DE2725138A1

DE2725138A1 - Vorrichtung zur verbesserung des stroemungsbildes in einer gasleitung

Info

Publication number: DE2725138A1
Application number: DE19772725138
Authority: DE
Inventors: Hendrik Bellinga
Original assignee: Nederlandse Gasunie NV
Current assignee: Nederlandse Gasunie NV
Priority date: 1976-06-08
Filing date: 1977-06-03
Publication date: 1977-12-22
Also published as: NO146450C; NO771993L; FR2354467B1; CA1056260A; NL181292B; NO146450B; NL7606133A; GB1577568A; FR2354467A1; US4142413A; BE855459A; SU843785A3; NL181292C

Description

HUBERT BAUER P A T K NTAN VV ALT H. HAVKlI ΡΛΤ.-Λ.Ν«·. · 11-31 AACHKN ■ 1.OTHRlNIiKR HIRASSK 5.»/KCKK Wl THKIMSl R ASSK

Deutsches Patentamt Zweibrückenstr. 12

_ΤΕ._{ΕΟΒΑΜΜΕ:}

8000 München 2 ro™».™ »o

"■ — — — -· — — — -· — —"" — — — — — —··"--"— DKUTSCHK BANK AO, AACHKN £602631

IURK ZKICHKN IHBK NACHRICUT MKINK ZKICHKN AACHKN

Β/ΚΒ(756) 1. Juni 1977

Patentanmeldung

Anm.: N.V. Nederlandse Gasunie, P.O.Box 19, Groningen (Niederlande)

Bez.: Vorrichtung zur Verbesserung des Strömungsbildes in einer Gasleitung

709851 /0872

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verbesserung des Strömungsbildes in einer Gasleitung vor einem Durchflußmesser, wobei zumindest drei mit regelmäßigen Perforationen versehene Platten mit einem gewissen Zwischenraum parallel zueinander senkrecht zur Leitungsachse angeordnet sind.

Eine solche Vorrichtung - in englischsprachigen Veröffentlichungen im allgemeinen "flow straightener" genannt und hier weiter als "Strömungsgleichrichter" bezeichnet - ist z.B. aus der amerikanischen Patentschrift 2.929.248 bekannt.

Strömungsgleichrichter werden dazu benutzt, die Lange des geraden vor einem Durchflußmesser befindlichen Leitungsstücks, das für eine gute Wirkung des Durchflußmessers erforderlich ist, an solchen Stellen zu beschränken, wo für ein langes gerades Leitungsstück, das mindestens 20 mal dem Leitungsdurchmesser entsprechen soll, kein Platz ist. Wenn man hinter einer Krümmung einen Strömungsgleichrichter anbringt, reicht ein gerades Leitungsstück zwischen Strömungsgleichrichter und Durchflußmesser mit einer Länge, die 5 mal dem Leitungsdurchmesser entspricht, aus. Es bestehen auch andere Typen Strömungsgleichrichter, die z.B. aus einem in der Leitung angebrachten Rohrbündel oder aus einer Reihe von parallel zur Leitungsachse angeordneten Blechen bestehen. Der eingangs genannte Typ Strömungsgleichrichter ist einfach konstruiert und wird am meisten benutzt.

Bei der bekannten Ausführungsform des eingangs erwähnten Typs Strömungsgleichrichter sind die perforierten Platten mit Distanzbolzen oder mit an die Platten angeschweißten Stäbchen in der Längsrichtung der Leitung aneinander befestigt. Eine der äußeren Platten ist im allgemeinen etwas größer als die anderen und wird zwischen zwei Flanschen zweier aneinander angeschlossener Leitungsabschnitte geklemmt. Es hat sich herausgestellt, daß die bekannte Aus-

709851/0872

führungsform bei Anwendung hinter einem das Strömungsbild stark störenden Element nicht effektiv genug ist. Dies ist der Fall in den Entspannungsstationen eines Erdgasleitungsnetzes, wo der Gasdruck der Hauptleitung (40 - 60 bar) auf den in der örtlichen Leitung herrschenden Druck (ca. 8 bar) reduziert wird. Die entnommene Gasmenge wird in einer relativ kurzen Entfernung hinter dem Reduzierventil, das das Strömungsbild in der Leitung außerordentlich stark stört, gemessen. Es hat sich gezeigt, daß der bekannte Strömungsgleichrichter in diesem Fall nicht effektiv genug ist, um erhebliche Meßfehler zu verhindern. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist nunmehr eine solche Verbesserung des eingangs erwähnten Strömungsgleichrichters zu schaffen, durch die auch ein stark gestörtes Strömungsbild derart korrigiert wird, daß eine zuverlässige Messung möglich ist.

Die Erfindung betrifft somit eine Vorrichtung zur Verbesserung des Strömungsbildes in einer Gasleitung vor einem Durchflußmesser, wobei zumindest drei mit regelmäßigen Perforationen versehene Platten mit einem gewissen Zwischenraum parallel zueinander senkrecht zur Leitungsachse angeordnet sind. Erfindungsgemäß sind die perforierten Platten ringsum abdichtend in oder an einer Buchse befestigt, die verschiebbar in die Leitung paßt. Vorzugsweise sind die perforierten Platten in oder an der Buchse geschweißt.

