NL9400108A - Inrichting voor het bepalen van het debiet van de hoeveelheid afgegeven gas. - Google Patents

Description

Korte Titel: Inrichting voor het bepalen van het debiet van de hoeveelheid afgegeven gas.

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het bepalen van de volumetrische hoeveelheid afgegeven gas aan een bepaalde aansluiting van een gasnet, waarbij het gas in het gasnet staat onder een bepaalde hoge druk en de druk van het af te geven gas dient te worden verlaagd naar een bepaalde gewenste kleine overdruk boven de normale atmosferische druk, welke inrichting omvat een inrichting voor het reduceren van de druk van het aangeleverde gas naar de gewenste druk van het af te geven gas, een volumetrische gasmeter voor het bepalen van de volume hoeveelheid doorstroomt gas.

De gasbedrijven die gas leveren aan hun klanten, verdelen het gas via een leidingnet tot aan het afnamepunt waar een klant gas wil onttrekken aan het leidingnet. De klant betaalt dan afhankelijk van het volume van de hoeveelheid afgenomen gas, waartoe de gasbedrijven volumemeters plaatsen. Hiertoe wordt het gas via het leidingnet aangeleverd aan het afnamepunt op een bepaalde overdruk bijvoorbeeld 3 atmosfeer, boven de atmosferische luchtdruk, waarna het gas na het afnamepunt met behulp van een regelinrichting bijvoorbeeld een reduceerventiel, tot een gewenste overdruk boven de atmosferische druk wordt verlaagd. In de leiding na het afnamepunt wordt dan een volumetrische meter opgenomen om de hoeveelheid afgenomen gas te bepalen. Algemeen bekende meters die toegepast worden voor het bepalen van de hoeveelheid afgegeven gas, zijn bijvoorbeeld turbine meters, vortex meters, verplaatsingsmeters, zoals die van het roterende zuiger of diafragma type en andere volumebepa-lende gasmeters. De normaal toegepaste opstelling bestaat dus hieruit, dat eerst na het afnamepunt met behulp van de regelaar de druk wordt verlaagd tot een bepaalde gewenste druk, dat daarna het, tot de gewenste overdruk verlaagde, gas de volumetrische gasmeter doorstroomt; in de meter treedt weer een geringe drukverlaging van het gas op, welke drukverlaging echter te verwaarlozen is.

Een bezwaar van de bekende meters is, dat de meter alleen goed kan worden toegepast binnen een bepaald meetbereik, tussen een bepaalde ondergrens en een bepaalde bovengrens. Zodra de hoeveelheid gas dat de meter doorstroomt, te groot wordt, dan slaan de bekende volumetrische gasmeters op hol en zullen daardoor geen juiste aanwijzing geven van de volumetrische hoeveelheid gas die de meter heeft doorstroomt, maar tevens mankementen gaan vertonen, doordat de meters tegen overbelasting niet bestand zijn.

Het doel van de uitvinding is om het meetbereik van de bekende volumetrische gasmeters te vergroten, waardoor kleinere volumetrische meters, en dus goedkopere, kunnen worden toegepast dan tot op heden gebruikelijk.

Dit doel van de uitvinding wordt bereikt, doordat in serie met de volumetrische gasmeter een sonic inrichting zoals een sonic nozzle is geplaatst. Met deze maatregel wordt bereikt, dat de volumetrische meter het debiet meet vanaf een kleine minimale hoeveelheid tot een bepaalde maximale hoeveelheid gas dat de meter passeert. Boven een bepaalde hoeveelheid gas, neemt ten gevolge van de toepassing van een sonic nozzle, wel de druk van het gas toe, maar kan de snelheid van het gas niet meer toenemen, zodat de dichtheid van het gas groter wordt. De meting van het debiet dient daardoor te worden gecorrigeerd.. Dit gebeurt met behulp van een volume herleidings.instrument aan de hand van gegevens van druk en temperatuur nabij of in de meter. Dergelijke instrumenten worden reeds algemeen toegepast bij volumetrische meters indien de druk in de meter in de tijd varieert. Met de inrichting volgens de uitvinding kan het normale meetbereik sterk worden uitgebreid en kan voor hetzelfde meetbereik als voorheen een Kleinere meter worden toegepast dan tot op heden gebruikelijk.

Aan de hand van de tekening zal de uitvinding nader worden verklaard. In de tekening toont:

Fig. 1 een conventionele opstelling voor het bepalen van de volumetrische hoeveelheid gas;

Fig. 2 de opstelling volgens de uitvinding voor het bepalen van de volumetrische hoeveelheid gas; Fig. 3 een dwarsdoorsnede door een sonic nozzle;

Fig. 4 een opstelling volgens de uitvinding waarbij in de opstelling een capaciteits begrenzer is opgenomen.

In figuur 1 is een conventionele opstelling 1 weergegeven voor het bepalen van de hoeveelheid afgegeven gas aan een bepaalde aansluiting of afnemer. Het gas wordt aangeleverd via een leiding 2 en een afsluiter 3 op een bepaalde overdruk boven de atmosferische luchtdruk aan een afnamepunt, waarna het gas na het afnamepunt met behulp van een regel-inrichting 4 bijvoorbeeld een reduceerventiel, tot een gewenste overdruk boven de atmosferische druk wordt verlaagd. Om de afgegeven hoeveelheid gas te kunnen bepalen, is in de leiding 5 na het afnamepunt een volumetrische meter 6 opgenomen en vervolgens nog een afsluiter 7. Algemeen bekende meters die normaal toegepast worden voor het bepalen van de hoeveelheid afgegeven gas, zijn bijvoorbeeld turbine meters, vortex meters, verplaatsingsmeters, zoals die van het roterende zuiger of diafragma type en andere volumebepalende gasmeters. De normaal toegepaste opstelling bestaat dus hieruit, dat eerst na het afnamepunt met behulp van de regelaar 4 de druk wordt verlaagd tot een bepaalde gewenste druk, dat daarna het tot de gewenste druk verlaagde gas de volumetrische gasmeter 6 doorstroomt, waardoor weer een geringe drukverlaging van het gas op zal treden ten gevolge van de vormgeving van de meter. Met behulp van de meter wordt het volume bepaald dat afgegeven wordt.

