SU1610404A1 - Устройство дл измерени в зкости жидких сред в потоке - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к изучению физико-химических свойств жидких сред и может использоватьс  дл  измерени  в зкости в трубопроводах технологических потоков нефт ной, нефтехимической, химической и других отрасл х промышленности. Цель изобретени  - повышение точности измерений в зкости за счет повышени  точности измерени  расхода потока анализируемой среды в трубопроводе. Устройство включает в себ  установленные в основном трубопроводе два гидродинамических сопротивлени , выполненные в виде сужающих устройств, обеспечивающих услови  соответственно RE√e_гр и RE√E_гр (Re_гр - число рейнольдса граничное), к которым подключены измерительные преобразователи перепада давлени . Выходы преобразователей соединены с входами измерительного прибора вискозиметра, при этом преобразователь, установленный на сужающем устройстве с RE√e_гр, содержит второй выход, св занный с одним из входов измерительного прибора вискозиметра через расходомер. 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к устройствам дл  определени  в зкости сред технологических потоков в трубопроводах, например, при перекачке нефтепродуктов.

Цель изобретени  - повышение точно- сти измерений.

На чертеже представлена функциона ь- на  схема вискозиметра.

Устройство состоит из сужающего устройства 1, выбранного в соответствии с Правилами измерени  расхода газов и жидкостей стандартными сужающими устройствами РД50-213-80 с достаточно боль-. .шим отверстием, у которого относительна  площадь (модуль) достаточно мала и обеспечивает условие Re Rerp, при котором перепад давлени  на сужающем устройстве практически не зависит от в зкости и зави- сит только от расхода контролируемой среды . Сужающее устройство 2 расположено по направлению потока в трубопроводе после сужающего устройства 1 на рассто нии, выбранном в соответствии с РД50-213-80.Су- жающие устройства соединены с преобразовател ми 3 и 4 перепада давлени . Выходы преобразовател  3 подключены к входам измерительных приборов расходо-- мера 5 переменного перепада давлени  и вискозиметра 6. Выход расходомера 5 св зан с одним из входов прибора 6, Преобрао

G Ji. G Jis.

зователь 4 подключен непосредственно к входу измерительного прибора б вискозиметра , который содержит вычислительный блок, позвол ющий в соответствии с РД50- 213-80 вычислить в зкость по данным пре- образователей 3, 4 и расходомера 5.

Устройство работает следующим образом .

Перепад давлени  на сужающем устройстве 1 измер етс  и преобразуетс  в сигнал дистанционной передачи показаний посредством измерительного преобразовател  3 перепада давлени . Выходные сигналы передаютс  на измерительные приборы расходомера 5 переменного перепада дав- лени  и вискозиметра 6. Результаты измерени  расхода анализируемой среды посредством расходомера 5 переменного перепада давлени  практически не завис т от изменени  в зкости анализируемой среды .

Сущность работы устройства св зана с особенностью работы сужающего устройства в в зкой среде. Величина объемного расхода , измер емого расходомером переменного перепада давлени , вычисл етс  согласно РД-50-213-80 по формуле

QO K-a-d -VAP,

jrVT

гдеК - г-г- коэффициент пропорциональности;

р - плотность среды в рабочих услови х , кг/м ;

а - коэффициент расхода;

d - диаметр отверсти  сужающего устройства , мм;

АР- перепад давлени  на сужающем устройстве, кгс/м .

Как видно из РД-50-213-80, дл  двух значений относительной площади (модул ) сужающего устройства m в диапазоне возможных изменений числа Re при малых значени х m коэффициент расхода а практически не измен етс , а при больших зна- чени х m коэффициент расхода m измен етс  существенно (см.таблицу).

Как видно из вышеприведенных данных таблицы, дл  m 0,050 (сужающее устройство 1) приращение коэффициента расхода составл ет всего 0,002, т.е. показани  расходомера 5 практически не завис т от числа Re, а следовательно, и от в зкости, так как в формуле дл  расхода а измен етс  незначительно . В то же врем  коэффициент расхода а на сужающем устройстве 2 суще

ственно зависит от числа ,354 следовательно, от в зкости f.i.

Qo- TJva

Учитыва , что через оба сужающих устройства 1 и 2 проходит один и тот же поток с одним и тем же расходом Qo, можно правые части уравнени  расхода обоих сужающих устройств приравн ть, тогда:

К а db К d аа ДР Отсюда можно найти измен ющийс  коэффициент расхода:

0 5

0 5

0 5

0

5

0

5

,

Таким образом, по показани м измерительных преобразователей 3 и 4, измер ющих перепад давлений на сужающих устройствах соответственно 1 и 2, в вычислительном блоке измерительного прибора 6 определ етс  коэффициент as , Величина расхода Qo определ етс  в измерительном приборе расходомера 5.

Зависимость между коэффициентом расхода а и числом Re представлена в. РД50-213-80. В измерительных приборах б по рассчитанным значени м a;2,Qo и D определ ют текущее значение в зкости по формуле

/ 0, сравнению с прототипом дл  измерени , в зкости в предложенном техническом решении измерение расхода производитс  не от тахометра, св занного жестко с валом шестеренчатого насоса, а путем измерени  перепада давлени  на втором сужающем устройстве. Такое конструктивное решение позвол ет осуществл ть измерение в зкости путем использовани  однотипных стандартизированных элементов перепада давлени . Измерение в зкости в предложенной технической реализации может осуществл тьс  не только в трубопроводах с установленными в них побудител ми расхода, но и в ответвлени х трубопроводов.

Дополнительный эффект заключаетс  в возможности измерени  в зкости не только в основной магистральной линии, но и в ответвлени х, так как расход в рассматриваемом участке трубопровода определ етс  не производительностью насоса, а вторым сужающим устройством и расходомером, вход щим в комплект вискозиметра.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Устройство дл  измерени  в зкости жидких сред в потоке, содержащее установленное в потоке сужающее устройство, выбранное по условию Re Rerp, где Rerp - число Рейнольдса граничное, измерительный преобразователь перепада давлени  на

   сужающем устройстве и расходомер, выходы которых св заны с измерительным прибором, о т л и ч а ю щ е е с.  тем, что, с целью повышени  точности измерений, расходомер выполнен в виде установленного в том же потоке второго сужающего устройства и второго измерительного преобразовател  перепада давлени , выход которого через измерительный преобразователь расхода св зан с

   0

   измерительным прибором, при этом относительна  площадь второго сужающего устройства выбрана из услови  Re Rerp, а исходные коэффициенты расхода обоих сужающих устройств св заны общей стандартизованной зависимостью исходного коэффициента расхода от числа Рейнольдса, выбранной по величине относительной площади второго сужающего устройства.