RU2410648C1 - Device to measure dynamic component of gas flow - Google Patents

Device to measure dynamic component of gas flow Download PDF

Info

Publication number
RU2410648C1
RU2410648C1 RU2009121167/28A RU2009121167A RU2410648C1 RU 2410648 C1 RU2410648 C1 RU 2410648C1 RU 2009121167/28 A RU2009121167/28 A RU 2009121167/28A RU 2009121167 A RU2009121167 A RU 2009121167A RU 2410648 C1 RU2410648 C1 RU 2410648C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
flow
pipeline
gas
dynamic component
recirculated gas
Prior art date
Application number
RU2009121167/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2009121167A (en
Inventor
Николай Илларионович Жежера (RU)
Николай Илларионович Жежера
Сергей Анатольевич Тямкин (RU)
Сергей Анатольевич Тямкин
Гульнара Ахметовна Сайденова (RU)
Гульнара Ахметовна Сайденова
Дмитрий Михайлович Семенов (RU)
Дмитрий Михайлович Семенов
Николай Геннадьевич Самойлов (RU)
Николай Геннадьевич Самойлов
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Оренбургский государственный университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Оренбургский государственный университет" filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Оренбургский государственный университет"
Priority to RU2009121167/28A priority Critical patent/RU2410648C1/en
Publication of RU2009121167A publication Critical patent/RU2009121167A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2410648C1 publication Critical patent/RU2410648C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Measuring Volume Flow (AREA)

Abstract

FIELD: measurement equipment.
SUBSTANCE: invention may be used to assess dynamic component of gas flow supplied along pipeline in lower part of reactor during pyrolysis of worn tyres. Flow metre comprises flow converter (1) to create pressure difference, differential manometer (2) to measure this difference and connection tubes between converter and differential manometer. Flow converter (1) with one end is connected to pipeline (6) for flow of re-circulated gas, and with the other end it is connected to pneumatic reservoir of permanent volume (8) for filling with gas through flow converter from pipeline (6).
EFFECT: invention provides for measurement of re-circulated gas flow that periodically varies in time.
2 dwg

Description

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к измерителям динамической составляющей расхода газа при термическом пиролизе изношенных шин и резинотехнических изделий.The invention relates to measuring equipment, in particular, to measuring the dynamic component of gas flow during thermal pyrolysis of worn tires and rubber products.

Предлагаемое устройство для измерения динамической составляющей расхода газа предназначено для измерения динамического (переменного во времени) расхода рециркулируемого газа, подводимого по трубопроводу в нижнюю часть реактора и периодически изменяющегося во времени при пиролизе изношенных шин, путем измерения динамической составляющей части расхода рециркулируемого газа, проходящего из трубопровода рециркулируемого газа в пневматическую емкость постоянного объема.The proposed device for measuring the dynamic component of the gas flow is designed to measure the dynamic (variable in time) flow of recirculated gas supplied through the pipeline to the lower part of the reactor and periodically changing in time during the pyrolysis of worn tires by measuring the dynamic component of the flow of recirculated gas passing from the pipeline recirculated gas into a pneumatic tank of constant volume.

Известны расходомеры переменного перепада давления (П.П.Кремлевский. Расходомеры и счетчики количества: Справочник. -4-е изд., перераб. и доп. - Л.: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1989. - 701 с., стр.10-68). «В состав расходомера входят: преобразователь расхода, создающий перепад давления; дифференциальный манометр, измеряющий этот перепад, и соединительные трубки между преобразователем и дифманометром» (П.П.Кремлевский, стр.10). «В зависимости от принципа действия преобразователя расхода данные расходомеры подразделяются на шесть самостоятельных групп, внутри которых имеются конструктивные разновидности преобразователей» (П.П.Кремлевский, стр.10). Расходомеры с гидравлическим сопротивлением основаны на зависимости от расхода перепада давления, создаваемого гидравлическим сопротивлением. «Применяются подобные расходомеры преимущественно для измерения малых расходов…» (П.П.Кремлевский, стр.12).Known flowmeters of variable differential pressure (P.P. Kremlevsky. Flowmeters and quantity counters: Handbook. -4th ed., Rev. And add. - L .: Engineering, Leningrad. Department, 1989. - 701 p. pg. 10-68). “The composition of the flow meter includes: a flow transducer that creates a differential pressure; a differential pressure gauge measuring this difference, and connecting tubes between the converter and the differential pressure gauge ”(P.P. Kremlevsky, p. 10). “Depending on the principle of operation of the flow transducer, these flowmeters are divided into six independent groups, inside which there are constructive varieties of transducers” (P.P. Kremlevsky, p. 10). Flowmeters with hydraulic resistance are based on the flow of the differential pressure created by the hydraulic resistance. “Such flowmeters are used mainly for measuring small expenses ...” (P.P. Kremlevsky, p. 12).

