Устройство для измерения расхода пульсирующего потока жидкости Советский патент 1983 года по МПК G01F1/00 G05D7/00 

Изобретение относится к устройствам для измерения расхода пульсирующего потока жидкости, обусловленного работой насоса (компрессора) поршневого или мембранного типа, и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства, конкретно для -измерения расхода водного раство ра щелочи, подаваемого в поток нефти в процессе ее обработки на нефтепромысловых или первичной переработки на нефтеперерабатывающих заводах. Д звестны устройства для измерения расхода пульсирующего потока жидкости, содержащие демпфирующие элементы ,сглая ивающие пульсацию потока 1 . Однако применение подобных устройств не всегда целесообразно, так как в этом случае значительно возрас тают потери напора и затраты энергии а также габариты установки. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устрой ство для измерения расхода пульсирую щего потока жидкости, содержащее про межуточную демпфирующую емкость, уст новленную между насосом и датчиком расхода на линии всасывания или нагн тания. Демпфирующая емкость выполнен в виде вертикального нецельнозаполне ного трубопровода, верхняя часть кот рого дополнительно-соединена с контр лируемой средой f2. Недостатками известного устройств являются невозможность полного устра нения пульсации потока, что ограничи вает выбор средств измерения расхода и снижает точность измерения, и зави симость степени сглалсивания пульсации от высоты газовой подушки в емкостях, что приводит к увеличению габаритов устройства. Целью изобретения является повышение точности измерения устройства. Поставленная цель достигается тем что устройство для измерения расхода пульсирующего потока жидкости, содер жащее промежуточную емкость, устаноВ ленную на линий всасывания между насосом и датчиком расхода, и линию нагнетания насоса, содержит регулирующий клапан, датчик уровня в промежуточной емкости и регулятор, причем линия нагнетания соединена с линией всасывания трубопроводом, в котором установлен регулирующий клапан управляющий вход которого связан с выходом регулятора уровня, вход кото рого связан с датчиком уровня. Благодаря такому выполнению устройства полностью устранено влияние пульсации потока на показания датчика расхода. Точность измерения в дан ном случае, зависит только от точности п иборов; расходомера и регулятора уровня, в качестве расходомера может быть применен любой йзвестный датчик, характеризующийся достаточной точностью измерения. На чертеже приведена схема устройства. Устройство содержит промежуточную емкость 1, установленную на линии 2 всасывания насоса 3, датчик 4 расхода, установленный на линии 2 всасывания перед емкостью I и соединенный с регулятором 5 расхода, трубопровод б, соединяющий линию 7 нагнетания с линией 2 всасывания, датчик 8 уровня, соединенный через регулятор 9 уровня с регулирующим клапаном 10, установленным в трубопроводе 6. Линия 2 всасывания соединяет промежуточную емкость 1 с рабочей емкостью или транспортным насосом, не создающим пульсации потока (не показаны)..: Емкость 1 может иметь сообщение с атмосферой или быть герметичной в зависимости от характера контролируемой жидкости или особенностей технологического процесса. Устройство работает следующим образом. Жидкость по линии 2 поступает в емкость 1 самотеком или под действием насоса, не создающего пульсации. Из емкости .1 жидкость откачивается поршневым (мембранным) насосом 3, который создает пульсацию потока. Изменением хода поршня устанавливают производительность насоса 3, соответствующую верхнему пределу регулирования расхода контролируемой жидкости. Заданный расход контролируемой жидкости устанавливают изменением задания регулятору 5. Устройство работает в режиме согласования расходов в линиях 2 и 7. Отклонение уройня жидкости в емкости 1 от установленного значения свидетельствует о неравенстве расходов в линиях 2 и 7, При увеличении уровня датчик 8 через регулятор 9 отрабатывает сигнал на уменьшение расхода в трубопроводе 6, за счет чего увеличивается расход в линии / и, соответственно, отбор жидкости из емкости 1. При уменьшении уровня жидкости в емкости 1 регулятор 9 увеличивает расход в трубопроводе 6, в результате чего уменьшается расход в линии 7 и отбор жидкости из емкости 1. Регулируя отбор жидкости из емкости 1, поддерживают постоянный уровень в ней, что свидетельствует о равенстве расходов в линиях 2 и 7. Таким образом, показания датчика 4 расхода действительны как для линии 2t так и для линии 7. Точность измерения расхода пульсирующего потока жидкости, создаваемого насосом 3, в данном случае определяется точностью датчика 4 и регулирования УровняВ емкости 1.

Предлагаемое устройство испытано в промышленных условиях на установке первичной переработки при подаче водного раствора щелочи в поток нефти.

Техническая характеристика устройства: тип насоса - плунжерный, горизонтальный, электроприводной с двумя цилиндрами одинарного действия, с регулируемой подачей путем изменения длины хода плунжера - HP 1,6/25; число ходов плунжеров в минуту 200; производительность насоса (максимальная) 1,6 давление нагнетания (максимальное) 25 кгс/см ; пределы пульсации давления в линии нагнетания ,05-20 кгс/см ; тип расходомера - ротаметр со шкалой 0-1000 л/ч, класс точности 2,0; тип уровнемера - дифма неметрический со шкалой 0-100%; класс

точности 1,0; размер промежуточной емкости - внутренний диаметр 300 мм; высота 400 мм; подача щелочного раствора в промежуточную емкость - самотеком.

Точность измерения расхода пульсирующего потока жидкости при испытании по тарированной емкости составила 2,0%, т. е. в пределах точности примененных приборов: расходомера и уровнемера. Точность измерения может быть повышена за счет применения расходомера и уровнемера более высокого класса точности.

Использование ПJ eдлaгaeмoгo устройства в промышленности обеспечит независимость измерения расхода жидкости от параметров пульсации потока .и степени герметизации гидравлической системы.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА ПУЛЬСИРУКХЦЕГб ПОТОКА ЖИДКОСТИ,; содержсодее промежуточную емкость, установленную на линии всасывания между насосом и датчиком расхода, и линию нагнетания насоса, о т-л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, оно .содержитрегулирующий клапан, датчик уровня и регулятор уровня в промежуточной емкости, причем линия нагнетания соединена с линией всасывания трубопроводом, в котором установлен регулирующий клапан, управляющий вход которого связан с выходом регулятора уровня, вход которого связан с датчиком уров-j ня.8 да ю ел to ел