Дифференциальный манометр для измерения давления быстроконденсирующихся паров Советский патент 1984 года по МПК G01L13/00 

Изобретение относится к области измерений перепадов давления с помощ жидкостных дифференциальных маноме ров, а точнее к устройствам для измерения перепадов давления среды с разным составом паров в точках боль шего и меньшего измеряемг. давлений По основному авт.св. № 838466 известно устройство, содержащее чаш ку, выполненную в виде двух резерву аров, соединенных друг с другом и размещенных один в другом, и измери тельную трубку, соединенную с нижне частью внутреннего сосуда, заполнен ного конденсатом. Другой конец труб ки соединен с источником пара меньшего давления, а крышка наружного резервуара выполнена в виде коничес кого свода П . Недостатком известного дифманоме ра является то, что в зависимости о состава паров в точке большего давления, от абсолютного давления в системе, а также от величины измеря емого перепада давления, количество конденсата точки меньшего давления, образующегося на подсоединительной трубке прибора в точку меньшего дав ления, может быть недостаточным для своевременного смыва конденсата паров точки большего, давления, обра зу1ощегося на поверхности жидкости в внутреннем резурвуаре прибора. Это может привести к нарушению однородности состава жидкости в чашке прибора и измерительной трубке и снизить точность определения перепада давления в измеряемых точках. Целью изобретения является повышение точности определения перепада давления путем обеспечения однородности состава конденсата во внутреннем резервуаре и измерительной трубке. Цель достигается тем, что дифференциальный манометр для измерения давления быстроконденсирующихся паров снабжен промывочной трубкой н конденсатором, соединенными одна с другим и с полостью внутреннего резервуара раздельно от измерительной трубки, причем внутренний резервуар, измерительная трубка, промывочная трубка и конденсатор выполнены при следукмих соотношениях размеров:с - диаметр внутреннего резервуара; 2 - диаметр измерительной трубки; dj - диаметр промывочной трубки; 5 - площадь поперечного сечения внутреннего резервуара;2 площадь рабочей .поверхности конденсатора; Ь - высота расположения конденсатора относительно поверхности конденсата во внутреннем резервуаре ; 2 высота измерительной трубки относительно поверхности конденсата во внутреннем резервуаре. На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого устройства. Дифманометр содержит резервуар 1, размещенный в нем резервуар 2, соединенный в нижней части измерительной трубки 3 и промывочной трубкой 4. На трубке 4 установлен теплообменник 5. Трубка 6 служит для подачи в чашку прибора большего давления. Избыточный конденсат, сливающийся с поверхности 7 резервуара 2, удаляется через трубку 8 в точку большего давления. Устройство работает следующим образом. После подключения дифманометра в измеряемые точки резервуар 2 заполняется конденсатом паров точки меньшего давления. Затем в резервуар 1 через трубки 6 и 8 подается пар из точки большего давления и прибор готов к работе. При изменении перепада давления конденсирующихся сред идет непрерывный, процесс конденсации паров в конденсаторе 5, промывочной трубке 4, измерительной трубке 3 и подсоединительных трубках прибора в точку меньшего давления. Образовавшийся конденсат стекает по трубкам 3 и 4 в резервуар 2, а из него - в резервуар 1 и далее через трубку 8 удаляется в зону большего давления. Одновременно с этим идет непрерывная конденсация паров из точки большего давления на поверхности 8 жидкости в резервуаре 2, а также на стенках и крьи ке резервуара 1. Оптимальным соотношением диаметров измерительной трубки и внутреннего резервуара (da ) считается соотношение 0,12 ; 0,13, так как при уменьшении этого соотношения .т.е. при увеличении диаметра внутреннего резервуара и уменьшении диаметра измерительной трубки) наблкщается изменение состава жидкости в этом резервуаре по сравнению с составом жидкости в измерительной трубке примерно на 20-25%. Увеличение соотношения диаметров 2 и d более 0,13 также является нецелесообразным, так как в этом случае дифманометр 1нструктивно приближается к семейству двухтрубных жидкостных дифференциальных манометров с присущими им недостатками. В то же время, соотношение диаметров dj /011 0,12 : 0,13 является оптимальным при определенных размерах диаметра промывочной трубки 3j , Для необходимого соотношения диаметpOBd2/oi 0,12 : 0,13, диаметр dj промлвочной трубки должен быть в 1,25-1,3 раза больше диаметра измерительной трубки, T.e. 1,25:1,3. При уманыиении диаметра пpo ывoчнoй тpyбки(dз/d2 1/25 ) изменяется однород