Однако эти расходомеры не предназначены для измерения динамической составляющей расхода газа.However, these flowmeters are not designed to measure the dynamic component of gas flow.

Известны устройства измерения переменных расходов (П.П.Кремлевский. Расходомеры и счетчики количества: Справочник. 4-е изд., перераб. и доп. - Л.: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1989. - 701 с., стр.573-604).Known devices for measuring variable costs (P.P. Kremlevsky. Flowmeters and quantity counters: Handbook. 4th ed., Rev. And add. - L.: Engineering, Leningrad. Department, 1989. - 701 p., P. .573-604).

Однако эти расходомеры имеют повышенную чувствительность к переменным расходам среды, измеряют общий суммарный расход как от статической (постоянной), так и динамической (переменной) составляющих расхода, и не выделяют в виде отдельного параметра динамическую составляющую расхода газа.However, these flowmeters have an increased sensitivity to variable flow rates of the medium, measure the total total flow rate from both the static (constant) and dynamic (variable) flow components, and do not isolate the dynamic component of the gas flow rate as a separate parameter.

Технический результат изобретения - измерение динамической составляющей (переменной во времени) расхода рециркулируемого газа, подводимого по трубопроводу в нижнюю часть реактора и периодически изменяющегося во времени при пиролизе изношенных шин.The technical result of the invention is the measurement of the dynamic component (variable in time) of the flow of recirculated gas supplied through the pipeline to the lower part of the reactor and periodically changing in time during the pyrolysis of worn tires.

Поставленная задача решается тем, что устройство для измерения динамической составляющей расхода газа, протекающего по трубопроводу, содержит преобразователь расхода для создания перепада давления, дифференциальный манометр для измерения этого перепада и соединительные трубки между преобразователем и дифманометром, при этом преобразователь расхода одним концом подключен к трубопроводу для протекания рециркулируемого газа, а другим концом соединен с пневматической емкостью постоянного объема для заполнения рециркулируемым газом через преобразователь расхода из трубопровода.The problem is solved in that the device for measuring the dynamic component of the flow rate of gas flowing through the pipeline contains a flow transducer for creating a differential pressure, a differential pressure gauge for measuring this differential and connecting tubes between the transducer and a differential pressure gauge, while the flow transducer is connected at one end to the pipeline for the flow of recirculated gas, and the other end is connected to a pneumatic tank of constant volume to fill the recirculated gas Erez flow transmitter from the pipeline.

На фиг.1 приведена принципиальная схема устройства для измерения динамической составляющей расхода газа. На фиг.2 приведены кривая 1 изменения статической и динамической составляющих давления рециркулируемого газа в трубопроводе и кривая 2 изменения динамической составляющей части расхода рециркулируемого газа, проходящего из трубопровода рециркулируемого газа в пневматическую емкость постоянного объема.Figure 1 shows a schematic diagram of a device for measuring the dynamic component of the gas flow. Figure 2 shows the curve 1 of the change in the static and dynamic components of the pressure of the recirculated gas in the pipeline and curve 2 of the change in the dynamic component of the flow rate of the recirculated gas passing from the recirculated gas pipeline into a constant volume pneumatic tank.

Устройство для измерения динамической составляющей расхода газа содержит преобразователь расхода 1 для создания перепада давления, дифференциальный манометр 2 для измерения этого перепада и соединительные трубки 3 и 4 между преобразователем и дифманометром, преобразователь расхода 1 одним концом 5 подключен к трубопроводу 6 для протекания рециркулируемого газа, а другим концом 7 соединен с емкостью постоянного объема 8 для заполнения через преобразователь расхода 1 рециркулируемым газом из трубопровода 6. Дифманометр 2 снабжен вентилями 9, 10 и 11 для подключения его к преобразователю расхода 1, на котором создается перепад давления.A device for measuring the dynamic component of a gas flow contains a flow transducer 1 for creating a differential pressure, a differential pressure gauge 2 for measuring this differential and connecting tubes 3 and 4 between the transducer and a differential pressure gauge, a flow transducer 1 at one end 5 is connected to a pipe 6 for recirculated gas to flow, and the other end 7 is connected to a tank of constant volume 8 for filling through a flow converter 1 with recirculated gas from the pipeline 6. The differential pressure gauge 2 is equipped with valves 9 , 10 and 11 for connecting it to the flow transducer 1, which creates a pressure drop.

