DE3143077C2

DE3143077C2 -

Info

Publication number: DE3143077C2
Application number: DE19813143077
Authority: DE
Inventors: Gerd Dr.-Ing. 5100 Aachen De Ehrhardt
Original assignee: MSR GESELLSCHAFT fur MESS- STEUER- und REGELTECHNIK MBH 4150 KREFELD DE
Current assignee: MSR GESELLSCHAFT FUER MESS-, STEUER- UND REGELTECH
Priority date: 1981-10-30
Filing date: 1981-10-30
Publication date: 1992-03-12
Also published as: DE3143077A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Bestimmen hydrodynamischer Beiwerte von Rohreinbauten mit einem für den Einsatz eines Rohreinbaus eingerichteten Strö mungskanal, der ein zum Rohreinbau führendes Zuström rohr sowie ein vom Rohreinbau ausgehendes Abströmrohr und beidseits des Rohreinbaus Druckmeßstellen für eine Differenzdruckmessung aufweist.

Derartige Einrichtungen sind bekannt (Firmenschrift der Firma Meinecke AG: Kleine Hydraulik für den Wasserzähler- Fachmann, Oktober 1957, Seite 22/23). Sie werden mit Wasser als Strömungsmedium betrieben, das mit einer Kreiselpumpe in geschlossenem Kreislauf den Strömungs kanal und den Rohreinbau durchströmt. Derartige Einrich tungen haben hohe Personalkosten für Wartung und Betrieb, hohe Anschaffungskosten, hohe Energiekosten, da die An triebsleistungen schon bei kleineren Rohreinbauten eini ge hundert kW betragen. Sie beanspruchen außerdem viel Platz. Beispielsweise betragen die ungestörten Rohrstrec ken für die Durchflußmessung nach DIN 1952 bis zu 88 Rohrdurchmessern D. Das bedeutet bei D=400 mm ei ne gerade Rohrlänge von 35,2 m allein für die Durch flußmessung.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung zu schaffen, mit der hydrodynamische Beiwerte, z. B. der k_v-Wert oder der Verlustbeiwert Z von Rohreinbauten, z. B. von Ventilen, bei geringstem Personal-, Material-, Energie- und Platzaufwand möglichst einfach und zuverläs sig gemessen werden kann.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Einrichtung mit Luft als Strömungsmedium betrieben wird, daß das Zuströmrohr als Ansaugrohr ausgebildet ist und am Anfang eine Blende oder Düse sowie eine Druckmeßstelle zur Regulierung des Luftdurchsatzes aufweist, daß das Ab strömrohr in ein Gehäuse mit einem Gleichrichter mün det und daß an das Gehäuse ein Ventilator angeschlossen ist. Bei dieser Einrichtung werden die Messungen mit atmosphärischer Luft als Strömungsmedium durchgeführt, so daß erheblich weniger Energie verbraucht wird. Da mit einem Saugstrom gearbeitet wird und außerdem der Gleichrichter vor dem Ventilator verhindert, daß durch das Arbeiten des Ventilators stromaufwärts vom Gleich richter ein Drall erzeugt wird, kann die Baulänge der Einrichtung auch kurzgehalten werden. Unter Berücksich tigung der VDI/VDE-Richtlinie 2173 braucht die gesamte Länge der Rohrleitung nur noch 35 Rohrdurchmesser D zu betragen. Die Meßergebnisse lassen sich nach den Regeln der Ähnlichkeitsmechanik auf andere Gase oder auf Flüs sigkeiten übertragen, wobei unterschiedliche Viskositä ten durch die Reynolds-Zahl berücksichtigt werden.

Zur Regulierung des Luftdurchsatzes bestehen weitere Möglichkeiten. So kann die Drehzahl des Ventilators regelbar sein. Außerdem kann das Gehäuse in Strömungs richtung hinter dem Gleichrichter eine einstellbare Öffnung aufweisen, die insbesondere mit einer Platte ganz oder teilweise verschließbar ist.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels in Fig. 1 näher erläutert, welche die erfindungsgemäße Einrichtung in einem Längsschnitt zeigt.

