DE816165C - Vorrichtung zur Messung der Stroemungsgeschwindigkeit (Menge) in Rohrleitungen - Google Patents

Description

• Vorrichtung zur Messung der Strömungsgeschwindigkeit (Menge) in Rohrleitungen Zur Messung der Durchflußgeschwindigkeit (Menge) strömender Medien benutzt man u. a. in umfangreicher Weise Staurohre, Meßflansche, Venturirohre und ähnliche Einrichtungen zur Geschwindigkeitsbeeinflussung des Durchflusses. Da, wo solche Rohrleitungen bequem zugänglich sind, also in der Hauptsache oberirdisch verlaufen, bietet sich der Anwendung der genannten Meßdruckgeber im allgemeinen keine Schwierigkeit.
• Anders liegt der Fall in unterirdisch verlegten Itohrlletzeln wie es z. 13. bei Gas- und Wasserleitungsnetzen zur Versorgung von Städten und Gemeinden der Fall ist. Es können wohl an günstigen Stellen, beispielsweise in Regleranlagen im Werk und an besonders leicht zugänglichen Regleranlagen im Netz, feste Meßdruckgeber eingebaut werden. Aber auch hier bereitet schon der mit den Versuchszeiten außerordentlich stark wechselnde Konsum gewisse Schwierigkeiten, vor allem dadurch, daß Messungen bei sehr geringem Konsum äußerst ungenau und praktisch wertlos werden wegen der geringen auftretenden Wirkdrücke.und andererseits bei den hohen Konsumen um die Hauptverbrauchszeiten durch das Drosselgerät Druckverluste entstehen, die am Verbrauchsgerät fehlen.
• Praktisch unmöglich oder mit Störungen und hohen Unkosten verl,unden ist der Einbau ortsfester Wirkdruckgeber in Rohrleitungen, die unter dem Erdreich liegen. Zur Beurteilung der Strömungsrichtung und momentanen Strömungsgeschwindigkeit (Menge) an beliebigen Stellen des Rohrnetzes, die von äußerster Wichtigkeit für die Anlage und den Ausbau eines Rohrnetzes ist, feh- len bisher geeignete und ohne nennenswerte Unkosten und zu jeder Zeit ausführbare Verfahren.
• Es wurde versucht, durch Einbau kleiner beheizter widerstandselektrischer Meßelemente aus der Abkühlung der Heizdrähte auf die Durchflußgeschwindigkeit zu schließen. Es handelt sich hier um Geräte, die dem amerikanischen Thomasmesser nachgebildet sind und welche durch Rohrstutzen von geeigneter Weite in die Meßleitung eingeschoben werden. Diese Art der Messung scheitert schon dadurch, daß das strömende Medium, beispielsweise Leuchtgas, störende Teile mit sich führt, wie Staub, Naphthalin und Teer, die die Heizdrähte verschmutzen und die Wärmeübertragung in kürzester Zeit illusorisch machen.
• Es wurde auch schon versucht, mit entsprechend geformten Staurohren zu einem Resultat zu kommen. Diese Messung wäre zweifellos die einfachste.
• Sie scheitert aber bei den vorkommenden Fällen an den geringen Staudrücken infolge der geringen Strömungsgeschwindigkeit. Bei Gasrohrnetzen ist es üblich, diese so zu dimensionieren, daß als höchste Strömungsgeschwindigkeit 5 m/Sek. zustande kommen. Unter Berücksichtigung derWichte des Gases kommt man dann zu Wirkdrücken von etwa o,g mm WS und bei Strömungsgeschwindigkeiten, wie sie meist üblich sind, aber noch mit Sicherheit gemessen werden sollten, wie z. B. bei 1 m/Sek., ergeben sich Wirkdrücke von 0,035 mm WS. Diese Drücke reichen direkt nicht aus, um auch bei den besten Differenzmessern brauchbare Resultate zu erhalten.
• Es ist die Möglichkeit bekannt, und es gibt Einrichtungen, die imstande sind, diese Differenzdrücke durch mechanische Hilfsmittel auf höhere Werte umzuformen. Diese Einrichtungen erfordern jedoch eine umfangreiche und dementsprechend teure Apparatur, so daß sie kaum allgemein Eingang finden können.
