Прибор для измерения количества жидкости газа или пара, протекающих по трубопроводу Советский патент 1936 года по МПК G01F7/00 

Известны приборы с дроссельной диафрагмой для измерения количества жидкости, газа 1ли пара, протекающих по трубопроводу, основанные на принципе пропорциональности между количеством проходящей сквозь помещенную в трубопроводе диафрагму вещества и количеством капельной жидкости, вытекающей из насадку под напором, эквивалентным потере наТюра в измерительной диафрагме.

В предлагаемом приборе применены два расположенных один в другом резервуара, соединенные с трубопроводом по обе стороны диафрагмы и разделенные каждый горизонтальною перегородкой на две части, из коих верхняя часть внешнего резервуара снабжена переливной трубкой для поддерживания уровня жидкости на определенной высоте, а нижняя часть внутреннего резервуара посредством выводной трубки соединена с мерным сосудом.

На схематическом чертеже фиг. 1 изображает вертикальный разрез прибора; фиг. 2, 3, 4, 5 и 6-вертикальные разрезы различных иных форм прибора; фиг. 7-перспективный вид счетчика для учета жидкости; фиг. 8 и 9-продоль: ный разрез и вид сверху дополнительного к прибору приспособления для

учета разности температур в трубопроводах и фиг. 10-видоизменение этогб приспособления.

Трубопровод 7 с установленной в нем измерительной диафрагмой 2 при помощи трубок 3 и 4, одновременно запираемых кранами 5 и б, сообщается с резервуарами 7 н 8 измерительного прибора, причем резервуар 7 сообщается с полостью трубопровода перед измерительной диафрагмой, а резервуар S- с полостью трубопровода за диафрагмой.

Резервуар 7 разделен перегородкой на верхнюю и нижнюю части, сообщающиеся между собою при помощи широкой переливной трубки 9. Резервуар 8 также разделен на верхнюю и нижнюю части, сообщающиеся между собою через посредство насадка JO. Нижняя часть резервуара 7 соединена при помощи сифцнной трубки /2 с атмосферой, а верхние части резервуаров 7 я 8 сообщаются между собой через окна //.

Вода подводится к прибору под напором из трубопровода J3 через кран 14 и фильтрующую сетку /5 в верхнюю часть резервуара 7 и подымается в ней до верхнего края трубки 9, через край которой излищек воды переливается в нижнюю часть резервуара 7, откуда

через сифонную трубку 12 вытекает в дренажную воронку /6.

При протекании жидкости, газа или пара через измерительную диафрагму 2 по обе стороны последней устанавливается определенная разность давления, заставляющая жидкость из резервуара 7 через окна // переходить в резервуар ( и держаться в ней выше, чем в резервуаре 7, на величину, соответствующую потере напора в диафрагме 2. Жидкость из верхней части резервуара 6 через насадок JO стекает в нижнюю ее часть и оттуда по выводной трубке /7-в мерный сосуд /5 со шкалой 19. Так как верх насадка 10 установлен на уровне жидкости, поддерживаемом в резервуаре 7 трубкой 9, жидкость вытекает из этого насадка под напором, равным потере давления газа в диафрагме; количество собранной в мерном сосуде 18 жидкости пропорционально количеству протекшего через измерительную диафрчгму газа. Для точной установки верха насадка Ю на уровне жидкости, поддерживаемом трубкой 9, насадок 10 ввернут на винтовой,, резьбе, а корпус прибора снабжен установочными винтами 20.

Если для измерения расхода жид-кости, газа или пара за продолжитель ное время мерный сосуд J8 получается слишком громоздким, 70 для уменьшения его размеров в этот мерный сосуд можно собирать лишь определенную часть вытекающей из прибора жидкости, пропуская ббльшую ее часть мимо мерного сосуда. Для этого , служит делительная воронка 21, соединенная с выводной трубкой /7 при помощи резиновой трубки 22 и снабженная установочными винтами 23 и лоточком 26.

Жидкость поступает в воронку снизу и, переливаясь через край, попадает большею частью в чашку 24 и выпускяую трубку 25; меньшая же часть жидкости отделяется лоточком 26 и сливается в мерный сосуд 18, где и учитывается.

