RU101833U1 - GAS DENSITY ANALYZER - Google Patents
GAS DENSITY ANALYZER Download PDFInfo
- Publication number
- RU101833U1 RU101833U1 RU2010140510/28U RU2010140510U RU101833U1 RU 101833 U1 RU101833 U1 RU 101833U1 RU 2010140510/28 U RU2010140510/28 U RU 2010140510/28U RU 2010140510 U RU2010140510 U RU 2010140510U RU 101833 U1 RU101833 U1 RU 101833U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- pressure
- throttle
- stabilizer
- transducer
- Prior art date
Links
Landscapes
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
Анализатор плотности газов, содержащий последовательно по потоку соединенные стабилизатор объемного расхода анализируемого газа и турбулентный дроссель с измерительным преобразователем разности давлений, отличающийся тем, что анализатор дополнительно содержит двухвходовое вычислительное устройство, стабилизатор давления газа, вход которого подключен к источнику анализируемого газа, а выход - ко входу стабилизатора объемного расхода, камеру, в которой размещены стабилизатор объемного расхода, турбулентный дроссель и измерительный преобразователь разности давлений, и измерительный преобразователь температуры в камере, при этом выходы измерительных преобразователей разности давлений и температуры подключены к двухвходовому вычислительному устройству, а стабилизатор объемного расхода выполнен в виде ламинарного дросселя и регулятора разности давлений на этом дросселе. A gas density analyzer containing a series-connected flow stabilizer of the analyzed gas and a turbulent throttle with a pressure differential pressure transducer, characterized in that the analyzer further comprises a two-input computing device, a gas pressure stabilizer, the input of which is connected to the source of the analyzed gas, and the output to the volumetric flow stabilizer inlet, the chamber in which the volumetric flow stabilizer, turbulent throttle and measuring a pressure difference transducer and a temperature measuring transducer in the chamber, while the outputs of the pressure and temperature difference transducers are connected to a two-input computing device, and the volume flow stabilizer is made in the form of a laminar throttle and a pressure difference regulator on this choke.
Description
Полезная модель относится к области автоматического контроля технологических параметров, а именно, к средствам измерений плотности газов на технологических потоках.The utility model relates to the field of automatic control of technological parameters, namely, to means for measuring the density of gases in technological streams.
Известен анализатор плотности газов (Кивилис С.С. Плотномеры. М: Энергия. 1980 - с.217), содержащий камеру, в которой расположены две турбинки. Одна из турбинок приводится во вращательное движение синхронным двигателем и направляет на вторую поток анализируемого газа, протекающего через камеру. Кинетическая энергия газа воспринимается второй турбинкой. При этом на ней возникает вращающий момент, который уравновешивается спиральной пружиной прикрепленной к оси, на которой установлена эта турбинка, а угол поворота этой оси пропорционален плотности газа.A known analyzer of gas density (Kivilis SS Density meters. M: Energy. 1980 - p.217), containing a chamber in which two turbines are located. One of the turbines is rotationally driven by a synchronous motor and directs to the second stream of the analyzed gas flowing through the chamber. The kinetic energy of the gas is perceived by the second impeller. At the same time, a torque appears on it, which is balanced by a spiral spring attached to the axis on which this turbine is mounted, and the angle of rotation of this axis is proportional to the gas density.
Недостатком такого анализатора плотности является наличие подвижных элементов и, особенно, синхронного двигателя, использование которого в условиях многих технологических процессов требует его дорогостоящего взрывобезопасного исполнения.The disadvantage of this density analyzer is the presence of moving elements and, especially, a synchronous motor, the use of which in many technological processes requires its costly explosion-proof design.
Наиболее близким по технической сущности является анализатор плотности газов (Фарзане Н.Г. и др. Технологические измерения и приборы. М: Высшая школа. 1989. - с.280. рис.10.3б), содержащий последовательно по потоку соединенные стабилизатор объемного расхода анализируемого газа и турбулентный дроссель с измерительным преобразователем разности давлений. Стабилизатор расхода анализируемого газа представляет собой вентилятор, расположенный в камере, которая соединена с источником анализируемого газа. Он приводится во вращательное движение синхронным двигателем и создает поток анализируемого газа через трубопровод. В этом трубопроводе расположен турбулентный дроссель, к которому подключен измерительный преобразователь разности давлений. При постоянном объемном расходе анализируемого газа через турбулентный дроссель, создаваемом вентилятором, разность давлений на дросселе несет информацию о плотности анализируемого газа.The closest in technical essence is a gas density analyzer (Farzane N.G. et al. Technological measurements and instruments. M: Higher school. 1989. - p.280. Fig. 10.3b), containing a flow stabilizer of the analyzed volume connected in series gas and turbulent throttle with differential pressure transmitter. The sample gas flow stabilizer is a fan located in a chamber that is connected to a source of sample gas. It is rotationally driven by a synchronous motor and generates a stream of sample gas through the pipeline. A turbulent throttle is located in this pipeline to which a differential pressure transmitter is connected. With a constant volume flow of the analyzed gas through the turbulent throttle created by the fan, the pressure difference across the throttle carries information about the density of the analyzed gas.
