RU2715355C1

RU2715355C1 - Initial gas flow rate setting device

Info

Publication number: RU2715355C1
Application number: RU2019119900A
Authority: RU
Inventors: Павел Сергеевич Борзенков; Валерий Элезарович Дрейзин; Вероника Владимировна Борзенкова
Priority date: 2019-06-26
Filing date: 2019-06-26
Publication date: 2020-02-26

Abstract

FIELD: measuring equipment.

SUBSTANCE: invention relates to measurement equipment and can be used as part of test flow meters during testing and verification of flow meters-gas counters, as well as in technological processes. Proposed device comprises elastic reservoir, support frame, plate with load suspension system on flexible ropes and preset weight. Loaded elastic reservoir is located on the upper surface of the support frame, the plate is placed on the elastic reservoir, at the same time the suspended load system of the specified mass freely movable in the internal space of the support frame is fixed to the plate by side projections. Plate with load suspension system allows to place load so that plate load center of gravity is under elastic reservoir, wherein roll and plate shift are eliminated as gas flows from the loaded elastic reservoir, which occur due to the high load center of the loaded plate. Upper surface of support frame has a slope to center of arrangement of elastic reservoir, as well as output of outlet branch pipes of elastic reservoir near lower point of this slope, which allows to maintain sufficient passage section of elastic reservoir as gas consumption.

EFFECT: increased stability of pressure of consumable gas and exclusion of risks of damage of elastic reservoir at displacement of load due to plate roll.

1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в составе испытательных расходомерных установок при испытании и поверке расходомеров-счетчиков газа, а также в технологических процессах. The invention relates to measuring technique and can be used as part of test flowmeter installations for testing and calibration of gas flow meters, as well as in technological processes.

Известен генератор исходного расхода газа (патент RU № 2640454, опубл. 09.01.2018 г.). Генератор содержит резервуар, мерник, электропривод, поверяемый счетчик газа, соединительные газопроводы, газовые краны. Генератор исходного расхода газа выполнен двухстенным кольцевым резервуаром, заполненным жидкостью, с колокольным мерником, совершающим двунаправленные движения с помощью регулируемого электропривода, размещенного в резервуаре. A known generator of the initial gas flow (patent RU No. 2640454, publ. 09.01.2018). The generator contains a reservoir, a measuring device, an electric drive, a verifiable gas meter, connecting gas pipelines, gas valves. The generator of the initial gas flow rate is made by a double-walled annular tank filled with liquid, with a bell measuring device, performing bi-directional movements with the help of an adjustable electric drive located in the tank.

Основными недостатками такого генератора являются технические сложности изготовления колокольных мерников большого объема со строго постоянным внутренним сечением, а использование электропривода для перемещения мерника приводит к неизбежным вибрациям и неравномерности хода мерника. К тому же в процессе заполнения газом мерник поднимается из резервуара с жидкостью, при этом его внутренние стенки оказываются увлажнены. Это приводит к повышению влажности расходуемого газа, что изменяет условия поверки и градуировки счетчиков.The main disadvantages of such a generator are the technical difficulties of manufacturing large-volume bell measuring devices with a strictly constant internal section, and the use of an electric drive to move the measuring device leads to inevitable vibrations and unevenness of the measuring device. In addition, in the process of filling with gas, the measuring device rises from the reservoir with the liquid, while its internal walls are moistened. This leads to increased humidity of the consumed gas, which changes the conditions for calibration and calibration of the meters.

Наиболее близкой по технической сущности к предполагаемому изобретению является нагружаемый эластичный резервуар, входящий в состав испытательной установки для расходомеров-счетчиков газа (патент RU № 2571303, опубл. 20.12.2015 г.). Closest to the technical nature of the proposed invention is a loaded elastic tank, which is part of the test setup for flow meters, gas meters (patent RU No. 2571303, publ. 12/20/2015).

Установка содержит компрессор, нагружаемый эластичный резервуар для хранения расходуемой среды, входную и выходную испытательные магистрали, испытательный коллектор с четырьмя трубами различных диаметров условного прохода для монтажа поверяемых расходомеров-счетчиков, фильтр расходуемой среды, эталонный расходомер, устройство задания расхода, датчики давления и температуры. На эластичный резервуар помещается плоская пластина, не превышающая своими размерами эластичный резервуар. На эту пластину устанавливаются грузы заданной массы для получения необходимого значения давления.The installation includes a compressor, a loaded elastic reservoir for storing the consumed medium, an inlet and outlet test lines, a test collector with four pipes of various diameters for mounting verified flow meters, a flow filter, a reference flow meter, a flow rate setting device, pressure and temperature sensors. A flat plate is placed on the elastic reservoir, which does not exceed the size of the elastic reservoir. On this plate, weights of a given mass are set to obtain the required pressure value.