Устройство для измерения динамической составляющей расхода газа работает следующим образом. Преобразователь расхода 1 создает перепад давления при протекании газа из трубопровода 6 в емкость постоянного объема 8, дифференциальный манометр 2, подключенный к преобразователю 1 при помощи соединительных трубок 3 и 4, измеряет этот перепад. Преобразователь расхода 1 одним концом 5 подключен к трубопроводу 6, в котором протекает рециркулируемый газ, а другим концом 7 соединен с емкостью постоянного объема 8, заполняемой через преобразователь расхода 1 рециркулируемым газом из трубопровода 6. Дифманометр 2 снабжен вентилями 9, 10 и 11 для подключения его к преобразователю расхода 1, на котором создается перепад давления.A device for measuring the dynamic component of the gas flow is as follows. The flow transducer 1 creates a pressure drop when gas flows from the pipeline 6 into a constant-volume tank 8, a differential pressure gauge 2 connected to the transducer 1 by means of connecting tubes 3 and 4 measures this differential pressure. The flow transducer 1 is connected at one end 5 to the pipeline 6, in which the recirculated gas flows, and the other end 7 is connected to a constant volume tank 8 filled through the flow transducer 1 with recirculated gas from the pipeline 6. The differential pressure gauge 2 is equipped with valves 9, 10 and 11 for connection it to the flow transducer 1, which creates a pressure drop.

Расход рециркулируемого газа по трубопроводу 6 зависит от давления на входе в трубопровод. Допустим, что в трубопроводе 6 имеется давление P1(t), Па, которое определяется по выражениюThe flow of recirculated gas through the pipeline 6 depends on the pressure at the inlet to the pipeline. Assume that in the pipeline 6 there is a pressure P 1 (t), Pa, which is determined by the expression

Figure 00000001
Figure 00000001

где P0 - статическая составляющая давления рециркулируемого газа, Па; Px(t)·sin ωt - динамическая составляющая давления рециркулируемого газа в трубопроводе 6, Па; Px(t), ω - амплитуда и частота динамической составляющей давления рециркулируемого газа в трубопроводе 6, Па, с-1; t - время, с.where P 0 is the static pressure component of the recirculated gas, Pa; P x (t) · sin ωt is the dynamic pressure component of the recirculated gas in the pipeline 6, Pa; P x (t), ω is the amplitude and frequency of the dynamic component of the pressure of the recirculated gas in the pipeline 6, Pa, s -1 ; t is the time, s.

Статическая составляющая давления рециркулируемого газа Р0, Па, создает в трубопроводе 6 постоянную составляющую расхода газа G0, м3/с, а переменная составляющая давления газа Px(t)·sin ωt, Па, создает переменную (динамическую) составляющую расхода газа ΔG1(t), м3/с.The static pressure component of the recirculated gas P 0 , Pa, creates a constant gas flow component G 0 , m 3 / s in the pipeline 6, and the variable gas pressure component P x (t) · sin ωt, Pa, creates a variable (dynamic) gas flow component ΔG 1 (t), m 3 / s.

Установлено, что в зависимости от давления газа в трубопроводе 6, определяемого по выражению (1), давление газа в емкости 8 Pk(t), Па, изменяется в соответствии со следующим выражениемIt was found that depending on the gas pressure in the pipeline 6, determined by the expression (1), the gas pressure in the tank 8 P k (t), Pa, changes in accordance with the following expression

Figure 00000002
Figure 00000002

где Т1 - постоянная времени, с, для емкости 8, определяемая по выражению T1=Vк/(α1·RT), в котором Vк - объем емкости 8, м3, α1 - проводимость преобразователя расхода 1 (равная обратной величине от гидравлического сопротивления преобразователя расхода), кг/(Па·с); R - газовая постоянная рециркулируемого газа, м2c-2К-1; Т - абсолютная температура рециркулируемого газа, К.where T 1 is the time constant, s, for capacity 8, determined by the expression T 1 = V k / (α 1 · RT), in which V k is the volume of capacity 8, m 3 , α 1 is the conductivity of flow transducer 1 (equal to reciprocal of the hydraulic resistance of the flow transducer), kg / (Pa · s); R is the gas constant of the recirculated gas, m 2 s -2 K -1 ; T is the absolute temperature of the recirculated gas, K.