Недостатком данного анализатора плотности является сложность конструкции, а именно, наличие вращающихся элементов и синхронного двигателя, требующего во многих случаях дорогостоящего взрывобезопасного исполнения.The disadvantage of this density analyzer is the design complexity, namely, the presence of rotating elements and a synchronous motor, which in many cases require expensive explosion-proof performance.
Задачей полезной модели является упрощение конструкции анализатора плотности газа.The objective of the utility model is to simplify the design of a gas density analyzer.
Технический результат - создание простого анализатора плотности газов для технологических потоков, в котором отсутствуют подвижные и взрыво - и пожароопасные элементы.EFFECT: creation of a simple gas density analyzer for technological flows, in which there are no moving and explosive and fire hazardous elements.
Технический результат достигается тем, что анализатор плотности газов, содержащий последовательно по потоку соединенные стабилизатор объемного расхода анализируемого газа и турбулентный дроссель с измерительным преобразователем разности давлений, согласно полезной модели дополнительно содержит двухвходовое вычислительное устройство, стабилизатор давления газа, вход которого подключен к источнику анализируемого газа, а выход - к входу стабилизатора объемного расхода, камеру, в которой размещены стабилизатор объемного расхода, турбулентный дроссель и измерительный преобразователь разности давлений, и измерительный преобразователь температуры в камере, при этом выходы измерительных преобразователей разности давлений и температуры подключены к двухвходовому вычислительному устройству, а стабилизатор объемного расхода выполнен в виде ламинарного дросселя и регулятора разности давлений на этом дросселе.The technical result is achieved by the fact that a gas density analyzer containing in series with the flow connected a stabilizer of the volumetric flow rate of the analyzed gas and a turbulent throttle with a pressure differential pressure transducer, according to a utility model, further comprises a two-input computing device, a gas pressure stabilizer, the input of which is connected to the source of the analyzed gas, and the output is to the entrance of the volumetric flow stabilizer, the chamber in which the volumetric flow stabilizer is placed, tour ulentny throttle and the differential pressure transducer and a temperature transducer in the chamber, wherein outputs of measuring differential pressure and temperature transducers connected to a two-input computing device, a volume flow regulator is formed as a laminar throttle and the differential pressure regulator at this throttle.
Такая конструкция анализатора позволяет простыми средствами осуществлять измерение плотности газов, т.к. путем поддержания постоянного перепада давления на ламинарном дросселе при постоянной его температуре обеспечивается поддержание постоянного объемного расхода, необходимого для измерения плотности по разности давлений на турбулентном дросселе без применения подвижных и взрыво- и пожароопасных элементов. Такая возможность определяется тем, что вязкость газов, особенно природных газов, транспортируемых по магистральным газопроводам, обычно изменяется незначительно.This analyzer design allows simple means to measure the density of gases, because by maintaining a constant pressure drop across the laminar throttle at a constant temperature, it maintains a constant volumetric flow rate necessary to measure the density by the pressure difference across the turbulent throttle without the use of moving and explosive and fire hazardous elements. This possibility is determined by the fact that the viscosity of gases, especially natural gases transported through gas pipelines, usually varies slightly.
По сравнению с прототипом заявляемая конструкция имеет отличительную особенность в совокупности элементов и их взаимном расположении.Compared with the prototype of the claimed design has a distinctive feature in the combination of elements and their relative position.
Схема анализатора плотности газов показана на фиг.1.A diagram of a gas density analyzer is shown in FIG.
Анализатор плотности газов содержит последовательно по потоку соединенные стабилизатор расхода 1 анализируемого газа и турбулентный дроссель 2 с измерительным преобразователем 3 разности давлений на этом дросселе.The gas density analyzer contains a series-connected flow rate stabilizer 1 of the analyzed gas and a turbulent throttle 2 with a differential pressure transducer 3 on this throttle.
