Главная Монтаж средств измерения



9.2. ПРИЕМНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ (ПРИЕМНИКИ) ПЕРЕМЕННОГО ПЕРЕПАДА

Приемники служат для однозначного преобразования измеряемой величины (расхода) в другую, физически отличную величину (перепад давления), измеряемую прибором. Основной класс приемников переменного перепада - сужающие устройства (диафрагмы, сопла). Из приемников остальных

классов в основном применяют напорные трубки, удобные для измерения местной скорости.

На рис. 9.1 схематично показаны существующие типы приемников переменного перепада давления (сужающих устройств): диафрагмы, сопла и трубы Вентури, напорные трубки и т. п. Из перечисленных приемников наиболее щироко применяются сужающие устройства, изготовляемые серийно в соответствии с «Правилами измерения расхода газов и жидкостей стандартными су-



K444S


Рис. 9.1. Схемы приемников переменного перепада давления. Диафрагмы: нормальные (а и б), эксцентричная (в), сегментная (г), двойная (д), с двойным скосом (<?), с коррекцией при изменении давления и температуры (ж). Сопла: нормальные (з). «четверть круга» (и), полкруга ((f), комбинированное (,/), цилиндрическое (д<), Вентури (н), Вентури с двойным сужением (о). Трубы: Вентури (и), Долла (р). Приемники разные; колена трубы (с), кольцевой участок трубы (т), напорные трубки О и ф), усредняющая напорная кольцевая вставка (х), напорное кольцо (ц), напорный усилитель с диафрагмой (ч), напорный усилитель - трубка Вентури -Пито (ш), напорный усилитель -

сдвоенная трубка Вентури (щ)



жающими устройствами РД 50-213-80» (в дальнейшем «Правилами РД 50-213-80»).

Остальные сужающие устройства, показанные на рис. 9.1, серийно не изготовляются; их параметры в каждом конкретном случае рассчитывают в зависимости от специфики условий применения. Соответственно и применяются они редко, например: для измерения малых расходов вязких жидкостей или загрязненных потоков при малом значении числа Рейнольдса, а также для измерения расхода в трубопроводах с малыми скоростями, в трубопроводах малого диаметра и т. п. Число Рейнольдса обозначается К" и представляет собой отношение силы инерции к силе трения движущейся среды.

Существует объективная область применения сужающих устройств, оговоренная «Правилами РД-50-213-80» и определяемая диапазонами значений диаметрюв трубопроводов D и относительных площадей сужающих устройств т = (dQ ID 2of, где <2о ~ диаметр отверстия сужающего устройства при температуре 20 °С, - диаметр трубопровода при температуре 20 °С. При этом диаметр отверстия диафрагмы d независимо от способа отбора перепада давления должен быть равен или больше 12,5 мм.

Диафрагмы с угловым способом отбора перепада давления применяют при 50 мм <

< £>< 1000 мм и 0,05 <т< 0,64.

Диафрагмы с фланцевым способом отбора перепада давления применяют при 50 мм < D < 760 мь- и 0,04 <т< 0,56.

Нормальные диафрагмы независимо от способа отбора применяют также при 20500 < Re < 300000.

Сопла при измерении расхода газа применяют при 50 мм < D и 0,05 < m 0,64, а при измерении расхода жидкости при 30 мм < D и 0,05 < m < 0,64. При применении сопел справедливо соотношение 60 ООО <

< Re =$200000.

В случае применения сопел и труб Вентури их диаметр d должен быть равен или больше 15 мм.

При этом для сопел Вентури соотношения должны быть следующими: 65 мм < <О<500 мм; 0,05 <т< 0,60, а для труб Вентури - 50 мм < £»< 400 мм; 0,10 <т<

< 0,60,

При измерении расхода газа отношение абсолютных давлений на выходе и входе сужающего устройства должно быть равно или больше 0,75.

При измерении расхода газов и жидкостей применяют как угловой, так и фланцевый способ отбора перепада давления на диафрагмах и угловой способ отбора на со- ,

плах, соплах Вен.ри и трубах Вентури.

Ниже рассматриваются только нормальные сужающие устройства, серийно изготовляемые промышленностью.

Сужающие устройства должны изготовляться из материалов, устойчивых против длительного воздействия измеряемой среды, и иметь следующие обозначения: типоразмер и заводской номер; значение диаметра отверстия при температуре 20°С do, стрелку, указывающую направление потока; марку материала; знаки « -н » и « - » соответственно на переднем и заднем (по направлению потока) корпусах камеры (обойме) и торцах сужающего устройства.