Omdat de toestand van het gas, zowel druk als temperatuur, in de meter kan variëren wordt veelal ook nog een volume herleidingsinstrument toegepast, die één of meer variabele zoals de druk en de temperatuur kan bepalen en de hand van de gemeten grootheden de gemeten hoeveelheid volume kan herleiden tot een volume bij standaard variabele.

In figuur 2 is een opstelling weergegeven volgens de uitvinding. De inrichting bestaat eveneens uit een reduceerin-richting of regelinrichting 4 waarachter een volumetrische meter 6 is geplaatst. Direct achter de meter is een sonic inrichting of nozzle 8 geplaatst.

Figuur 3 toont een dwarsdoorsnede van een sonic nozzle zoals deze kan worden toegepast in de opstelling volgens de uitvinding. Een sonic nozzle of sonic inrichting 8 is een algemeen bekende inrichting die bestaat uit een soort venturibuis. De hier toegepaste sonic nozzle heeft een instroom opening 9 van een willekeurige doorsnede, waarvan het oppervlak van de doorsnede veel kleiner is dan de doorsnede van de aanvoerbuis 10 voor het gas. Vervolgens loopt de buis over een bepaald deel 11 geleidelijk uit tot de gewenste diameter.

Figuur 4 toont een opstelling voor het bepalen van de vulumetrische hoeveelheid afgegeven gas, waarbij in de opstelling een capaciteit begrenzer 13 is opgenomen, die de regelinrichting voor het regelen van de druk van het gas naar de afnemer beïnvloed zodra een bepaalde gewenste maximum druk is opgebouwd tussen de meter 6 en de sonic nozzle 8. Hierdoor kan de druk ter plaatse van de meter niet hoger oplopen dan gewenst en wordt de druk naar boven begrensd. In de terugkoppelleiding 14 naar de regelinrichting is voor het goed functioneren van de regelinrichting 4 i bijvoorbeeld een naaldventiel 15 opgenomen. Een volumeher-leidingsinstrument 16 is verbonden met de meter 6 en wordt enerzijds via de leiding 1.7 gevoed met de gegevens omtrent het debiet onder bedrijfsconditi.es afkomstig van de meter 6 en anderzijds via de leiding 18 met gegevens inzake de i referentiedruk. Met behulp van deze gegevens geeft het volume herleidingsinstrument 16 op bekende wijze de juiste waarde voor het debiet of volume dat afgegeven is.

De werking van de inrichting is nu als volgt:

Bij een kleine gasstroom zal de meter zijn normale werking hebben en de doorgestroomde volumehoeveelheid gas aangeven. Bij een lage stroomsnelheid zal de inrichting dus net zo werken als de conventionele inrichting zoals weergegeven in figuur 1.

Bij een zekere hogere stroomsnelheid van het gas zal de snelheid in de sonic nozzle de geluidssnelheid bereiken en hierna zal de snelheid in de keel van de sonic nozzle bij verhoging van de druk voor de keel van de nozzle, niet meer toenemen. Wel zal het gas in elkaar worden gedrukt waardoor wel een grotere massa door de keel van de nozzle stroomt.

Na de nozzle zal de druk van het gas weer verlagen, doordat de dwarsdoorsnede van de nozzle zich verbreedt. Bij voorkeur is de sonic nozzle zo gedimensioneerd, dat het oppervlak van de dwarsdoorsnede van de keel gelijk of kleiner is dan de dwarsdoorsnede van de keel, waarbij de volumetrische gasmeter maximaal wordt belast.

Claims (6)

1. Een inrichting voor het bepalen van de volumetrische hoeveelheid afgegeven gas aan een bepaalde aansluiting van een gasnet, waarbij het gas in het gasnet staat onder een bepaalde hoge druk en de druk van het af te geven gas dient te worden verlaagd naar een bepaalde gewenste kleine overdruk boven de normale atmosferische druk, welke inrichting omvat een inrichting voor het reduceren van de druk van het aangeleverde gas naar de gewenste druk van het af te geven gas, een volumetrische gasmeter voor het bepalen van de volume hoeveelheid doorstroomt gas, met het kenmerk, dat in serie met de volumetrische gasmeter een sonic inrichting zoals een sonic nozzle is geplaatst.

2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de reduceerinrichting de druk regelt afhankelijk van de gemeten druk afgegeven na de sonic nozzle.

3. Inrichting volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat een capaciteit begrenzer (13) de maximaal toelaatbare druk na de meter maar voor de sonic nozzle bepaald en de reduceerinrichting regelt.

4. Inrichting volgens een van de conclusies 1, 2 of 3, met het kenmerk, dat met behulp van een volume herlei- dingsinstrument uit de gegevens afkomstig van de meter en de gemeten referentiedruk liet juiste debiet dat door de meter is gestroomd onder standaard condities bepaald.

5. Inrichting volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de meter en de sonic nozzle tot een instrument zijn samengesteld.

6. Inrichting volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de vorm van de dwarsdoorsnede van de keel van de sonic nozzle willekeurig zijn, dat wil zeggen bijvoorbeeld cirkelvormig of rechthoekig.