Анализатор дополнительно содержит двухвходовое вычислительное устройство 4, стабилизатор давления 5, вход 6 которого подключен к источнику анализируемого газа 7, а выход 8 - к входу 9 стабилизатора объемного расхода 1 анализируемого газа. Кроме этого, газоанализатор содержит камеру 10, в которой размещены стабилизатор объемного расхода 1, турбулентный дроссель 2 и измерительный преобразователь разности давлений 3. Для измерений температуры в камере предусмотрен измерительный преобразователь температур 11. Выходы измерительных преобразователей разности давлений на турбулентном дросселе 3 и температуры 11 подключены к двухвходовому вычислительному устройству 4. стабилизатор объемного расхода 1 выполнен в виде ламинарного дросселя 12 и регулятора разности давлений 13 на этом дросселе. Выход двухвходового вычислительного устройства 4 подключен к вторичному прибору 14.The analyzer further comprises a two-input computing device 4, a pressure stabilizer 5, the input 6 of which is connected to the source of the analyzed gas 7, and the output 8 to the input 9 of the stabilizer of the volume flow 1 of the analyzed gas. In addition, the gas analyzer includes a chamber 10 in which a volume flow stabilizer 1, a turbulent throttle 2 and a pressure differential pressure transducer 3 are placed. For temperature measurements, a temperature transducer 11 is provided in the chamber. The outputs of the pressure differential sensors on the turbulent throttle 3 and temperature 11 are connected to a two-input computing device 4. the volume flow stabilizer 1 is made in the form of a laminar throttle 12 and a pressure difference regulator 13 on this Rossel. The output of the two-input computing device 4 is connected to the secondary device 14.
Анализатор работает следующим образом. Анализируемый газ под давлением поступает из источника давления 7 в стабилизатор давления 5, на выходе которого поддерживается постоянное давление. С выхода этого стабилизатора анализируемый газ поступает в стабилизатор объемного расхода 1. Здесь газ протекает последовательно через регулятор перепада давления 13 и ламинарный дроссель 12. Поддержание постоянного перепада давления на ламинарном дросселе обеспечивает постоянство объемного расхода анализируемого газа через турбулентный дроссель 2, который соединен последовательно с ламинарным дросселем, а измерение разности давлений на турбулентном дросселе при постоянном объемном расходе через него позволяет измерить плотность анализируемого газа.The analyzer works as follows. The analyzed gas under pressure comes from a pressure source 7 to a pressure stabilizer 5, at the outlet of which a constant pressure is maintained. From the output of this stabilizer, the analyzed gas enters the volume flow stabilizer 1. Here the gas flows sequentially through the differential pressure regulator 13 and the laminar throttle 12. Maintaining a constant differential pressure on the laminar throttle ensures a constant volume flow of the analyzed gas through the turbulent throttle 2, which is connected in series with the laminar throttle, and measuring the pressure difference across the turbulent throttle at a constant volume flow through it allows you to measure the density of gas to be analyzed.
Действительно, т.к. ламинарный и турбулентный дроссели соединены последовательно, то при малых перепадах давлений справедливо:Indeed, since laminar and turbulent throttles are connected in series, then at small pressure differences it is true:
, ,
где QЛ - объемный расход газа через ламинарный дроссель;where Q L is the volumetric gas flow through the laminar throttle;
QТ - объемный расход газа через турбулентный дроссель.Q T - volumetric gas flow through a turbulent throttle.
Объемный расход газа через ламинарный дроссель можно описать выражением:The volumetric gas flow through the laminar throttle can be described by the expression:
, ,
где КЛ - постоянный коэффициент, зависящий от геометрических параметров ламинарного дросселя (капилляра);where K L is a constant coefficient depending on the geometric parameters of the laminar throttle (capillary);
η - динамическая вязкость анализируемого газа;η is the dynamic viscosity of the analyzed gas;
Δp - разность давлений на ламинарном дросселе.Δp is the pressure difference on the laminar throttle.
Если η изменяется незначительно, т.е. η=const, а ΔpЛ поддерживается стабилизатором разности давлений постоянной, то QЛ=const.If η changes slightly, i.e. η = const, and Δp L is supported by a constant pressure differential stabilizer, then Q L = const.
Для турбулентного дросселя известна зависимость:For a turbulent throttle dependence is known:
, ,
где ρ - плотность анализируемого газа;where ρ is the density of the analyzed gas;
KТ - постоянный коэффициент, зависящий от параметров турбулентного дросселя (диафрагмы);K T is a constant coefficient, depending on the parameters of the turbulent throttle (diaphragm);
ΔpТ - разность давлений на турбулентном дросселе.Δp T is the pressure difference across the turbulent throttle.
Т.к. QЛ=QТ, выражение (3) можно представить в виде:Because Q L = Q T , expression (3) can be represented as:
, ,
где - коэффициент преобразования анализатора плотности.Where - conversion coefficient of the density analyzer.
Таким образом, по значению разности давления на турбулентном дросселе можно определять плотность анализируемого газа.Thus, the density of the analyzed gas can be determined from the value of the pressure difference across the turbulent throttle.
