49. Жидкостные дифманометры. Устройство. Принцип действия.

50. Деформационные дифманометры. Устройство. Принцип действия.

51. Вторичный прибор ТРМ.

52. Датчик измерения давления Метран-100.

53. Калибратор давления Метран-501.

54. Измерение расхода (газ, пар, жидкость). Установка датчиков.

Среди большого разнообразия методов измерения расхода наибольшее распространение в энергетике получил метод переменного перепада давления.

Чтобы измерить расход методом переменного перепада давления, необходимо к неподвижному сужающему устройству, установленному в трубопроводе, подсоединить вторичный прибор (дифференциальный нанометр) измеряющий перепад давления на этом сужающем устройстве.

В качестве сужающих устройств в системах измерения расхода используются диафрагмы, сопла и сопла Вентури. С точки зрения гидродинамики эти три типа сужающих устройств отличаются между собой величиной безвозвратной потери напора Δp_п при прочих равных условиях.

Необходимо обратить внимание на измерение расхода жидкостей и газов при помощи напорных трубок, на их конструкцию и способ выбора точек, в которых измеряется динамический напор.

Необходимо знать схемы соединения сужающего устройства с дифференциальным манометром, при измерении расхода жидкости и газа с установкой дифманометра ниже и выше сужающего устройства, назначение газосборников и конденсатосборников, обратив особое внимание на измерение расхода пара и место установки уравнительных конденсационных сосудов.

55. Классификация методов и средств измерения расхода.

1. пневмометрический метод. Расход измеряется по скорости потока в одной или нескольких точках поперечного сечения канала или трубопровода.

2. Метод переменного перепада давления. Опр-ие расхода по перепаду давления на местных сужающих устройствах (диафрагмы, соплы, сопло-Винтури). Диаметр труб не более 50 мм.

3. Метод постоянного перепада давления. Расход опр-ют по скорости перемещения потока подвижного сопротивления.

4. Электромагнитные (индукционные) устройства по трмо-ЭДС.

5. Тахометрический метод. Исп-ся струевыпрямители

6. Ультрозвуковой метод. Изм-ие расхода по смещению звуковых колебаний движущейся средой.

56. Стандартные сужающие устройства.

При измерении расхода методом переменного перепада давления используются правила измерения расхода газов и жидкостей стандартными сужающими устройствами РД50-213-80.

Стандартные (нормализованные) сужающие устройства должны отвечать требованиям этих правил и применяться для измерения расхода вещества без их индивидуальной градуировки.

Диафрагмы. При измерении расхода жидкости широкое распространение получили диафрагмы, благодаря простоте конструкции, удобству монтажа и демонтажа. Стан­дартные диафрагмы (рис. 3.7), представляющие собой диск с отверстием, могут быть с угловым или фланцевым способом отбора перепада давления. 

 

Рис. 3.7. Схемы стандартных диафрагм: а – с угловым способом отбора перепада давления; б – с фланцевым способом отбора перепада давления l = 25,4  А, мм, где А зависит отD и модуля сужающего устройства m = (d : D)²

Конструктивно диафрагмы выполняются камерными или бескамерными. В бескамерных диафрагмах отбор перепада давления осуществляется через отверстия в трубопроводе или фланцах.

Кольцевые камеры предназначаются для осреднения и выравнивания давления по периметру сечения. В результате этого повышается точность измерения. Камеры выполняют в ободах или обоймах диафрагмы. Для труб диаметром более 400 мм камеры выполняются в виде кольцевой трубки, охватывающей трубопровод.

Точность измерений расхода с помощью диафрагм существенно зависит от качества их установки и наличия перед ними участков труб расчетного диаметра без дополнительных источников возмущений (заусенцы, сварные швы, колена, тройники, запорная арматура). 

Основным недостатком диафрагмы является то, что она обладает большим гидравлическим сопротивлением и вызывает значительные потери напора.

Расходомерные сопла. Основное уравнение расхода (3.3) справедливо и для сопел. Расходомерное сопло (рис. 3.8) представляет собой устройство с круглым отверстием, имеющим плавно сужающуюся часть на входе и цилиндрическую часть на выходе.

Точность измерения расхода соплами несколько выше точности измерения диафрагмами благодаря отсутствию дополнительной погрешности на недостаточную остроту входной кромки. Сопла в качестве сужающих устройств для расходомеров распространения не получили, так как потери напора в них немногим меньше, чем в диафрагмах, а изготовление их значительно сложнее.

Сужающим устройством, обладающим высокой точностью измерения расхода и не создающим больших потерь напора, является сопло Вентури.

Соплом Вентури называется сужающее устройство, входная часть которого выполнена по форме стандартного сопла, а в устье имеется конус, служащий для уменьшения потерь напора.

В зависимости от длины и центрального угла конуса различают длинные и укороченные сопла Вентури. В системах водоснабжения и водоотведения чаще используются укороченные сопла Вентури. Сопла Вентури изготавливают двух типов (рис. 3.9). 

Рис. 3.9. Схема сопел Вентури: а – первого типа; б – второго типа

 

Первый тип предназначен для труб с условным проходом от 50 до 200 мм, выполняется с соплом из цветных металлов и чугунным корпусом. Второй тип предназначен для труб условным проходом от 250 до 1400 мм.

При установке сопла Вентури необходимо соблюдать соосность трубы и сопла. Вблизи сопла Вентури должны отсутствовать источники, приводящие к искажению потока.

Трубы Вентури. Трубы Вентури были предложены ранее других сужающих устройств. В зависимости от размеров диффузора трубы Вентури^[1] бывают короткими и длинными. Различают три конструктивных исполнения труб Вентури:

А – стальные сварные из листового материала на D_у = 2001400 мм, Р_у до 16 МПа;

Б – с литыми необработанными входными частями, обработанной горловиной на D_у = 100800 мм, Р_у до 25 МПа;

В – с обработанными входным патрубком, конусом и горловиной на D_у = 50250 мм,  Р_у до 4 МПа.

Наиболее простыми и удобными в изготовлении являются сварные трубы Вентури.

Стандартные трубы Вентури (рис. 3.10) состоят из следующих основных частей: входного цилиндра, сужающего конуса, горловины, расширяющегося ко­нуса и выходного цилиндра. Все части собираются путем сварки. Отбор давления осуществляется из усредняющих кольцевых камер. В нижней части кольцевых камер устанавливаются пробковые краны для спуска жидкости.

Трубы Вентури присоединяют к стальным трубопроводам сваркой. В некоторых случаях допускается присоединение на фланцах.

Особенностью стандартных труб Вентури является их малая металлоемкость. Необходимые длины прямых участков перед трубами Вентури существенно меньше, чем перед диафрагмами и соплами. Преимуществом труб являются малые потери напора, возможность измерения расхода загрязненной жидкости, долговечность. Единственным существенным недостатком является громоздкость.