В основу действия прибора положена закономерность, заключающаяся в том, что количество жидкости, вытекающей из насадка, находится в каждый данный момент в прямом и постоянном отношении к количеству жидкости, газа или пара, протекающему через измерительную диафрагму, при условии соблюдения в каждый данный момент равенства между напором, обуславливающим истечение жидкости, и потерей напора газа при протекании его через диафрагму.

Положение это вытекает из следующих рассуждений. Если обозначим через Л количество вещества, протекающего по „трубе через измерительную диафрагмупри потере Н напора в диафрагме, через а-количество жидкости, вытекающей из насадка под напоро А, и через В и С-постоянные коэфициенты, зависящие от устройства и. размеров диафрагмы и насадка и состо.яния протекающего вещества и вытекающей жидкости, то соотношение между ними выразится известными формулами:

Л и ,

разделив одно из этих равенств на другое, получим

Гн а С I/ Л

обозначив постоянную - через Л ,

найдем

- 1/4а 1/ А

л.

Если в каждый данный момент// А и, следовательно,

л

,

т. е. количество вытекающей жидкости прямо пропорционально количеству протекающего по трубопроводу вещества.

Измеряя объемным или весовым способом количество вытекающей из насадка жидкости и зная раз навсегда установленный пересчетный коэфициент прибора, можно определить количество вещества, протекающего через измерительную диафрагму за любой промежуток времени (час, сутки, месяц).

Для учета влияния колебания давления протекающего по трубопроводу

газа применяется насадок 33 (фиг. 2), верхний край которого расположен на 10 метров ниже постоянного уровня воды в приборе. Насадок 33, соединенный с прибором посредством и-образной трубки 55, помещен над мерным баком 36 для учета воды, вытекающей из насадка под абсолютным давлением газа.

В иной форме выполнения прибор также состоит из двух расположенных один в другом резервуаров 8 и 7 (фиг. 3), из коих внутренний резервуар iS трубкою 3 соединен с трубопроводом 7 до измерительной диафрагмы 2, а наружный резервуар 7 трубкою 4 соединен с трубопроводом после диафрагмы 2. В наружном резервуаре плавает кольцевой поплавок 27, поддерживающий скрепленную с ним трубку 28, снабженную -оквами // и насадком JO, вставленным в перегородку, отделяющую верхнюю часть трубки от нижней. Нижняя часть трубки 28 гибким шлангом 29 соединена с выводной трубкой 30, под которой расположен мерный сосуд J8 со щкалой }9 (фиг. 3) - это открытый тип. В другом закрытом типе (фиг. 4) трубка 30 входит в камеру 3J, сообщающуюся с воздушным пространством прибора при йомощи трубки 32 и оканчивающуюся внизу трубкой /7. Насадок JO установлен так, что при отсутствии расхода жидкости в трубе его верх совпадает с уровнем жидкости в резервуарах 7 и 5.

При расходе жидкости через диафрагму 2 уровень жидкости в резервуаре 8 поднимается выше уровня в резервуаре 7 на величину потери напора в Диафрагме и жидкость вытекает через насадок 70 под напором, равным потере давления в диафрагме; поэтому количество вытекающей из трубки 30 жидкости пропорционально количеству жидкости, протекающей по трубопроводу 7.

Если по условиям работы трубопровода можно достичь того, чтобы при увеличении расхода через диафрагму 2 давление за диафрагмой оставалось постоянным, с отводом, в случае повышения этого давления, излишнего столба воды из резервуара 7 через отводную трубку 37 (фиг. 5), то прибор упрощается, сак как насадок JO может быть сделан неподвижным и жидкость будет из него

вытекать под напором, равным потере давления в измерительной диафрагме.

Если по условиям работы трубопровода при измерении расхода жидкости через измерительную диафрагму, давление ее за диафрагмой не меняется, тонадобность в резервуаре 7 и отводной трубе 37 отпадает и жидкость будет вытекать из насадка Ю (фиг. 6), установленного на уровне, соответствующем напору за диафрагмой, под давлением, равным потере давления в диафрагме. Изображенные на фиг. 5 и 6 приборы могут быть сделаны закрытого типа, подобно фиг. 4.

