Трубопоршневая расходомерная установка Советский патент 1979 года по МПК G01F25/00 

1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для точного воспроизведения и измерения расхода газа в процессе градуировки и поверки промышленных расходомеров в условиях их эксплуатации, например расходомеров переменного перепада давления, тахометрических расходомеро объемно-камерных ротационных преобразователей расхода и Др.

Известны поршневые дискретно-динамические установки для точного воспроизведения и измерения расхода газа, которые предназначены для градуировки турбинных расходомеров, ротационных счетчиков и др. ij и 2., Установки имеют измерительный калиброванный по объему трубопровод с поршневым разделтелем и детекторами его положения, два пускбприемные устройства и аппаратуру для сбора и обработки информации. Пускоприемные устройства в этих установках имеют диаметр, несколько больший диаметра измерительного трубопровода.

Известна также поршневая установка, содержащая однонаправленный вентилятор с системой газопровода и запорных органов для реверсирования потока и подсоединения испытываемого прибора, а также два пускоприемные устройства, выпблненные в виде цилиндрических емкостей, диаметр которых равен диаметру измерительного трубопровода з.

В этой установке невозможно с высокой ,точностью воспроизвестк реальные условия измерения, следовательно невозможно с высокой точностью осуществить градуировку приборов, так как используемое в качестве источника расхода воздуходувное устройство позволяет производить градуировку лшпь при небольших статичеЪких давлениях, что значительно ограничивает предел воспроизведения расхода газа; в качестве рабочей среды ис-. пользуется заменитель - воздух. Установка не позвопяет цсстатотасх точно эоспроизвести структуру потока в трубопроводе, аналогичную той, котсфая имеет ;место в реальных газопроводах. Кроме того, конструкция пускоприемных устройств, являющихся в данном случае продол жением измерительного трубопровода к равных ему по диаметру, не позволяет производить измерительный цикл по завершении переходных процессов в установке. Переходные продессы во время разгона потока совместно с поршневым разделителем заканчиваются в калиброванном участке и даже за ним, что приводит к уменьшению точности и стабильности воспроизведения и измерения ра;схода газа. Целью изобретения является расширение пределов измерения, повышение точности и стабильности воспроизведения и измерения расхода газа и обеспечение испытания расходомеров на реальной среде при высоких давлениях непосредственно в линии магистрального трубопровода. Это достигается тем, что fe предлагаемой установке пускоприемные устройства выполнены в виде двух цилиндрических емкостей, одна из которых - внутренняя - является продолжением измерительного трубопровода, а вторая - охваты вает ее снаружи и содержит во входном трубопроводе дросселирующее устройство, причем полость входного трубопровода внешней емкости, расположенная перед дросселирующим устройством, сообщена с внутренней емкостью обводным участком трубопровода с регулируемой заслонкой, а в стенках внутренней емкости выполне ны продольные прорези. На чертеже приведена принципиальная схема трубопорщневой расходомерной уста ювки. Установка состоит из измерительного трубопровода 1, поршневого разделителя 2, двух пускоприемных устройств, каждое из которых содержит две цилиндрические емкости: наружные 3 и 4 и внутренние 5 и 6 с продольными прорезями 7 и 8. Внутренние емкости являются продолжением измерительного трубопровода. Во входных трубопроводах пуско- приемных устройств установлены дроссе лирующие устройства 9 и 10, шунтируемые обводными трубопроводами 11 vi 12 с регулируемыми задвижками 13 и 14о Кроме того, установка содержит участок трубопровода с двумя задвижками 15 и 16 и муфггамк 17 к 18 для подсоединения градуируемого прибора 19, например диафрагмы с собствэннымЕ прямолиней- ;ными участками 20 и 21, а также дифманометр-расходомер 22. Установка также включает в себя аппаратуру для сбора и обработки измерительной информации, состоящую из детекторов 23 и 24 положения поршневого разделителя, электронного хронометра 25, пересчетного устройства 26, блока 27 усреднения расхода и блока 28 сравнения показаний испытываемого прибора с показа- ниями установки. Система трубопроводов 29 и 30 и дистанционно управляемых задвижек 31, 32, 33 и 34 позволяет производить Б установке реверсирование потока, а таюке ирпояьаовать для измерения расхода прямой и обратный ход поршневого разделителя. Устансжка подсоединяется к газопроводу 35 высокого давления и газопроводу 36 низкого давления магистрального газопровода. Для предотвращения поступления газа высокого давления в газопровод низкого давления предусмотрен регулятор давления 37. , Установка работает следующим образом. В исходном положении порщневсн1 разделитель 2 вьшеден из измерительного трубопровода 1 и находится во виутреаней емкости 6 правого пускоприеьлного устройства. После установки н герметичного подсоединения с помощью муфт 17 и 18 испытываемого прибора 19 к прямолинейным участкам 20 и 21 открываются задвижки 34, 31, 15 и 16 (задвижки 33, 14, 13 и 32 при этом остаются закрытыми). Поток газа щюходит последовательно из газопровода 35 высокого давления задвижку 34, дросселирующее устройство 10 в наруж- ную емкость. 