К недостаткам данной конструкции устройства задания расхода газа можно отнести крен пластины, помещаемой на эластичный резервуар, в процессе проведения поверочных работ, а также значительное сужение проходного сечения эластичного резервуара по мере его опустошения. По мере истечения газа из эластичного резервуара пластина начинает крениться, а высокое расположение центра тяжести нагрузки над плитой приводит к дальнейшему увеличению крена, смещению пластины с нагрузкой и возникновению риска повреждения эластичного резервуара. С увеличением массы нагрузки данный эффект усиливается. Это отрицательно сказывается на стабильности давления, создаваемого эластичным резервуаром, и приводит к колебаниям значения задаваемого расхода. Кроме того при расходовании газа из эластичного резервуара происходит уменьшение проходного сечения эластичного резервуара. Это создает дополнительное сопротивление при движении воздуха внутри резервуара (особенно при больших значениях расхода) и приводит к снижению давления на выходе из резервуара.The disadvantages of this design of the device for setting the gas flow rate include the roll of the plate placed on the elastic reservoir during verification work, as well as a significant narrowing of the passage section of the elastic reservoir as it is emptied. As the gas flows out of the elastic reservoir, the plate begins to roll, and the high center of gravity of the load above the plate leads to a further increase in roll, the displacement of the plate with the load and the risk of damage to the elastic reservoir. With an increase in the mass of the load, this effect intensifies. This adversely affects the stability of the pressure created by the elastic reservoir, and leads to fluctuations in the value of the set flow rate. In addition, when gas is consumed from the elastic reservoir, the flow area of the elastic reservoir decreases. This creates additional resistance when the air moves inside the tank (especially at high flow rates) and leads to a decrease in pressure at the outlet of the tank.

Задачей настоящего изобретения является создание устройства задания исходного расхода газа с конструкцией, исключающей крен нагружаемой пластины и обеспечивающей достаточное проходное сечение эластичного резервуара.The objective of the present invention is to provide a device for setting the initial gas flow with a design that eliminates the roll of the loaded plate and provides a sufficient flow area of the elastic reservoir.

Это достигается путем применения нагружаемой пластины с системой подвеса нагрузки, позволяющей поместить нагрузку под эластичным резервуаром так, что центр тяжести пластины с нагрузкой оказывается под резервуаром, при этом исключается крен и сдвиг пластины по мере истечения газа из нагружаемого эластичного резервуара, возникавшие из-за высокого центра тяжести груза; использования опорной рамы, имеющей уклон верхней поверхности к центру размещения эластичного резервуара, а также изготовления выходных патрубков эластичного резервуара вблизи нижней точки этого уклона.This is achieved by using a loading plate with a load suspension system that allows you to place the load under the elastic tank so that the center of gravity of the plate with the load is under the tank, while avoiding roll and plate shift as gas flows from the loaded elastic tank, arising due to the high center of gravity of the cargo; the use of a support frame having a slope of the upper surface to the center of placement of the elastic reservoir, as well as the manufacture of the outlet pipes of the elastic reservoir near the lower point of this slope.

Устройство задания расхода газа представляет собой нагружаемый эластичный резервуар, размещаемый на верхней поверхности опорной рамы. Специальная пластина опускается на эластичный резервуар, при этом к пластине боковыми выступами крепится свободно перемещающаяся во внутреннем пространстве опорной рамы система подвеса нагрузки. Система подвеса нагрузки состоит из верхней рамы, жестко прикрепляемой к пластине, нижней рамы, в центр которой помещается нагрузка, и гибких тросов, соединяющих верхнюю и нижнюю рамы. Таким образом, центр тяжести пластины с системой подвеса нагрузки располагается под геометрическим центром нагружаемого эластичного резервуара, а гибкие тросы обеспечат автоматическую центровку нижней рамы с нагрузкой. Это стабилизирует положение пластины по мере истечения расходуемого газа, исключает ее крен и смещение, что в свою очередь стабилизирует давление газа в нагружаемом эластичном резервуаре и задаваемый расход. Верхняя поверхность опорной рамы имеет уклон к центру размещения эластичного резервуара, при этом выходные патрубки резервуара выведены вблизи нижней точки данного уклона. Это позволяет сохранить достаточное проходное сечение внутри эластичного резервуара для истечения газа по мере расходования газа. The gas flow setting device is a loaded elastic reservoir placed on the upper surface of the support frame. A special plate is lowered onto an elastic reservoir, while a load suspension system that is freely moving in the interior of the support frame is attached to the plate with lateral protrusions. The load suspension system consists of an upper frame rigidly attached to the plate, a lower frame in the center of which the load is placed, and flexible cables connecting the upper and lower frames. Thus, the center of gravity of the plate with the load suspension system is located under the geometric center of the loaded elastic reservoir, and flexible cables will automatically center the lower frame with the load. This stabilizes the position of the plate as the flow of gas expires, eliminates its roll and displacement, which in turn stabilizes the gas pressure in the loaded elastic tank and the set flow rate. The upper surface of the support frame has a slope to the center of the elastic reservoir, while the outlet pipes of the tank are brought out near the bottom of this slope. This allows you to maintain a sufficient flow area inside the elastic tank for gas outflow as the gas is consumed.

