Устройство для измерения расхода газа Советский патент 1976 года по МПК G01F1/46 

1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для и&мерения расхода воздуха в котельных зоздуховодах.

Известные устройства для измерения рас- хода в трубопроводах с неравномерным полем скоростей, состоящие из напорных трубок с двумя отверстиями для отбора скоростного напора и статического давления, не обеспечивают необходимой точности измерения, так как не усредняют значений скоростного напора, а учитывают лишь eVo локальное значение 1 .

Известны также устройства, содержащие две цилиндрические напорные трубки одинакового диаметра, в которых отверстия отбора скоростного напора выполнены в передней трубке на ее образующей, лежащей в лобовой ее части, а отверстия отбора статического давления выполнены в задней труб ке в критических ее точках. Однако в них коэффициент расхода К зависит от скорости потока или числа Рейнольдса (Re) 2. Поэтому такое устройство невозможно применять без предварительной тарировки на месте в условиях котельных воздухопроводов, причем сама тарировка в -ряде слу-чаев невозможна.

В предлагаемом устройстве диаметр задней трубки paEtH 0,3-0,5 диаметра передней трубки, а отгорстия отбора статическаго давления выполнены в задней трубке по образующей, лежащей в ее кормовой частиНа фиг. 1 представлена схема устройства; на фиг. 2 - график влияния диаметров трубок на коэффициент расхода К.

Устройство содержит переднюю труб.тгу- 1 большего диаметра d и установленную впкот- ную за ней заднюю трубку 2 меньшего диа«метра d Обе трубки ориентированы по потоку измеряемого газа таким образом, что плоскость, проходяишя по осям трубок 1 и 2, совпадает с диаметральной плоскостью трубопровода, В каждой трубке, закрь той с обоих торцов, по образующей вьшо шены отверстия диаметром 1-2 мм. В трубке 1 отверстия 3 выполнены на образующей, лежащей в лобовой ее части, а в трубке 2 отверстия 4 - на образующей, лежащей в кормовой ее части. Устройство работает следующим образом. При протекании потока каждое из отверстий 3 передает внутрь трубки 1 локальный скоростной напор газа, равный pV /S , где V - скорость, р -плотность. Во внутрен- нем объеме трубки 1 локальные скоростные напоры усредняются, и импульс давления, отбираемый из трубки 1, определяет усредненный скоростной напор потока Задняя (по (ютоку) трубка 2 усредняет статическое дав-пение, поступающее через отверстия 4. КоЬичество отверстий 3 и 4 выбирается с учетом неравномерности набегающего поля скоростей газа и длины трубок. Обычное количество отверстий п 1О-15. Полученный импульс давления измеряется микроманометром или другим регистрирующим прибором, соединенным с полостями трубок 1 и 2 (на чертеже не по|сазано). При наличии больщой двухмерной неравномерности в трубопроводе может быть установлено несколько пар усредняющих напорных трубок параллельно друг другу. Для использования усредняющих трубок в условиях запыленных потоков отверстия 3 и 4 изго- 25 тавливают порядка 2 мм и периодически продуваются. Зависимость безразмерного перепада на трубках от числа Re объясняется кризисом обтекания цилиндра. Для устранения кризиснык явлений в диапазоне измерений задняя трубка 2 размещена в зоне следа трубки 1, а размеры ее значительно меньще размеров передней трубки. Тогда трубка 2 находится в области высокой турбулентности, и кризис обтекания происходит при малых числах Re, а основной диапазон режима работы трубок будет бескризисный и коэффициент расхода трубки не будет зависеть от Re. Проверяют четыре трубки с соотнощениями диаметров 1; 0,8; 0,6; О,4. Минимальная погрешность, равная дК/К К дцК/К 1,4%, наблюдается у трубок dji/t j , а при dg 6 она равна

fui.l На фиг, 2 нанесены экспериментальные точки, а сплошными линиями обозначены усредненные значения К. Таким образом, применение трубок с d /d 0s4-0,5 приводит к резкому уменг щению ногрещности и обеспечивает практ№ Ческое использование. Трубки с 0,3 не рациональны иэ-за возможности засорения задней трубки. Одновременно в зоне измерения расхода измеряется усредненная температура для определения усредненной плотности потока газа. Предлагаемое устройство уменьшает в 4-5. раз погрещность измерения скорости, что повыщает надежность работы котла. Формула изобретения Устройство для измерения расхода газа, содержащее две цилиндрические напорные рубки с общей образующей, заглушенные с торцов и установленные в плоскости диаметрального сечения трубопровода, причем сквозные отверстия отбора скоростного напора вьгаолнены в передней трубке по образу юшей, лежащей в лобовой ее части, а сквоэные отверстия отбора статического давления вьшолнены в задней трубке, при этом внутренние полости трубок сообщены с плк совой и минусовой камерами вторичного р&гистрирующего прибора, отличающееся тем, что, с целью повышения точнооти измерения, диаметр задней трубки рав О,3-О,5 диаметра передней трубки, а отвергстия отбора статического давления выполнины в задней трубке по образующей, лежащей в ее кормовой части. Источники информации, принятые во JBHB мание при экспертизе: 1.Авторское свидетельство № 412477, G 01 f 1/00, О3.09.71. 2,Верховскнй Н. И. и др. Сжигание вы- сокосернистого мазута на электростанднях, М., Энергия, 1970 г„ стр. 233, рис.5-. 7