SU773443A1

SU773443A1 - Apparatus for measuring gas flowrate in annular duct between the walls of pipeline graded portion and the piston of piston-type flow metering plant

Info

Publication number: SU773443A1
Application number: SU792745946A
Authority: SU
Inventors: Владимир Иванович Билоус; Иван Семенович Бродин; Григорий Степанович Винничук
Original assignee: Ивано-Франковский Институт Нефти И Газа
Priority date: 1979-03-30
Filing date: 1979-03-30
Publication date: 1980-10-23

Description

мерных установок с неограниченным объемом калиброванного участка трубопровода , работающих на низких статических давлени х воздуха.measured installations with an unlimited volume of a calibrated pipeline section operating at low static air pressures.

Однако применение такого устройства в расходомерных установках, работающих при высоких статических даг .влени х на природном газе,затруднительно , поскольку технически сложно обеспечить перекрытие крана накопительной емкости в определенный момент времени в среде высокого давлени . Кроме того, изъ тие накопительной емкости из измерительного трубопровода после одного рабочего хода поршн вл етс трудоемким и длительным процессом, поскольку при этом необходимо понижать давление газа в установке до атмосферного,Невозможно применение в таких установках эластичной накопительной емкости , а также электродвигател во взрывоопасной среде.However, it is difficult to use such a device in flow metering installations operating at high static pressure stages on natural gas, since it is technically difficult to ensure that the valve of the storage tank is shut off at a certain point in time in a high pressure environment. In addition, the removal of the storage tank from the measuring pipeline after one working stroke of the piston is a laborious and lengthy process, since it is necessary to reduce the gas pressure in the installation to atmospheric. It is impossible to use an elastic storage tank in such installations, as well as an electric motor in an explosive environment.

Цель изобретени - повышение точности измерени , уменьшение затрат и времени на процесс измерени в установках на большие расходы и высокие статические давлени , работающих на природном газе.The purpose of the invention is to improve measurement accuracy, reduce costs and time for the measurement process in installations at high costs and high static pressures operating on natural gas.

Указанна цель достигаетс тем, что диск выполнен неуплотненным в трубопроводе, сквозное отверстие выполнено в центре диска, в отверстии установлен малоинерционный крыльчатый анемометр, снабженный частотно-импульсным преобразователем числа оборотов его вала и схемой передачи результатов измерени на регистрирующую аппаратуру. Схема передачи результатов измерени на регистрирующую аппаратуру выполнена в виде радиопередающего и радиоприемного устройств, передающа антенна которых установлена на диске измерител объема, а приемна антенна в конце калиброванного участка трубопроводаThis goal is achieved by the fact that the disk is not compacted in the pipeline, the through hole is made in the center of the disk, a low-inertia wing anemometer is installed in the hole, equipped with a frequency-pulse converter for the number of revolutions of its shaft and a circuit for transmitting measurement results to the recording equipment. The scheme of transferring the measurement results to the recording equipment is made in the form of a radio transmitting and receiving device, the transmitting antenna of which is installed on the volume meter disk, and the receiving antenna at the end of the calibrated section of the pipeline

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.The drawing shows a diagram of the proposed device.

Установка содержит калиброванный по объему измерительный трубопровод 1, поршень 2 и два детектора 3 и 4 положени поршн , два пускоприемные устройства 5 и 6, каждое из которых содержит две соосные цилиндрические емкости (внешнюю7 и внутреннюю 8), соединенные межДу собой с одной стороны с помощью трубы 9 и задвижкой 10, и дросселирующее устройство 11, а с другой через продольные прорези 12.The installation contains a calibrated measuring pipeline 1, a piston 2 and two detectors 3 and 4 of the piston position, two starting devices 5 and 6, each of which contains two coaxial cylindrical tanks (external 7 and internal 8) connected between themselves with one hand pipe 9 and the valve 10, and the throttling device 11, and on the other through the longitudinal slits 12.

Устройство дл измерени расхода газа в кольцевом канале состоит из легкого неуплотненного дисКа 13, в центральное отверстие которого установлен малоинерционный крыльчатый анемометр 14 с частотно-импульсным преобразователем числа оборотов его вала 15, на выход которого подключено радиопередающее устройство 16 сA device for measuring gas flow in an annular channel consists of a light unconsolidated disk 13, in the central hole of which a low-inertia anemometer 14 is installed with a frequency-pulse converter for the number of revolutions of its shaft 15, to the output of which a radio transmitter 16

кольцевой антенной 17,закрепленной на передней стенке диска 13. На противоположном от начала движени поршн конце калиброванного участка трубопровода установлена св занна радиоканалом с антенной 17 антенна 18 радиоприемного устройства 19,выход которого через детектор 20 и формирователь 21 импульсов подключен к счетному входу электронного счетчика 22 импульсов. Управление работой электронного счетчика осуществл етс с помощью подключенных к его входам управлени детекторов 3 и 4 положени поршн .an annular antenna 17 mounted on the front wall of the disk 13. At the opposite end of the piston movement of the calibrated pipeline section, an antenna 18 of the radio receiving device 19 is connected by a radio channel to the antenna 17, the output of which through the detector 20 and the driver 21 of the pulses is connected to the counting input of the electronic counter 22 pulses. The operation of the electronic meter is controlled by means of piston detectors 3 and 4 connected to its control inputs.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