Вместо собирания жидкости в сосуд 75 для измерения учет ее может производит ся счетчиком с выпадающими цифрами или стрелками, присоединяемым к зубчатке 55 (фиг. 7), сидящей на оси колеса 39 с ковшами 40. Для периодического удержания колеса от вращения служит выступ 42 рычага 47, снабженного осью 34 вращения и поплавком 43.

При заполнении ковша 40 жидкостью,, вливающейся в него по трубе 77, до определенного уровня поплавок 43 приподнимает стЪпорный рычаг 47 настолько, что выступ 42 перестает удерживать, колесо 39, которое поворачивается натакой угол, что под трубку 77 становится следующий пустой ковш 40.

В целях отмеривания жидкости в количестве, пропорциональном произведению количества протекающей по трубе воды и падения ее температуры, воронка 27, принимающая отмеренную прибором жидкость, имеет вырез 44 (фиг. 8 и 9), служащий водосливом; под краем воронки расположен поворотный, изо1нутый по дуге круга жолоб 45 снабженный отводной трубкой 46. На поддерживающем жолоб кронштейне 47 укреплен блок 48, к которому прикреплена нить 49, другим своим концом закрепленная на блоке 50; через этот по следний перекинута нить 5/, к концам которой подвешены два цилиндра 52 и 55, нижними своими концами опущенные в жидкость 54. Внутренние полости цилиндров при помощи трубок 55 и 56 сообщаются с двумя баллонами 57 и 55, расположенными в трубопроводах прямом 59 и обратном 60.

Если температура жидкости в прямом и обратном трубопроводах одинакова, цилиндры 52 и 53 на блоке находятся в равновесии и остаются неподвижными при любой температуре жидкости. Если в обратном трубопроводе температура понизится, то объем воздуха в баллоне 58 уменьшится, вследствие чего правый цилиндр опустится, блок 50 повернется, потянет нить 49 и повернет блок 48; вместе с блоком 48 повернется жолоб 45 и примет в себя часть жидкости, переливающейся через вырез 44. Прибор отрегулирован так, чтобы при одинаковой температуре в прямом и обратном трубопроводах жолоб 45 как раз переставал улавливать жидкость, а при некотором максимальном падении температуры улавливал всю переливающуюся жидкость. Тогда при любом меньшем падении темлературы он будет улавливать пропорциональную часть жидкости и отводить ве по трубке 46 в мерный сосуд. Количество собранной таким образом в мерном сосуде жидкости будет пропорционально количеству введенной в воронку жидкости, умноженному на коэфициент, пропорциональный падению температуры, т. е. это количество жидкости будет пропорционально количеству отданных прошедшим по трубопроводу веществом калорий.

В видоизмененном приборе к одному концу нити 5 прикреплена пружина 5/ (фиг. 10), а к другому-сосуд 62, имеющий форму, при которой в каждый данный момент вес заключенной в нем жидкости прямо пропорционален коли;честву жидкости, вытекающему из сосуда через патрубок 63. В сосуд 62 по трубке 64 сливается жидкость, отмериваемая мерным прибором. Тогда подвижной жолоб .5 отмеривает количество жидкости, пропорциональное произведению расхода газа на поправочный «оэфициент, учитывающий изменение давления газа.

Предмет изобретения.

1. Прибор для измерения количества жидкости, газа или пара, протекающих по трубопроводу, основанный на принципе пропорциональности между количеством жидкости, газа или пара, проходящего через диафрагму, и количеством капельной жидкости, вытекающей из насадка под напором, эквивалентным потере напора в измерительной диафрагме, отличающийся тем, что он состоит из двух расположенных один в другом резервуаров 7 VL 8, соединенных с трубопроводом внешний - до диафрагмы, а внутренний - после, причем каждый из резервуаров разделен горизонтальной перегородкой на две половины, из коих верхняя половина внешнего-резервуара, сообщающаяся посредством окон //с верхней половиной внутреннего резервуара и в которую предназначена поступать жидкость, снабжена переливной трубкой Р для поддерживания уровня жидкости на высоте верхнего края насадка Ю, а нижняя половина внутреннего резервуара посредством выводной трубки /7 соединена с мерным сосудом J8 (фиг. 1).