Сущность изобретения поясняется структурной схемой установки на фиг. 1.The invention is illustrated by the structural diagram of the installation in FIG. 1.

Установка задания исходного расхода газа содержит специальную опорную раму 1, на которой располагается нагружаемый эластичный резервуар 2. На эластичный резервуар помещается пластина с системой подвеса нагрузки 3. Опорные площадки системы подвеса нагрузки 3 жестко крепятся к пластине. Система подвеса нагрузки состоит из двух жестких рам, соединяемых гибкими тросами 5. Нагрузка 4 заданной массы размещается в нижнюю раму системы подвеса нагрузки 3. Выходные патрубки 6 находятся вблизи нижней точки уклона опорной рамы 1.The setting of the initial gas flow rate setting contains a special support frame 1, on which the loaded elastic reservoir 2 is located. A plate with a load suspension system 3 is placed on the elastic reservoir. The supporting platforms of the load suspension system 3 are rigidly attached to the plate. The load suspension system consists of two rigid frames connected by flexible cables 5. The load 4 of a given mass is placed in the lower frame of the load suspension system 3. The output pipes 6 are located near the lower slope of the support frame 1.

Выход эластичного резервуара 2 соединяется через систему трубопроводов, имеющей запорную арматуру, с компрессором (воздуходувкой) для нагнетания расходуемого газа в эластичный резервуар 2 и входной испытательной магистралью. Эти элементы на чертеже не обозначены, так как могут иметь разные варианты исполнения и подключения.The outlet of the elastic reservoir 2 is connected through a piping system having shutoff valves to a compressor (blower) for injecting the consumed gas into the elastic reservoir 2 and the inlet test line. These elements are not indicated in the drawing, as they can have different versions of execution and connection.

Устройство работает следующим образом. Воздух или специальный газ нагнетается в эластичный резервуар 2 в количестве, не допускающем сильное растяжение материала оболочки резервуара. После заполнения эластичного резервуара 2 его выходы переключаются на входную испытательную магистраль испытательной расходомерной установки. В центр системы подвеса нагрузки 3 помещается нагрузка 4 заданной массы. Пластина с системой подвеса нагрузки 3 свободно перемещается в вертикальной плоскости внутри опорной рамы 1. Гибкие тросы 5 стабилизируют положение нагрузки 4 под нагружаемым резервуаром 2. Поэтому при истечении газа из эластичного резервуара 2 пластина с системой подвеса нагрузки 3 беспрепятственно опускается вниз без значительных кренов и смещений, обеспечивая постоянное давление на эластичный резервуар 2. Уклон верней поверхности опорной рамы 1 и расположение выходных патрубков 6 вблизи нижней точки этого уклона позволяет сохранить достаточное проходное сечение внутри резервуара по мере расходования газа.The device operates as follows. Air or special gas is pumped into the elastic tank 2 in an amount that does not allow strong stretching of the material of the shell of the tank. After filling the elastic tank 2, its outputs are switched to the input test line of the test flowmeter installation. In the center of the load suspension system 3 is placed load 4 of a given mass. A plate with a load suspension system 3 freely moves in a vertical plane inside the support frame 1. Flexible cables 5 stabilize the position of the load 4 under the loaded tank 2. Therefore, when gas flows from the elastic tank 2, the plate with the load suspension system 3 freely lowers without significant rolls and displacements providing constant pressure on the elastic reservoir 2. The slope of the upper surface of the support frame 1 and the location of the outlet pipes 6 near the lower point of this slope allows you to save tatochnoe orifice within the vessel as the gas consumption.

Claims

A device for setting the initial gas flow rate, comprising an elastic reservoir, a support frame, outlet pipes of an elastic reservoir near the lower slope of the support frame, a plate with a load suspension system on flexible cables, a predetermined mass load, characterized in that a plate with a load suspension system on flexible cables centers and stabilizes the load in the support frame under the elastic reservoir, and a bias is made to the center of the elastic reservoir in the upper surface of the support frame.