NO146450B - Anordning for forbedring av stroemningsbildet i en gassledning - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en anordning for forbedring av strøm-ningsbildet i en gassledning foran en gjennomstrømnings-

måler, ved hvilken minst tre plater forsynt med regel-

messige perforeringer er anordnet parallelt med hverandre loddrett på ledningens akse med et visst mellomrom.

En slik anordning - i engelsekspråklig publikasjoner generelt kalt "flow straightener" og her i det følgende betegnet som "strømningsslikretter" - er for eksempel kjent fra det amerikanske patent 2.929.248.

Strømningslikerettere benyttes til å innkorte lengden av det rette ledningsstykket som befinner seg foran en gjennomstrømnings-måler hvilket er nødvendig for at måleren skal virke godt på slike steder hvor det ikke er plass til et langt rett rør-

stykke (minst 20 ganger rørets tverrsnitt). Når man anbringer en strømningslikeretter bak en kromning er et rett lednings-stykke mellom strømningslikeretteren og gjennomstrømnings-måleren med en lengde på 5 ganger rørtversnittet tilstrekkelig. Det eksisterer også andre typer strømningslikrettere, som for eksempel består av en bunt rør anbrakt i røret eller av en rekke blikkplater anordnet paralelt til røraksen. Den innlednings-

vis nevnte type strømningslikerettere er enkelt konstruert og anvendes mest.

Ved den kjente utførelsesform av den innledningsvis nevnte type strømningslikeretter er de perforerte platene festet med av-standsbolter eller med staver sveiset på platene i rørets lengderetning til hverandre. En av de ytre platene er i allminnelighet noe større en de andre og klemmes mellom to flenser av to tilstøtende røravsnitt.

Det viser seg at den kjente utførelsesformen ikke er effektiv nok ved anvendelsen bak et element som forstyrrer strømnings-bildet sterkt. Dette er tilfelle i avspenningsstasjonen til et jordgassledningsnett hvor gasstrykket i hovedledningen (40 - 60 bar) reduseres til trykket (ca. 8 bar) som hersker i den lokale ledningen. Den uttatte gassmengden måles relativt kort bak reduksjonventilen som forstyrrer strømningsbildet i ledning-ene overordentlig sterkt. Det viser seg at den kjente strøm-ningslikeretteren i dette tilfelle ikke er effektiv nok til å forhindre bertraktelig målefeil. Oppgaven for den foreliggende oppfinnelse er således en forbedring av den innledningsvis nevnte strømningslikeretter som også korrigerer et sterkt forstyrret strømningsbilde sådann at en pålitelig måling er mulig.

Oppfinnelsen vedrør derfor en anordning for forbedring av strøm-ningsbildet i en gassledning foran en gjennomstrømningsmåler der minst 3 plater forsynt med regelmessige perforeringer er anordnet med et vist mellomrom paralelt til hverandre loddrett på ledningsaksen hvilken er særpreget ved at de perforerte plater er festet i eller på en boks med tettende kanter, hvilken boks passer for å skyves inn i ledningen, og at den samlede overflate av perforeringene til hver plate utgjør 15 - 25% av den åpne tverrsnittsflaten til ledningen.

Det er meget overraskende at denne relativt lille forbedringen har stor virkning. Forbedringen av virkningen i sammenlikning med de kjente strømninglikerettere er større enn man ville vente på grunn av mangelen på anordnede staver i strømnings-rettningen og spalten mellom ledningens innervegg og platenes kant.

Derved kan ved anordninger ifølge oppfinnelsen anvendelsen av

3 perforerte plater den gjensidige avstand mellom platene velges mindre - og da fortrinnsvis utgjøre ca. havlparten av ledningens indre tverrsnitt - enn ved den kjente anordning, hvorved den avstand fortrinnvis er lik ledninges tverrsnitt, slik at inn-bygningslengden av strømningslikeretteren ifølge oppfinnelsen kan være mindre enn for den kjente strømningslikeretter.

Oppfinnelsen anskueliggjøres nærmere ved hjelp av tegningen.

Den viser:

Fig. 1: en utførelsesform av en anordning ifølge oppfinnelsen

som ikke begrensende eksempel,

Fig. 2: et strømningsbilde tatt opp i en gassledning bak en kjent strømningslikeretter bestående av perforerte plater, der det befant seg et sterkt forstyrrende element foran strømningslikeretteren, og Fig. 3: samme som figur 2, hvorved denne gang dog strømnings-likeretteren ifølge oppfinnelsen ble benyttet.

Betydningen av sifrene i fig. 1 er følgende:

1 og 2: to rør av en gassledning,

3 og 4: flenser med hvis hjelp delene 1 og 2 er festet til hverandre,

5 en boks, som passer innskjøvet i røret 2,

6 en plate utstyrt med perforeringer som er sveiset på enden av boksen 5, og tverrsnittet av platen 6 er så stort at platen kan klemmes mellom flensene 3 og 4

(pakningen som selvfølgelig er til stede er ikke tegnet), 7 og 8: perforerte plater hvis kanter er sveiset fast i boksen 5.