ность состава жидкости в измерительной трубке и внутреннем резервуаре примерно в 2 раза. Это можно объяснить тем, что уменьшением сечения промывочной трубки увеличивается ее сопротивление и, в связи с этим, сии )жается поступление конденсата паров из точки меньшего давления в резерву ар прибора. В этом случае ухудшается условие смыва конденсата паров точ ки большего давления с поверхности жидкости в резервуаре прибора, что приводит к нарушению однородности состава жидкостей в измерительной трубке и резервуаре. С другой стороны, увеличивать диа метр промывочной трубки((Зз/Й2 1,3) нецелесообразно, так как в этом случае она является своего рода расширителем объема жидкости и для условий резкого изменения перепадов давления прибор по конструктивному оформлению приближается к семейству двухтрубных дифманометров. Кроме того, в этом случае прибор становится громоздким что усложняет работу с таким дифманометром. Такие собтношения диаметров измерительной трубки, внутреннего резервуара и прогиывочной трубки ( / йэМ2 являются необходимыми признаками, но недостаточными для. достижения поста ленной цели. Существенное значение имеет величина поверхности конденса ции паров точки меньшего давления, на которой получается требуемое количество конденсата паров точки мен шего давления для прогивки резервуа ра чашки прибора. Величина площади поверхности кон денсации паров точки меньшего давле ния $2 должна быть в 1,25 - 1,3 раз больше площади поверхности конденсации паров точки большего давления 5 на поверхности жидкости внутреннего резервуара прибора. При уменьшении площади поверхности конденсации паров точки меньшего давления{52 1,255) наблюдается нарушение однородности состава во внутреннем резервуаре и измерительной трубке на 40-50%. При увеличении площади поверхности $2 конденсации паров точки меньшего давления (, происходит накопление зхидкости не только в промывочной трубке, но и трубке, соединяющей конденсатор с точкой меньшего давления. В этом случае, во-первых, выключается из работы практически вся площадь поверхности §2 конденсации паров точки меньшего давления и, во-вторых, в трубке, соединяющей конденсатор с точкой меньшего давления, образуются газожидкостные пробки. Это приводит к тому, что жидкость, накопившаяся в конденсаторе и промывочной трубке, практически.не сливается во внутренний резервуар прибора, что приводит к нарушению однородности состава конденсата в измерительной трубке и внутреннем резервуаре прибора в 1,5-2 раза и, таким образом, снижается точность определения перепада давления. На точность определения перепада давления оказывает влияние также место расположения конденсатора 5 по отношению к рабочей высоте измерительной трубки 3. В случае установки конденсатора на уровне, ниже рабочей высоты измерительной трубки конденсатор будет своего рода расширителем объема для всей жидкости, находящейся в измерительной, .npoMiJвочной трубках и внутреннем резервуаре, что при измерениях перепада давления приведет к значительным погрешностям на участке, соответствующем уровню расположения конденсатора. По этой причине высота Ь рас.положения конденсатора 5 относительно уровня внутреннего резервуара должна быть больше или равной высоте измерительной трубки 3. Таким образом, введение в устрой.ство промывочной трубки и конденсатора и выполнение внутреннего резервуара, измерительной трубки, промывочной трубки и конденсатора с учетом определенных соотношений дает возможность повысить точность измерения перепета давления конденсирующихся сред разного состава.

ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ МАНОМЕТР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ БЫСТРОКОНДЕНСИРУЮЩИХСЯ ПАРОВ по авт. св. 838466, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения перепада давления путем обеспечения однородности состава конденсата во внутреннем резервуаре и измерительной трубке, он снабжен промывочной трубкой и конденсатором, соединенными одна с другим и с полостью .внутреннего резервуара раздельно от измерительной трубки, причем внутренний резервуар, измерительная трубка, промывочная трубка и конденсатор .выполнены при следующих соотношениях размеров: d-, 0,12 : 0,13} .25--.-Г,3; ,.-1,3 ; -1 4i, -77- /f . 2 где d - -диаметр внутреннего резервуара; d2 - диаметр измерительной трубки; в. диаметр промывочной трубки; 3 - площадь поперечного сечения внутреннего резервуара; So площс1дь рабочей поверхсл ности конденсатора; 1.,высота расположения .конденсатора относительно поверхности конденсата во внутреннем резервуаре ; hвысота измерительной трубки относительно поверхности конденсата со со со го со во внутреннем резервуаре.

k J

4