Диафрагмы. Диафрагма представляет собой диск толщиной 4 - 8 мм, но не более 0,05D2o, проходное отверстие которого рассчитано на создание местного сопротивления, обусловливающего измеряемый перепад давления. Существуют две разновидности диафрагм: камерные и бескамерные. Условное обозначение бескамерной диафрагмы по ГОСТ 14321 - 73 включает в себя типоразмер диафрагмы, условное обозначение марки материала диска и номера стандарта.

Типоразмер диафрагмы складывается из значений условного давления Ру в мегапаскалях и условного диаметра трубопровода Dy в миллиметрах. Бескамерные диафрагмы изготовляются промышленностью на Ру = 0,25; 0,6; 1,0; 1,6 МПа при D). = 400+1000 мм; на Р, = 2,5 МПа при Dy = 500т-700 мм. Камерные диафрагмы изготовляются приборостроительными заводами на Ру = 0,6; 1,6; 2,5; 4,0 МПа при Dy = = 50+ 500 мм и на Р, = 10,0 МПа при Dy = = 50-Н400 мм.

Марки сталей по ГОСТ 5632-72, из которых изготавливают диски диафрагм, имеют следующие условные обозначения: I2X18H10T - «б», 10XI7H13M2T - «в»,

Х17 - «г».

Марки сталей камер диафрагм обозначают следующим образом: по ГОСТ 1050-74 Сталь 35 - «а», по ГОСТ 5632-72: 12X18HI0T - «б», 10Х17Н13М2Т - «в», Х17-«г».

Условное обозначение бескамерной диафрагмы строится следующим образом. В начале обозначения ставят буквы ДБ - начальные буквы слов «диафрагма бескамерная». Следующая в обозначении цифра - условное давление среды. Разделительным знаком от перечисленных символов отделен условный диаметр трубопровода, на котором должна монтироваться диафрагма. Затем указывают условное обозначение марки стали, из которой изготовлена диафрагма.



Заканчивается обозначение номером стандарта на диафрагму. Например, условное обозначение бескамерной диафрагмы, изготовленной из стали Х17 и устанавливаемой на трубопроводе с условным диаметром 500 мм, условным давлением измеряемой среды 0,6 МПа, следующее: ДБб-500-г, ГОСТ 14322 - 77. Если давление измеряемой среды 2,5 МПа, а условный диаметр трубопровода 300 м, то обозначение диафрагмы запишется следующим образом: ДБ25-300-Г, ГОСТ 14322-77.

Условное обозначение камерной диафрагмы по ГОСТ 14321 - 73 включает в себя типоразмер диафрагмы, тип исполнения, условное обозначение марки стали камер и диска, типа соединения и номер стандарта. Построение обозначений камерных диафрагм аналогично построению обозначений бескамерных (дисковых), но дополняется сведениями о конструктивных особенностях и материале камер. К конструктивным особенностям в данном случае относится конфигурация плоскостей (посадочных мест) камеры, сочленяемых с фланцами трубопровода (Ьы-ступ, впадина). Исполнение камеры с выступом обозначается римской цифрой I, а камеры с впадиной - П.

Соединения диафрагмы (выводы) кодируют в обозначении арабскими цифрами (рис. 9.2-9.4).

Из рис. 9.4 видно, что соединения 10 - 13 составлены из диафрагм, соединений соответственно 1-4 и уравнительных либо разделительньи сосудов.

Камерная диафрагма на условное давление среды 4,0 МПа для трубопровода диаметром 50 мм с посадочным местом камеры исполнения «впадина», изготовленная из сталей Х17 (корпус), 12Х18Н10Т (диск), предназначенная для измерения расхода жидкости при температуре до 120 °С на горизонтальном трубопроводе, расположенном около стены, обозначается так: ДК40-50-П-г/б-2, ГОСТ 14321-73.

Когда диафрагмы применяют для сред, требующих других материалов, в условном обозначении указывают марку материала, а также индекс и номер документа, по которому изготовлен материал.

Сопла. Любая диафрагма создает в трубопроводе ощутимые безвозвратные потери давления среды. Это ограничивает область применения диафрагм для тех случаев, где технологические условия не допускают таких потерь, например при низких давлениях газообразных сред и высоких давлениях парообразных. В этих случаях применяют другой вид сужающих устройств - сопла, которые за счет более мягких конструктивных форм активной части создают более низкие безвозвратные потери давления


---ь



WftU


Рис. 9.2. Варианты соединений выводов с камерами диафрагм (измеряемая среда - жидкость

при температуре до 120°С. Стрелки указывают направление потока): а - соединение / для горизонтального трубопровода, удаленного от стены (направление потока сверху вниз или снизу вверх); б - соединение 2 для горизонтального трубопровода около стены (направление потока сверху вниз или снизу вверх); « - соединение 3 для вертикального трубопровода при направлении потока сверху вниз; г - соединение 4 для вертикального трубопровода при направлений потока снизу

вверх



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 [97] 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146


0.01