ПРИМЕНЕНИЕ НОРМАЛЬНЫХ СУЖАЮЩИХ УСТРОЙСТВ. Применение нормальных сужающих устройств
 Скачать 33.22 Kb.
|
|
ПРИМЕНЕНИЕ НОРМАЛЬНЫХ СУЖАЮЩИХ УСТРОЙСТВ Почему расходомеры переменного давления самые распространенные? Основным преимуществом данных расходомеров является универсальность применения. Они используются для измерения расхода, большинства однофазных и многих двухфазных, сред при самых различных давлениях и температурах. Расходомеры переменного перепада давления достаточно удобны для массового производства. Индивидуально изготовляется только преобразователь расхода - сужающее устройство. Все остальные части могут изготавливаться серийно (например, дифференциальный манометр и вторичный прибор), их устройство не зависит ни от вида, ни от параметров измеряемой среды. Однако расходомеры с сужающим устройством имеют некоторые недостатки, наиболее существенными из которых являются следующие: Квадратичная зависимость между расходом и перепадом. Другими словами невозможно измерять расход менее 30% максимального из-за высокой погрешности измерения, что затрудняет использование этих приборов для измерения расходов, изменяющихся в широких пределах. Ограниченная точность, причём погрешность измерения колеблется в широких пределах (1,5%-3%) в зависимости от состояния сужающего устройства, диаметра трубопровода, постоянства давления и температуры измеряемой среды. Принцип действия расходомеров данного типа, объединенных единым методом измерений, основан на измерении перепада давления, образующегося в результате местного изменения скорости потока жидкости, газа или пара (рисунок 1).  Рисунок 1 — Форма потока жидкости, проходящей через диафрагму Для измерения расхода жидкостей, газов и паров по перепаду давления необходимы три элемента, объединенные общим понятием расходомер переменного перепада: 1. устройство, создающее перепад давления в потоке измеряемой среды за счет местного изменения скорости потока или по величине (сужающие устройства), или по направлению (изогнутые участки трубы); 2. измерительный прибор — дифференциальный манометр (сокращенно дифманометр), измеряющий перепад давления; 3. соединительное устройство, передающее перепад давления от потока к дифманометру. Иногда к этим элементам добавляются еще вторичный преобразователь, преобразующий показания дифманометра в электрический или пневматический' сигнал, и вторичный прибор для регистрации этого сигнала. В настоящее время распространены стандартные сужающие устройства трех типов: нормальная диафрагма, нормальное сопло и труба (сопло) Вентури. Нормальная диафрагма. При угловом отборе применяют нормальные диафрагмы двух типов—плоские и камерные. Нормальная диафрагма представляет собой тонкий диск, имеющий отверстие, концентричное оси трубы с острой прямоугольной кромкой со стороны входа потока. Соосность установки диафрагмы, острота входной кромки, ее прямоугольность и технологический допуск на входной диаметр диафрагмы  определяют возможность и точность косвенной градуировки расходомеров переменного перепада давления с нормальными диафрагмами. Поэтому к этим параметрам диафрагмы предъявляют весьма высокие требования. Так, допустимое отклонение оси отверстия диафрагмы от оси трубы должно быть не более  , где  — диаметр трубопровода.Давления у плоской диафрагмы отбирают с помощью отдельных сверлений. Для усреднения давлений просверливают несколько отверстий, равномерно распределенных по окружности трубы в плоскости отбора. Выходящие из отверстий трубки объединяются двумя сборными коллекторами, от которых перепад давления передается к дифманометрам. Давления у камерных диафрагм отбирают из камер, соединенных с трубой кольцевыми щелями. Преимуществом камерных диафрагм является отбор действительных средних давлений и в связи с этим несколько менее жесткие требования к длине прямолинейных участков трубопровода до и после диафрагмы; недостатком — необходимость специальных уплотнительных устройств для герметизации камер. Площадь отверстия сужающего устройства А0 в каждом конкретном случае является величиной постоянной. Площадь отверстия сужающего устройства FQ в каждом конкретном случае является величиной постоянной. Отношение площади отверстия сужающего устройства F0 к площади трубопровода F называется относительной площадью( модулем) сужающего устройства mF0 / F ( d / D) 2, где d и D - диаметры отверстия сужающего устройства и трубы.
В расходомерах переменного перепада давления площадь отверстия сужающего устройства постоянна, а перепад давления есть мера расхода вещества. Если же перепад давления в сужающем устройстве поддерживать постоянным за счет изменения площади отверстия, то в этом случае мерой расхода вещества будет являться площадь отверстия сужающего устройства, таким образом модуль влияет на расход вещества. |