Die Einrichtung nach Fig. 1 weist eine Blende 1 oder Düse 1′ zur Durchflußmessung, ein Zuström- und Abström rohr (2 und 4) mit zwischenliegendem Rohreinbau 3, ein Gehäuse 5 mit Gleichrichter 6 und einen Ventilator 9 auf. Das Gehäuse 5 hat eine seitliche Öffnung 8, die mit der Platte 7 ganz oder teilweise verschließbar ist. Direkt hinter der Blende 1 oder Düse 1′ befindet sich eine Druckentnahmeöffnung, die über die Druckleitung 10 mit einem U-Rohr-Manometer 13 verbunden ist. Weitere Druckentnahmeöffnungen sind in den durch Normen oder Richtlinien festgelegten Abständen vor und hinter den Rohreinbau 3 angebracht und sind zur Bestimmung des Druckverlustes über die Druckleitungen 11 und 12 an ein U-Rohr-Manometer 14 angeschlossen.

Aus dem Versuchsraum strömt Luft aus der Ruhe heraus durch die Blende 1 oder Düse 1′, ordnet sich auf der durch Normen oder Richtlinien festgelegten Länge des Zulaufrohres 2 zu einem hinreichend ausgebildeten Strömungszustand vor dem Rohreinbau 3, durchströmt diesen und das Abströmrohr 4 und tritt durch den Gleichrichter 6 in das Gehäuse 5 ein, vermischt sich mit der gegebenenfalls zur Regulierung durch die Öff nung 8 einströmende Luft und gelangt durch den Venti lator 9 wieder in die Umgebung. Der Gleichrichter 6 verhindert, daß der Ventilator 9 oder die durch die Öffnung 8 eintretende Luft einen zu Fehlmessungen füh renden Drall stromauf vom Gleichrichter 6 erzeugen.

Der Luftdurchsatz kann wahlweise durch den lichten Querschnitt der austauschbaren Blenden 1 oder Düsen 1′, durch die mit der Platte 7 verstellbare Öffnung 8 und durch die Ventilatordrehzahl variiert werden, gegebe nenfalls auch durch Kombination dieser Maßnahmen.

Zur Bestimmung des Luftdurchsatzes müssen Barometer stand und Temperatur im Versuchsraum und der Differenz druck am U-Rohr 13 gemessen werden. Bei bekannten Durch messern von Blende 1 bzw. Düse 1′ und Zulaufrohr 2 läßt sich hieraus mit Hilfe von Durchfluß- und Ex pansionszahlen, die aus Eichmessungen bekannt sind, der Luftdurchsatz errechnen. Ist zudem der Druckver lust des Rohreinbaus 3 mit dem U-Rohr 14 gemessen, so läßt sich leicht der Verlustbeiwert Z berechnen.

Die Umrechnung auf Wasser als strömendes Medium lie fert nach einfacher Rechnung beispielsweise den k_v-Wert oder den Druckverlust für gegebenen Durchsatz.

Claims

1. Einrichtung zum Bestimmen hydrodynamischer Beiwerte von Rohreinbauten mit einem für den Einsatz eines Rohreinbaus eingerichteten Strömungskanal, der ein zum Rohreinbau führendes Zuströmrohr sowie ein vom Rohreinbau ausgehendes Abströmrohr und beidseits des Rohreinbaus Druckmeßstellen für eine Differenzdruck messung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung mit Luft als Strömungsmedium betrieben wird, daß das Zuströmrohr (2) als Ansaugrohr ausge bildet ist und am Anfang eine Blende (1) oder Düse (1′) sowie eine Druckmeßstelle (13) zur Regulierung des Luftdurchsatzes aufweist, daß das Abströmrohr (4) in ein Gehäuse (5) mit einem Gleichrichter (6) mündet und daß an das Gehäuse (5) ein Ventilator (9) angeschlossen ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl des Ventilators (9) regelbar ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß das Gehäuse (5) in Strömungsrichtung hinter dem Gleichrichter (6) eine einstellbare Öff nung (8) aufweist.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (8) mit einer Platte (7) ganz oder teilweise verschließbar ist.