Дифференциальный манометр 2 непрерывно измеряет разность давлений ΔP(t), Па, равнуюDifferential pressure gauge 2 continuously measures the pressure difference ΔP (t), Pa, equal to

Figure 00000003
Figure 00000003

Динамическая составляющая расхода газа через преобразователь расхода 1 в зависимости от этого перепада давления определяется выражениемThe dynamic component of the gas flow through the flow transducer 1 depending on this pressure drop is determined by the expression

Figure 00000004
Figure 00000004

После подстановки в это соотношение значения ΔP(t), получим выражение для определения динамической составляющей расхода рециркулируемого газа ΔG1(t) через преобразователь расхода 1, расположенный между трубопроводом 6 и пневматической емкостью постоянного объема 8, которая измеряется предлагаемым устройством для измерения динамической составляющей расхода газаAfter substituting the ΔP (t) value in this ratio, we obtain an expression for determining the dynamic component of the recirculated gas flow ΔG 1 (t) through the flow transducer 1 located between the pipeline 6 and the pneumatic capacity of constant volume 8, which is measured by the proposed device for measuring the dynamic component of the flow gas

Figure 00000005
Figure 00000005

Из этого выражения следует, что динамическая составляющая расхода рециркулируемого газа ΔG1(t) через преобразователь расхода , расположенный между трубопроводом 6 и пневматической емкостью постоянного объема 8, прямо пропорционален амплитуде Px(t) и частоте ω динамической составляющей давления рециркулируемого газа в трубопроводе 6 и не зависит от статического давления P0 рециркулируемого газа в трубопроводе 6. Если амплитуда Px(t) или частота ω колебаний давления равна нулю, тогда и динамическая составляющая расхода газа равна нулю.From this expression it follows that the dynamic component of the flow rate of recirculated gas ΔG 1 (t) through the flow transducer located between the pipe 6 and the pneumatic capacity of constant volume 8 is directly proportional to the amplitude P x (t) and the frequency ω of the dynamic component of the pressure of the recirculated gas in the pipe 6 and does not depend on the static pressure P 0 of the recirculated gas in the pipeline 6. If the amplitude P x (t) or the frequency ω of the pressure oscillations is equal to zero, then the dynamic component of the gas flow is equal to zero.

Динамическая составляющая расхода рециркулируемого газа ΔG1(t) через преобразователь расхода 1, расположенный между трубопроводом 6 и пневматической емкостью постоянного объема 8 и фактической составляющей расхода рециркулируемого газа ΔG1фак(t) через трубопровод 6 определяется по выражениюThe dynamic component of the recirculated gas flow ΔG 1 (t) through the flow transducer 1 located between the pipeline 6 and the pneumatic capacity of constant volume 8 and the actual recirculated gas flow component ΔG 1phac (t) through the pipe 6 is determined by the expression

Figure 00000006
Figure 00000006

где кфак - коэффициент, определяемый для конкретных производственных условий, учитывающих диаметр трубопровода, максимально возможную динамическую составляющую расхода рециркулируемого газа по трубопроводу, геометрические размеры преобразователя расхода и пневматической емкости.where k ph is the coefficient determined for specific production conditions, taking into account the diameter of the pipeline, the maximum possible dynamic component of the flow of recirculated gas through the pipeline, the geometric dimensions of the flow transducer and pneumatic capacity.

На фиг.2 приведена кривая 1 изменения статической и динамической составляющих давления рециркулируемого газа в трубопроводе 6, построенная по выражению (1) при Р0=450 Па, Рх(t)=300 Па и ω=1,57 с-1, и кривая 2 изменения динамической составляющей расхода рециркулируемого газа, проходящего через преобразователь расхода 1, и измеряемого дифманометром 2, шкала которого отградуирована на динамическую составляющую расхода газа по трубопроводу 6. Кривая 2 на фиг.2 построена по выражению (2) при кфак=1,0; Pх(t)=300 Па; ω=1,57 с-1; Т1=0,5 с; α1=0,02 кг/(Па·с).Figure 2 shows the curve 1 of the change in the static and dynamic components of the pressure of the recirculated gas in the pipeline 6, constructed by the expression (1) at P 0 = 450 Pa, P x (t) = 300 Pa and ω = 1.57 s -1 , and curve 2 of the change in the dynamic component of the flow rate of recirculated gas passing through the flow transducer 1 and measured by a differential pressure gauge 2, the scale of which is calibrated to the dynamic component of the gas flow rate through the pipe 6. Curve 2 in Fig. 2 is constructed by expression (2) with k factor = 1 0; P x (t) = 300 Pa; ω = 1.57 s -1 ; T 1 = 0.5 s; α 1 = 0.02 kg / (Pa · s).