Den gjensidige avstanden mellom platene 6, 7 og 8 utgjør omtrent havlparten av ledningens tverrsnitt, og totaloverflaten av perforeringene til hver plate utgjør ca. 20% av ledningens åpne tverrsnittsflate. Fig. 2 og 3 viser strømningsbilder som er opptatt på et tverrsnitt i en gassledning i en avstand på 5 ganger tverrsnittet bak en strømningslikeretter. Fig. 2 viser en strømningsprofil erholdt med en strømnings-likretter av den kjente type med perforert plate med tre perforerte plater festet til hverandre ved hjelp av pinnebolter og muttere. Fig. 3 viser en strømningsprofil erholdt med en strømnings-likretter ifølge foreliggende oppfinnelse med tre perforerte plater montert med en sirkulært omskrivende forsegling i eller på en hylse som kan innsettes i ledningen.

I begge tilfeller var diameteren til gassledningen ca. 300

mm (=D) pg de perforerte plater befant seg i en avstand av 1/2 D fra hverandre. I hver plate var det stanset 365 huller med 7 mm diameter i et regulært trekantmønster, og platens tykkelse var også 7 mm. Det fri areal av platene var således ca. 20%.

Gass-strømmen i ledningen var ca. 3 50 0 m 3 pr. time i begge forsøk, og den gjennomsnittlige gasshastighet i ledningen var således ca. 14 m/sek.

Oppstrøms for strømningslikretterene var demontert et strøm-ningsforstyrrende element. Dette strømningsforstyrrende element bestod av en strømningsforstyrrende plate som dekket hele tverrsnittet til ledningen og var forsynt med et eksen-trisk anbragt hull. Diameteren til hullet var 45 mm.

Vannrett er oppført forholdet mellom en herskende hastighet V og den midlere hastighet Vm på et bestemt sted på en diametral linje, og loddrett forholdet mellom avstanden r hen til ledningsaksen og ledningens radius R. Som fig. 2 viser er strømningsbildet ennå sterkt forstyrret bak den kjente strømningslikeretteren, mens strømningsbildet bak strømningslikeretteren ifølge oppfinnelsen (fig. 3) i det vesentlige tilsvarer bildet hos en uforstyrret strømning.

Man vil se at proporsjonene til strømningslikretteren med hvilken strømningsprofilen i fig. 2 ble oppnådd adskiller seg fra proporsjonene som er krevet i US patent nr. 2.929. 248 som er nevnt forut. En anordning ifølge denne beskriv-else, dvs. en perforert platestrømningslikretter med plater plassert med en avstand D fra hverandre ved hjelp av pinnebolter og med et fritt areal på ca. 50% ble prøvet hos søkeren men viste seg å være utilfredsstillende, da en tur-binstrømningsmåler montert nedstrøms viste en uakseptabel feil. Den ble forbedret ved variasjon av dimensjonene. På denne måte erholdtes dimensjonene til strømningslikrettere hvormed forsøket i fig. 2 ble utført. Resultatet var fort-satt utilfredsstillende, selv om det var bedre enn for den opprinnelige anordning. Man kom til den slutning at den uregelmessige profilen i fig. 2 ble forårsaket av en gass-lekkasje gjennom den ringformede spalt ved platenes omkrets, selv om dette gap var gjort så lite som mulig. For å under-trykke denne lekkasjen ble spalten fjernet ved å sveise platene i en stålsylinder som passet inn i røret som vist i figur 1.

Selvfølgelig ga den mest nærliggende løsning på problemet med den uregelmessig oppdelte strøm, dvs. anvendelse av et betydelig mer begrenset fritt strømningsområde, ikke aksep-table resultater. Bare ved å i tillegg bruke strømningslik-retteren av luktskalltyper ifølge foreliggende oppfinnelse viste det seg mulig å oppnå en regelmessig strømningsprofil.

Claims (3)

1. Anordning for forbedring av strømningsbildet i en gassledning foran en gjennomstrømningsmåler, ved hvilken minst tre plater forsynt med regelmessige perforeringer er anordnet parallelt med hverandre loddrett på ledningens akse med et visst mellomrom, karakterisert ved at de perforerte plater er festet i eller på en boks med tettende kanter, hvilken boks passer for å skyves inn i ledningen,og at den samlete overflate av perforeringene til hver plate utgjør 15 - 25 % av den åpne tverrsnittsflaten til ledningen.

2. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at de perforerte platene er sveiset i ett eller på boksen.

3. Anordning ifølge krav 1 eller 2 under anvendelse av 3 perforerte plater, karakterisert ved at den gjensidige avstand mellom platene utgjør omtrent halvparten av ledningens indre tverrsnitt.