• I)ie vorliegende Erfindung besteht aus einer Vorrichtung, welche es gestattet, auf einfachste Weise große und kleine Strömungsgeschwindigkeiten in einem geschlossenen, unterirdischen Leitungsnetz zu messen. Der erfindungsgemäße Wirkdruckgel,er ist im Ruhezustand völlig formlos und wird im Betriebszustand während der Messung durch Aufblasen auf eine genau begrenzte Form gebracht. Dadurch wird es ermöglicht, den Wirkdruckgeber durch eine verhältnismäßig enge Öffnung eines Standrohres in die Meßleitung einzuführen oder aus dieser während des Betriebes zu entfernen. Es wird dadurch auch ermöglicht, einen den Strömungsverhältnissen angepaßten Meßdruckgeber zu benutzen. Ferner kann der Meßdruckgeber in Zeiten sehr hohen Konsums, in denen der durch die Drosselung entstehende Druckverlust vorübergehend nicht mehr tragbar wäre, durch Ablassen des Preßmittels entlastet werden, so daß er keinen nennenswerten Widerstand mehr bietet.
• Eine Vorrichtung nach der Erfindung wird durch die Abb. I bis 4 erläutert. I ist die im Boden befindliche Leitung, beispielsweise eine Gasleitung.
• 2 ist ein Standrohr von beispielsweise 2" lichter Weite, welches über oder bis zur Erddeckung 3 heranreicht. Durch dieses Rohr wird unter Verwendung eines geeigneten Verschlusses 4 eine Rohrkombination 5 bis zur Mitte des Hauptrohres I eingeführt. Diese Rohrkombination 5 besteht aus zwei durch eine Wand getrennten Hälften 6 und 7.
• Außerdem ist innerhalb dieser Rohrkombination noch ein Rohr 8 eingeführt. Oben endigen die Kammern 6 und 7 dieser Rohrkombination im Anschlußstutzen g und IO zum Anschluß eines Differenzdruckmessers. Unten an der Rohrkombination, also an dem Teil, der in die Meßleitung eingeführt wird, befindet sich beispielsweise eine Gummiblase II, mit einer darübergezogenen Hülle I2. Die Gummill)lase besitzt einander diatnetral gegenüberliegende Offnungen I3 und I4, die mittels beweglicher Schläuche 15, I6, zu den Kammern 6 und 7 der Rohrkombination führen. Die äußere Begrenzungshülle ist an den Öffnungen I3 und 14 sinngemäß durchbrochen.
• Da die Einrichtung II, 12 im Ruhezustand völlig schlaff ist, kann sie bequem durch das Standrohr 2 eingeführt werden. Sie wird dann durch das Rohr 8 mit Luft oder Gas zu einem durch die Hülle I2 genau begrenzten prallen Körper aufgeblasen, so daß für den Gasdurchgang ein wie in Nbl). 4 dargestellt, ringförmig verengter Querschnitt entsteht.
• Der für den Gasdurchgang frei bleibende Querschnitt kann, wenn es der Zweck erfordert, durch den Einsatz größerer oder kleinerer Blasen so verändert werden, daß immer günstige Meßverhältnisse bzw. Wirkdrücke erzielt werden können. Die Formbegrenzung der Blase ist gegeben durch ihre äußere Umhüllung. Es ist nicht unbedingt erforderlich, sie kugelförmig zu machen. Sie kann auch beispielsweise tropfenförmig gestaltet werden, wobei dann der freie Querschnitt die Form eines umgekehrten Venturirohres annehmen würde und wodurch die bleibenden Druckverluste, wenn erforderlich, vermindert werden könnteii.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: I. Vorrichtung zur Messung von Durchflußgeschwindigkeiten in schwer zugänglichen, etwa unterirdisch verlegten Rohrleitungen, vornehmlich für geringe Gasgeschwindigkeiten, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Vergrößerung der Stauwirkung erst im Meßraum eine fest umrissene Form erhält, jedoch in schlaffem, ungeformtem Zustand in die Meßleitung gebracht und aus dieser entfernt werden kann.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Vergrößerung des Wirkdruckes aus einer schlaffen Membran besteht, die sich in einer ebenfalls schlaffen Hülle befindet, welche im aufgeblasenen Zustand eine feste, nicht elastische, unveränderliche Form bildet.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Wirkdruckgeber auf einer Rohrkombination hefestigt ist, welche es ge- stattet, die Wirkdrücke nach außen an einen Wirkdruckmesser zu führen, und die eine Zuführung zur inneren Membran besitzt, um diese im Meßraum aufblasen zu können.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei diametral gegenüberliegende kleine Öffnungen der inneren Membran je einen Anschlußschlauch zur Abführung der Wirkdrücke besitzen.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Hülle an den Offnungen der inneren Membran ebenfalls Öffnungen besitzt zwecks ungehinderten Zutritts der Wirkdrücke.