Таким образом, предлагаемое устройство для измерения динамической составляющей расхода газа предназначено для измерения динамической составляющей расхода рециркулируемого газа, подводимого по трубопроводу в нижнюю часть реактора и периодически изменяющегося во времени при пиролизе изношенных шин путем измерения динамической составляющей части расхода рециркулируемого газа, проходящего из трубопровода рециркулируемого газа в пневматическую емкость постоянного объема.Thus, the proposed device for measuring the dynamic component of the gas flow is intended to measure the dynamic component of the flow of recirculated gas supplied through the pipeline to the lower part of the reactor and periodically changing in time during the pyrolysis of worn tires by measuring the dynamic component of the flow rate of recirculated gas passing from the recirculated gas pipeline into a pneumatic tank of constant volume.

Claims (1)

Устройство для измерения динамической составляющей расхода газа, протекающего по трубопроводу, отличающееся тем, что содержит преобразователь расхода для создания перепада давления, дифференциальный манометр для измерения этого перепада и соединительные трубки между преобразователем и дифференциальным манометром, при этом преобразователь расхода одним концом подключен к трубопроводу для протекания рециркулируемого газа, а другим концом соединен с пневматической емкостью постоянного объема для заполнения рециркулируемым газом через преобразователь расхода из трубопровода. A device for measuring the dynamic component of the flow rate of gas flowing through the pipeline, characterized in that it contains a flow transducer for creating a differential pressure, a differential pressure gauge for measuring this differential and connecting tubes between the transducer and the differential pressure gauge, while the flow transducer is connected at one end to the flow pipe recirculated gas, and the other end is connected to a pneumatic tank of constant volume for filling recirculated gas through cut flow converter from the pipeline.
RU2009121167/28A 2009-06-03 2009-06-03 Device to measure dynamic component of gas flow RU2410648C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009121167/28A RU2410648C1 (en) 2009-06-03 2009-06-03 Device to measure dynamic component of gas flow

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009121167/28A RU2410648C1 (en) 2009-06-03 2009-06-03 Device to measure dynamic component of gas flow

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2009121167A RU2009121167A (en) 2010-12-10
RU2410648C1 true RU2410648C1 (en) 2011-01-27

Family

ID=46306098

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009121167/28A RU2410648C1 (en) 2009-06-03 2009-06-03 Device to measure dynamic component of gas flow

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2410648C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2589343C2 (en) * 2014-09-25 2016-07-10 Геннадий Геннадьевич Иванов Counter for operation cycles of gas-consuming equipment

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
КРЕМЛЕВСКИЙ П.П. Расходомеры и счетчики количества. Справочник, Изд. 4. - Л.: Машиностроение, 1989, с.573-578, 588-590. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2589343C2 (en) * 2014-09-25 2016-07-10 Геннадий Геннадьевич Иванов Counter for operation cycles of gas-consuming equipment

Also Published As

Publication number Publication date
RU2009121167A (en) 2010-12-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2017279558B2 (en) Nuclear magnetic flow meter and method for operation of nuclear magnet flow meters
US10436692B2 (en) Measuring arrangement and method for measuring the density of flowable media
RU2011139114A (en) BUNKER FUEL TRANSFER
CN109708707B (en) Gas flow measuring device and measuring method
CN104729637A (en) Turbine flowmeter online calibration system and method
WO2019000258A1 (en) Gas turbine flowmeter detection device and detection method
Pereira Flow meters: part 1
RU2019115360A (en) IMPROVEMENTS IN FLUID CONTROL
CN104165664B (en) Pitot bar integrated mass flow meter
CN103015969A (en) Multiphase flow metering system
RU2410648C1 (en) Device to measure dynamic component of gas flow
CN202614634U (en) Absorption tower slurry density measuring device
CN202720007U (en) Two-way probe-type flow meter
CN101251397A (en) By-pass type pipeline flowmeter
CN207050788U (en) A kind of new online throttling flow meter
CN100561138C (en) A kind of flow measurement method that is used for shunt measurement device
RU2571303C1 (en) Test plant for flow meters-gas counters
RU164946U1 (en) DEVICE FOR MEASURING PARAMETERS OF LOW-VISCOUS AND VISCOUS FLUIDS IN A PIPELINE
CN107036664A (en) A kind of flexible pipe flowmeter
CN203148477U (en) Oil-water mixed liquor meter
RU141798U1 (en) INSTALLATION FOR CALIBRATION OF BOREHOLD GAS FLOW METERS
RU73485U1 (en) DENSITY-FLOW METER FLUID
CN206056692U (en) A kind of MEMS thermal mass gas meter, flow meters equipped with many bypass measurement apparatus
CN103591987A (en) Plastic tube rotor flow meter and measuring and installing method
CN105987735A (en) High-precision differential pressure type liquid level measurement device and application thereof

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20110604