Экспериментальные исследования макета анализатора плотности газа показали, что он способен обеспечить бесперебойное измерение плотности потока природного газа с погрешностью не превышающей ±1%.Experimental studies of the model of a gas density analyzer have shown that it is capable of providing uninterrupted measurement of the density of a natural gas stream with an error not exceeding ± 1%.
Преимущество предлагаемого технического решения:The advantage of the proposed technical solution:
- простота конструкции;- simplicity of design;
- низкая стоимость.- low cost.
Предлагаемый анализатор плотности может быть реализован на базе стандартных стабилизаторов расхода газов после незначительной модификации и стандартных преобразователей разности давлений.The proposed density analyzer can be implemented on the basis of standard gas flow stabilizers after minor modifications and standard pressure difference transducers.
Анализатор плотности газов может найти применение для контроля газовых потоков предприятий нефтедобывающей, газодобывающей, нефтеперерабатывающей, нефтехимической промышленности.The gas density analyzer can be used to control the gas flows of oil, gas, oil refining and petrochemical industries.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010140510/28U RU101833U1 (en) | 2010-10-05 | 2010-10-05 | GAS DENSITY ANALYZER |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010140510/28U RU101833U1 (en) | 2010-10-05 | 2010-10-05 | GAS DENSITY ANALYZER |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU101833U1 true RU101833U1 (en) | 2011-01-27 |
Family
ID=46308852
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010140510/28U RU101833U1 (en) | 2010-10-05 | 2010-10-05 | GAS DENSITY ANALYZER |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU101833U1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2677926C1 (en) * | 2018-02-14 | 2019-01-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тверской государственный технический университет" | Laboratory gas density analyzer |
RU2808681C1 (en) * | 2019-09-04 | 2023-12-01 | Шанхай Рой Электрик Ко., Лтд. | Conversion method of gas density relay, gas density relay with online self-calibration function and method for its calibration |
-
2010
- 2010-10-05 RU RU2010140510/28U patent/RU101833U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2677926C1 (en) * | 2018-02-14 | 2019-01-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тверской государственный технический университет" | Laboratory gas density analyzer |
RU2808681C1 (en) * | 2019-09-04 | 2023-12-01 | Шанхай Рой Электрик Ко., Лтд. | Conversion method of gas density relay, gas density relay with online self-calibration function and method for its calibration |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Baker | Flow measurement handbook: industrial designs, operating principles, performance, and applications | |
RU2690099C2 (en) | Method and measuring device for determining specific parameters for gas properties | |
US10139257B2 (en) | Multiphase meter calibration system and methods thereof | |
CA2539640C (en) | Detection and measurement of two-phase flow | |
RU2015106923A (en) | DETERMINATION OF THE CHARACTERISTIC OF A FLUID FOR A MULTI-COMPONENT FLUID WITH A COMPRESSIBLE AND AN INCOMPRESSIBLE COMPONENTS | |
MX2013013690A (en) | Method and apparatus for determining and controlling a static fluid pressure through a vibrating meter. | |
CN104389802B (en) | A kind of turbocharger use for laboratory is calmed the anger generator terminal leakage detection device | |
CN102798511A (en) | Test unit for refining test of flow field in hydraulic machine | |
Mohtar et al. | Describing uncertainties encountered during laboratory turbocharger compressor tests | |
EA202092134A1 (en) | FLUID FLOW METER | |
Laurantzon et al. | A flow facility for the characterization of pulsatile flows | |
CA2944739C (en) | Apparatus and method for measuring a gas volume fraction of an aerated fluid in a reactor | |
Martins et al. | On the effect of the mounting angle on single-path transit-time ultrasonic flow measurement of flare gas: a numerical analysis | |
RU101833U1 (en) | GAS DENSITY ANALYZER | |
Crabtree | Industrial flow measurement | |
US9593978B2 (en) | Device and method for measuring mass flow rate of fluids | |
CN108088502A (en) | The device and its measuring method of measurement accuracy are improved in a kind of ground During Oil Testing Process | |
CN204514403U (en) | A kind of differential pressure mass flowmeter for vortex street | |
RU2521721C1 (en) | Measuring method of component-by-component flow rate of gas-liquid mixture | |
Laurantzon et al. | Experimental analysis of turbocharger interaction with a pulsatile flow through time-resolved flow measurements upstream and downstream the turbine | |
RU175419U1 (en) | GAS FLOW METER | |
RU178437U1 (en) | ZERO PRESSURE DIFFERENTIAL FLOW METER | |
RU138077U1 (en) | DEVICE FOR MEASURING METHANE-AIR MIXTURE PARAMETERS IN A DEGASING PIPELINE | |
RU2680416C1 (en) | Method for determining true volume gas content | |
RU102258U1 (en) | GAS DENSITY SENSOR IN THE PIPELINE |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20111006 |