4 правого пускогариемнотч) устройства и через продольные пр(фезй 8 в нзмер1ительный трубопровод 1. При этом газ обтекает находящийся в емкости 6 поршневой разделитель 2. В трубопровод низкого давления газ поступает через продольные 7, проходя послед(жательно через наружную емкость 3 левого пускоприакшого устройства, дросселирующее устройство 9, задвижки 31 и 15, испытываемый прибор 19, задвижку 16 и регулятор давления 37. С помощью регулятора давления 37 к задвиясек 33 и 34 устанавливаются требуемые значения расхода и статического давления, По достижоввн Б Системе установившегося значенЕя расх«гйа открывается реJ;3 лйpyeмaя задвижка 14 и часть потока газа начинает поступать через трубопровод 12 во внутреннюю емкость 6 пускощ)иемного устройства к поршневому разделителю. Вследствие того, что обтекающая поршневой разделитель часть потока проходит через дросселирующее устройство 10, а подходящая к нему по трубопроводу 12 часть потока не дросселирована, то давление а правой части внутренней емкости пускоприевиного устройства будет больше давления в пространстве между внутренней и наружной емкостями. Под действием этой разности давлений поршневой разделитель вводится в измерительный трубопровод 1« Затем ок увлекается основным установившимся потоком и проходит вдоль трубопровода. Степенью дросселирования устройством 10 и сте- пенью открытия задвижки 14 перепад дав ления выбирается таким, чтобы к момент входа поршневого разделителя в измерительный трубопровод его скорость была близкой или равной скорости основного потока. В измерительном трубопроводе nqpm« невой разделитель проходит последовательно через детекторы 24 и 23, включаются электрсжный хронометр 25 и блок 27 усреднения расхода, производится съе нзмерительнсй8 информации. Левое пускопраемное устройство при STOM работает в режиме улавливания поршневого разделителя. При прохожде-, НИИ поршневым разделителем 2 продояь ных прорезей 7 поток газа начинает обт© кать его, поступая через 1форезй во внещ ШОК) емкость 3 и Aajjee на выход устан0в кИо Вследствие своей Ш1ерционности порш невой разделитель продолжает поступать во внутреннюю емкость 5 пускоприемного устройства. При закрытой задвижке 13 емкость выполняет роль 1шевматичес- кого демпфера для поршневого разделителя н гасит его скорость до нулевого зна чения. Регулированием степени закрытия задвюкки 13 добиваются надежного улав- ливания поршневого разделителя при раэ личных скоростях его движения. Система трубопроводов 29 и 30s зад- вижки 33 и 32 позволяют реверсировать направление потока в поршневой установке благодаря чему измерительный цикл . как при прямом ходе пс шневого раэ делителя (справа налево), так и при об-, ратном ходе является рабочим. Прк об ратном ходе псршнэвого разделителя устан1юка работает аналогично, только вместо задвижек 34 Е 31 открываются задвижки 33 и 32, запуск поршневого разделителя осуществляется посредством открытия задвижки 13, а аппаратура сбора измерительной информации включается при прохождении разделителем детектора 23. . ., Применение э установке в качестве источника расхода потока газа магистрального трубопровода высокого давления, . а также предложенная конструкция пускоприемного устройства прзвоп;}ют осуществить градуировку промьшшенных приборов весьма больших расзсодов в реальных ус ловиях их эксплуатаакЕ с высокой точностью. Формула изобретения Трубопоршневая расходомерная установка, содержащая измерительный трубопровод с поршн.ёвым разделителем и детекторами его положения, два пуско-° приемные устройства, систему трубопроводов и запорных органов для реверсиро ванЕя потока и аппаратуру для сбора и обработки измерительной информации, отличающаяся тем, что, с целью расширения пределов измерения, .повышения точности и стабильности воспроизведения и измерения расхода газе и обеспечения испытания pacxoao- меров на реальной среде при высоких девленаях непосредственно в линии мв гистрального трубопровода, пускоприам яые устройства выполнены в виде двух цтаиндрических емкостей, одна из кото рых внутренняя - .является продолжением измерительного трубопровода, а вторая - охватывает ее снаружи и содержит во входном трубопроводе дросселирующее устройство, причем полость входного трубопровода внешней емкости, расположенная перед дросселирующим устройством, сообщена с внутренней емкостью обводным участком трубопровода с регулируемой заслсакой, а в стенках внутренней емкости выпоянены продольые прорези. Источники инфорсмсацин; принятые во нимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР 566140, кл. G О1 Р 25/ОО 1975, 2о AsTn JCKoe свидетельство СССР 581383, кл. G О1 25/00, 1976. 3, Патент США № 3,457.768, л, 73-3, 1969.(протагип), ,« ..J,.,. .v w-i./, .Чъ Ji., / ( А (g)

34 .H Г/ // Гх1:Ух 4 л п - г V

-, nf ,bilP fcliMllM- V/ / и /7 4 /3 /; J 7 . ТГГВГ/- ;-ГГУ ,ГГП 6 2