В начальном положении поршень 2 с подсоединенным к нему измерителем объема находитс во внутренней емкости 8 левого пускоприёмного устройства 5. Задвижка 10 закрыта и поток газа из магистрального газопровода, проход через дросселирующее устройство 11, поступает во внешнюю емкость 7 пускоприёмного устройства и 5 затем в трубопровод 1 через продольные прорези 12, обтека при этом наход щийс в емкости 8 поршень. По достижении в установке установившегос режима движени потока открываетс задвижка 10. Часть недросселированного устройством 11 потока поступает во внутреннюю емкость. 8, и вследствие-возникающего на поршне перепада давлени последний выводитс из пускоприемиого устройства в трубопровод 1, где увлекаетс основным потоком и перемещаетс вдоль трубопровода. С целью минимального увеличени перепада давлени на поршне диск 13 экспериментально подбирают, таким образом, 0 что перепад давлени ria нем во врем движени поршн в два раза меньше перепада на каждой секции поршн , а значит в шесть раз меньше перепада давлени на поршне без диска. Кроме 5 того, сопротивление движению потока, создаваемое малоинерционным анемометром , мало и близко к нулю, режим движени поршн мен етс незначительно лишь за счет небольЩих сил трени , 0 возникающих в зазоре между диском 13 и стенкой калиброванного участка трубопровода.In the initial position, the piston 2 with a volume meter connected to it is located in the inner tank 8 of the left starter receiver 5. The valve 10 is closed and the gas flow from the main gas pipeline, the passage through the throttling device 11, enters the outer tank 7 of the starter receiver and 5 then into the pipeline 1 through the longitudinal slots 12, the piston which is located in the vessel 8 at the same time. When the steady flow regime is reached in the installation, the valve 10 is opened. A part of the flow that is not throttled by the device 11 enters the internal tank. 8, and due to the pressure drop occurring on the piston, the latter is led out of the starter to the pipeline 1, where it is entrained by the main flow and moves along the pipeline. In order to minimize the pressure drop across the piston, the disk 13 is experimentally selected, so that the pressure drop ria during the movement of the piston is two times less than the difference on each section of the piston, and therefore six times less than the pressure drop on the piston without a disk. In addition, the resistance to movement of the flow created by the low-inertia anemometer is small and close to zero, the mode of motion of the piston varies only slightly due to a small strength of friction, 0 arising in the gap between the disk 13 and the wall of the calibrated section of the pipeline.

Возникающие вследствие перемещени поршн вдоль трубопровода перетоки через кольцевой канал поступаютArising from the movement of the piston along the pipeline flows through the annular channel

Claims

into the container enclosed between the disk 13 and the piston section nearest to it and due to the smallness of their resistance compared to the resistance between the disk and the pipe wall are directed into the central opening of the disk, driving the impeller of the anemometer 14 to rotate. The number of revolutions of the impeller proportional to the flow gas through an anemometer, is converted into a frequency signal using a frequency-pulse-th converter, is fed to the input of the radio transmitting device 16 and modulates its high-frequency carrier component. An antenna 17 of a radio transmitting device, mounted on disk 13, broadcasts the modulated signal over to a radio link. the antenna 18 of the radio receiver 19. The amplified signal is fed to the detector 20, which is a low-frequency filter. The frequency signal thus selected, proportional to the gas flow through the anemometer, is converted by means of a pulse former into a sawtooth and is fed to the counting input of the electronic counter 22 pulses. Claim 1. Device for measuring gas flow in the annular channel between the walls of a calibrated pipeline section and a piston of a piston flowmeter installation, containing a time meter and a volume meter, including a disk rigidly connected to the piston and fitted with a flow meter installed before the direction of flow. a hole, characterized in that, in order to improve measurement accuracy, reduce costs and time for the measurement process in installations at high costs and high static The natural gas pressure of the disk is not compacted in the pipeline, the through hole is made in the center of the disk, a low-inertia-free anemometer is installed in the hole, equipped with a frequency-pulse converter for the number of revolutions of its hall and a circuit for transmitting measurement results to the recording equipment. 2. The device according to claim 1, which is a scheme for transmitting measurement results to re-. The connecting equipment is designed as a radio transmitting and receiving device, the transmitting antenna of which is installed on the volume meter disk, and the receiving antenna at the end of the calibrated section of the pipeline. Sources of information taken into account in the examination 1. Brodin AND..S. et al. Metrological studies of a piston gas flow meter. Collection Metrological studies in the field of flow measurement and quantities of substances. Works of metrological institutes of the USSR. M.-Kazan, issue 135/195, 1972, p. 258.

2. Authors certificate of the USSR 575495, cl. C 01 F 25/00, 1975 (prototype).