Es ist sehr überraschend, daß diese relativ geringe Veränderung einen großen Effekt hat. Die Verbesserung der Effektivität im Vergleich zu den bekannten Strömungsgleichrichtern ist größer, als man aufgrund des Fehlens der in der Strömungsrichtung angeordneten Stäbchen und des Spaltes zwischen der Innenwand der Leitung und dem Rand der Platten erwarten würde.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann unter Verwendung von drei perforierten Platten der gegenseitige Abstand

709851/0872

zwischen den Platten geringer gewählt werden - und zwar vorzugsweise etwa die Halte des Innendurchmessers der Leitung betragen - als bei der bekannten Vorrichtung, wobei dieser Abstand vorzugsweise dem Leitungsdurchmesser entspricht, so daß die Einbaulänge des erfindungsgemäßen Strömungsgleichrichters kleiner sein kann als die des bekannten Strömungsgleichrichters. Der Perforationsquerschnitt einer jeden Platte beträgt für den genannten Anwendungszweck hinter einem Reduzierventil vorzugsweise, aber nicht einschränkend, 15 - 25 % des freien Leitungsquerschnittes.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 2 ein in einer Gasleitung hinter einem bekannten, aus perforierten Platten bestehenden Strömungsgleichrichter aufgenommenes Strömungsbild, wobei sich vor dem Strömungsgleichrichter ein stark störendes Element befand; und

Fig. 3 dasselbe wie Fig. 2, wobei jedoch ein erfindungsgemäßer Strömungsgleichrichter benutzt wurde.

Die Bedeutung der Positionszahlen in Fig. 1 ist folgende:

1 und 2 zwei Rohre einer Gasleitung 3 und 4 Flansche, mit deren Hilfe die Rohre 1 und 2 aneinander befestigt sind;

5 eine Buchse, die verschiebbar im Rohr 2 paßt;

6 eine perforierte Platte, die an das Ende der Buchse 5 angeschweißt ist und einen so großen

709851 /0872

Durchmesser aufweist, daß die Platte 6 zwischen die Flansche 3 und 4 geklemmt werden kann (die selbstverständlich vorhandene Packung ist nicht dargestellt. 7 und 8 perforierte Platten, deren Ränder in der Buchse 5 festgeschweißt sind.

Der gegenseitige Abstand der Platten 6, 7 und 8 beträgt ungefähr die Hälfte des Leitungsdurchmessers. Der Perforationsquerschnitt einer jeden Platte beträgt ca. 20 % des freien Leitungsquerschnitts.

Die Fig. 2 und 3 zeigen Strömungsbilder, die in einer Gasleitung in einer Entfernung von 5 mal den Durchmesser hinter einem Strömungsgleichrichter aufgenommen sind, und zwar Fig. 2 das Strömungsbild hinter einem Strömungsgleichrichter des bekannten Typs mit perforierten Platten und Fig. 3 das Strömungsbild hinter einem erfindungsgemäßen Strömungsgleichrichter. Vor dem Strömungsgleichrichter war in beiden Fällen ein die Strömung störendes Element angebracht, das aus einer die Leitungsquerschnittsfläche abschließenden Platte mit einem exzentrischen Loch bestand. Waagerecht ist das Verhältnis zwischen der an einer bestimmten Stelle auf einer diametralen Linie herrschenden Geschwindigkeit V und der mittleren Geschwindigkeit V aufgetragen, senkrecht das Verhältnis zwischen dem Abstand r bis zur Leitungsachse und dem Radius R der Leitung. Wie Fig. 2 zeigt, ist das Strömungsbild hinter dem bekannten Strömungsgleichrichter noch stark gestört, während das Strömungsbild hinter dem erfindungsgemäßen Strömungsgleichrichter (Fig. 3) im wesentlichen dem Bild einer ungestörten Strömung entspricht.

709851/0872

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Verbesserung des Strömungsbildes in einer Gasleitung vor einem Durchflußmesser, wobei zumindest drei mit regelmäßigen Perforationen versehene Platten mit einem gewissen Zwischenraum parallel zueinander senkrecht zur Leitungsachse angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die perforierten Platten (6,7,8) ringsum abdichtend in oder an einer Buchse (5) befestigt sind, die verschiebbar in die Leitung (2) paßt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die perforierten Platten (6,7,8) in oder an die Buchse geschweißt sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, unter Anwendung von drei perforierten Platten, dadurch gekennzeichnet, daß der gegenseitige Abstand zwischen den Platten (6,7,8) ungefähr die Hälfte des Innendurchmessers der Leitung (2) beträgt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, benutzt hinter einem Reduzierventil, dadurch gekennzeichnet, daß der Perforationsquerschnitt einer jeden Platte (6,7,8) 15 - 25 % des freien Leitungsquerschnittes beträgt.

709851 /0872 ₃ _

ORIGINAL INSPECTED