2.Форма выполнения прибора по п. 1, отличающаяся применением приспособления для учета влияния колебания давления газа или пара, состоящего из насадка 33, верхний край которого расположен ниже постоянного уровня воды в приборе, каковой насадок 33 соединен с прибором посреаствой U-образной трубки 35, и мерного бака 36 для учета воды, - вытекающей из насадка под абсолютным давлением газа (фиг. 2).

3.Форма выполнения прибора по п. 1, отличающаяся тем, что для измерения количества жидкости в трубопроводе, одинаковой с жидкостью, вытекающей из насадка, внутренний резервуар соединен с трубопроводом до диафрагмы, а внешний - после, причем на поверхности н{идкости во внешнем резервуаре 7 помещен кольцевой поплавок 27, предназначенный поддерживать находящуюся во внутреннем резервуаре 8 трубку 28 с окнами /7 и насадком JO, сообщающуюся посредством шланга 29 с пропущенной через дно резервуара 8 трубкой 30, находящейся над мерным сосудом /8 (фиг. 3 и 4).

4.Форма выполнения прибора по п. 3, отличающаяся тем, что в случае наличия постоянства уровня в резервуаре 7, например, благодаря отводной

трубке 57, насадок 10 закреплен неподвижно у дна резервуара 8 (фиг. 5).

5.Форма выполнения прибора по п. 1, отличающаяся тем, что в случае наличия постоянства давления за диафрагмой 2 применен лишь резервуар 8 с насадком 10, закрепленным у дна (фиг. 6).

6.Форма вып(лнения прибора по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью использования его для измерения расхода в течение продолжительного времени, между выводной трубкой 17 и мерным сосудом 18 помещена делительная воронка 2/, снабженная чашкой 24 и выпускной трубкой 25 (фиг. 1).

7.При приборе по п. 6 применение счетчика в виде колеса 39 с ковшами 40, сидящего на оси и предназначенного поворачиваться на расстояние одного ковша при подъеме стопорного рычага 41 поплавком 43 (фиг. 7).

8.Форма выполнения прибора по пп. 1-7, Отличающаяся тем, что, в целях отмеривания жидкости в количестве, пропорциональном произведению количества протекающей по трубе и падения температуры этой воды, воронка, принимающая жидкость, отмеренную прибором, имеег вырез 44, служащий водосливом, и снабжена расположенным под нею поворотным и выполненным в виде изогнутого по дуге круга жолобом 45, предназначенным для улавливания переливающейся через водослив воронки жидкости в количестве, пропорциональном количеству измеряемой жидкости и изменяющемся в зависимости от поворачивания этого жолоба относительно концентрично расположенного ему водослива воронки (фиг. 8 и 9).

9.Форма выполнения прибора пр пп. , отличающаяся тем, что, с целью поворачивания жолоба 45 по отноше кию водослива на угол, по пропор циональности зависимый отпадения илк повышения температуры жидкости, протекающей по прямой и обратной трубам 59 и 60, последние внутри снаб жены баллонами 57 и 5 с трубками 55 и 56, которые входят в полости цилин дров 52 и 53, связанных между собой перекннутой через блок 50 нитью 49 и предназначенных при перемещении в вертикальном направлении, вследствие изменения в них объема воздушной среды в зависимости от изменения температуры в прямой и обратных трубах. производить поворачивание жолоба дей ствием тяги от блока, несущего эти цилиндры (фиг.. 8 и 9).

10.Видоизменение прибора по пп. 1-9 применительно к отмериванию жидкости в количестве, пропорциональном произведению расхода газа на поправочный коэфициент, учитываю1ций изменейие давления газа, отличаюшееся тем, что для поворачивания жолоба 45 применен подвешенный к.блоку 50 сосуд.62 с цатрубком 63, через сечение которого протекает в каждый данный момент количество жидкости, прямо пропорциональное весу жидкости, заключенной в этот сосуд и поступившей в него в количестве, измеряемом приспособлением для учета изменения давления газа (фиг. 10).

к авторскому свидетельству М. М. Пешкова

№ 49328

к авторскому свидетельству М. М. Пешкова

№ 49328

&