beträgt die Länge des Einschnitts in der Rohrleitung bei dem Längsverlauf des Schlitzes
etwa die Größe eines Meßblendendurchmessers. Ein Querschütz erreicht dagegen die Länge des Einschnitts
in der Rohrleitung von ca. ?* =1,5 D, d. h. die Länge
des Einschnitts der Rohrleitung ist bei der erfindungsgemäßen Meßvorrichtung um l,5fach kleinen Durch die
vorteilhafte Besonderheit können die Meßstrecken aus den Rohren der Haaptrohrleitung hergestellt werden.
Dabei werden das Gewicht und der Preis der ganzen Konstruktion stark herabgesetzt, die Gesamtgröße der
zu bearbeitenden Oberflächen wird kleiner, wodurch die Herstellung sich vereinfacht.
Da in der erfindungsgemäßen Meßvorrichtung eine einfache Einlage eingebaut und für die Meßstrecke
gleiche Rohre wie für die Hauptrohrleitung verwendet werden können, vermindern sich die Herstellungskosten
für die ganze Meßvorrichtung.
Zu den Vorteilen der erfindungsgemäßen Meßvorrichtung
gehört auch noch neben der Verminderung des Metallverbrauchs eine Verkleinerur-j ihrer Gesamtabmessungen
und ihrer Außenfläche, was einer zusätzlichen Abkühlung der Meßblcnde im Winter vorbeugt,
wodurch sie sich vereist und ihre Meßkennwerte verzerrt werden.
Nachstehend wird die Erfindung durch Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen anhand der
Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
Fig. I einen Querschnitt der Meßvorrichtung mit einer in der Rohrleitung angeordneten Meßblende,
Fig. 2 einen Längsschnitt nach der Schnittlinie H-Il in
Fig. 1,
Fig. 3 eine teilgeschnittene Ansicht der Rohrleitung
mit einem schräg zur Längsachse der Meßstrecke ausgerichteten Schlitz,
Fig.4 einen Längsschnitt der Meßvorrichtung nach
Fig. 3 mit einem Manipulator zur Herausnahme der Meßblende.
Bei der Ausführung nach den F i g. 1 und 2 ist in einer Meßstreckenwand I ein schlitzartiger Ausschnitt 2
vorgesehen, der parallel zur Achse der Meßstrecke verläuft (Fig. 2). In der Meßstrecke ist quer zu dieser
eine Meßbiende 3 mit einer Zentralbohrung untergebracht, deren Ansatz 4 aus dem Schlitz 2 herausragt und
zur Drehung der Meßblende 3 in der Rohrleitung sowie zu ihrer Herausnahme durch den Schlitz 2 dient.
Der Schlitz 2 ist durch einen Deckel 5 mit einer Dichtung 6 (Fig. 2) beispielsweise in Form eines
elastischen Gummigeflechtes abgedeckt. Zur besseren Abdichtung des Schlitzes befindet sich zwischen dem
Deckel 5 und der Wand 1 eine Metallasche 7, die an die
Wand der Rohrleitung angeschweißt ist. In dieser Metallasche 7 wird auch ein Schlitz ausgeführt, der mit
dem Schlitz 2 an der Meßstrecke der Rohrleitung beim Anschweißen der Lasche vereint wird. ί
Grundsätzlich ist die Vorrichtung auch ohne Metallasche 7 möglich, so daß der Deckel 5 gegebenenfalls
unmittelbar an die Wand 1 der Meßstrecke dicht anliegt. Dabei wird abe; die Form der Anlagefläche des Deckels
5 an der Außenfläche der Wand 1 erheblich komplizierter und die Sicherung einer genügenden Abdichtung des
Deckels 5 erschwert, während die Anlagefläche bei Verwendung der Metallasche 7 eben sein kann. Zur
Befestigung des Deckels 5 an der Meßstrecke dienen Schrauben 8, die gegebenenfalls den Deckel 5 an die π
Metallasche 7 herandrücken.
Die Meßblende 3 wird in der Meßstrecke an einer Halterung 9 fixiert, die als Metallring ausgeführt und in
der Meßstrecke z. B. durch Schweißen befestigt ist. Zur Befestigung der Meßblende 3 an der Halterung 9 sind >o
ein Anschlagstück iO und ein Bolzen 1 1 vorgesehen. An
dem Ansatz 4 der Meßblende ist eine GewinGebohrung
12 für den Bolzen 11 ausgeführt, während die Metallasche 7 einen Vorsprung 13 mit einer Bohrung für
diesen Bolzen aufweist Eine Ringdichtung 14 verhindert >>
das Überströmen des Arbeitsmediums unter Umgehung der zentralen Meßbohrung in der Meßblende. Zum
Erfassen des Druckgefälles in der Meßstrecke sind in der Wand 1 Kanäle 15 zur Druckentnahme vorgesehen.
Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Meßvor- w
richtung unterscheidet sich von den bisher bekannten Meßvorrichtungen nicht, welche auf dem Prinzip eines
veränderlichen Druckgefälles funktionieren.
Der Einbau der Meßblende 3 verläuft wie folgt. Zunächst werden die Schrauben 8 gelöst und der Deckel r>
5 abgenommen. Die an der Nase 4 gehaltene Meßblende 3 wird in den Schlitz 2 bis zum Anschlag gegen die
untere Wand 1 der Meßstrecke eingeführt. Hiernach wird die Meßblende 3 um 90° gedreht, wodurch ihr
Unterteil hin.er das Anschlagstück 10 gelangt, letzt -«>
wird der Ansatz mit dem Bolzen 11 angeschraubt, indem
man die Meßblende 3 an die Halterung 9 hcrandrückt und der Deckel 5 wird wieder an seiner Stelle montiert.
Die Herausnahme der Meßblende zur Wartung wird wie folgt durchgeführt. Die Schrauben 8 werden 4-1
ausgeschraubt, der Deckel 5 wird abgenommen und der Bolzen 11 wird ebenfalls ausgeschraubt. Die Meßblende
3 wird an dem Ansatz 4 ergriffen und längs des Schlitzes verschoben, bis der Unterteil der Meßblende 3 hinter
dem Anschlagstück 10 heraustritt. Dann wird die Meßblende gedreht, bis sie sich längs des Schlitzes 2
befindet, und herausgezogen.
In Fig.3 ist eine Ausführung der Meßvorrichtung
dargestellt, bei der der Schlitz 2 unter einem gewissen Winkel zur Längsachse der Meßstrecke verläuft und in
einer Entfernung von der Halterung 9 ausgeschnitten ist. In jedem Fall darf der Neigungswinkel zu der
Längsachse 45° nicht übersteigen, da sonst der Schlitz fast quer zu der Längsachse verläuft, was nachteilig
wäre. Diese Anordnung des Schlitzes 2 in einem Abstand von der Halterung 9 kann sich als zweckmäßig
erweisen, wenn die Halterung durch beidseitige Schweißnähte befestigt wird, was zur Verminderung der
Verformung der Halterung beim Schweißen von Nutzen isL
Die schräge Anordnung des rchlitzes 2 zur Längsachse der Meßsirecke kann zu kleineren Abmessungen
vom Deckel 5 und der Metallasche 7 bei geringen Druckwerten führen, bei welchen die Befestigung
des Deckels nur mit zwei Schrauben zulässig ist. Zum He/andrücken der Meßblende 3 zur Halterung 9 ist
eine Schraube 16 mit einer Kegelspitze vorgesehen, die in den Hohlraum der Meßstrecken der Rohrleitung
hineinragt, während der Schraubenkopf außerhalb der Meßstrecke bleibt. Die Schraube 16 wird durch einen
Deckel 17 mit einer Dichtung 18 abgedichtet. Die Meßblende kann durch mehrere solcher Schrauben
angepreßt werden.
Wie aus Fig. 4 ersichtlich, weist die Meßblende 3 keinen Ansatz 4 auf, wodurch ihr Aufbau vereinfacht
wird. Die Herausnahme und der Einbau der Meßblende 3 werden hierbei durch einen Manipulator 19 durchgeführt,
mit dessen Hilfe die Meßblende ergriffen und in erforderliche Stellung beim Einbau bzw. der ! lera1. .-»nähme
gedreht wird.
Die Anwendung der erfindungsgemäßen Meßvorrichtjng für Durchflußmessungen von strömenden
Medien ermöglicht eine wesentliche Vereinfachung der Meßstrecken, eine erhebliche Metaüeinsparung und
eine größere Zuverlässigkeit auch bei ungünstigen klimatischen Verhältnissen.
Hierzu I Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Durchfluß-Meßvorrichtung für strömende Medien
in Rohrleitungen, die auf dem Prinzip der Messung eines veränderlichen Druckgefälles beruht
und eine Meßstrecke mit einem Schlitz zum Einbau einer flachen Meßblende enthält, die quer zur
Strömungsrichtung an einer ortsfesten Halterung festgelegt ist, dadurch gekennzeichnet,
daß der Schlitz (2) im Bereich von ±45° zur Längsachse der Meßstrecke ausgerichtet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz (2) längs der Meßstrecke
der Rohrleitung verläuft.
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