Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

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

Рис. 9.6. Схема распределения давления в трубопроводе при установке диафрагмы

В трубопроводе выравнивается и становится равным рз, меньшим, чем Pl, на значение безвозвратных потерь рп на сужающем устройстве. Перепад давления на сужающем устройстве Ар = р-р, зависит от расхода протекающего по трубопроводу вещества и может служить мерой расхода.

Перепад давления на сужающем устройстве измеряют непосредственно у его торцов, а вместо площади сечения потока F, пользуются площадью отверстия сужающего устройства Fq. Основные расчетные уравнения имеют вид: для объемного расхода, м/ч.

Qo=\2,naRmDsjAplp; для массового расхода, кг/ч,

G„ = l2,76aemD л/Арр ,

где а - коэффициент расхода; е - поп])авка на расширение измеряемой среды; т - модуль сужающего устройства; D - внутренний диаметр трубопровода; р - плотность измеряемой среды. Коэффициент расхода а учитывает неравномерное распределение скоростей по сечению потока, обусловленное влиянием вязкости реальной жидкости и трения ее о трубопровод и сужающее устройство, а также то, что практически перепад давления измеряют непосредственно у торцов сужающего устройства, а вместо площади сечения потока используют площадь отверстия сужающего устройства. Коэффициент расхода а зависит в основном от типа и модуля сужающего устройства, от числа Рейнольдса и не зависит от рода протекающего вещества. Модулем сужающего устройства т называется отношение площадей отверстий сужающего устройства F и трубопровода F при температуре измерения.

Наиболее простыми и получившими широкое распространение являются диафрагмы. Диафрагмы бывают камерные типа ДК, когда отбор давлений осуществляется из кольцевых камер, и бескамерные типа ДБ, когда отбор давлений осуществляется через отдельные отверстия. Камерные диафрагмы удобны и более точны, но более трудоемки в изготовлении.

Диафрагма - тонкий стальной диск с круглым концентрическим отверстием со стороны входа потока. Кромка отверстия диафрагмы острая (нескругленная), а далее расточена под углом 30 -45°; при

болыиих диаметрах трубопроводов диафрагмы могут изготовляться без расширегпгя.

Согласно действующим государственным стандартам камерные диафрагмы изготовляются на условные давления ру, равные 0,6; 1,6; 2,5; 4 или 10 МПа, для технологических трубопроводов с условными проходами Dy, равными 50; 65; 80; 100; 125; 150; 200; 250; 300; 350; 400; 500 мм, а бескамерн1)1е иа /7у, равные 0,25; 0,6; 1; 2,5 и 4 МПа, для трубопроводов с Dy, равными 400; 500; 600; 800; 1000; 1200 и 1400 мм.

Измерение расхода диафрагмами производится с соблюдением следующих требований:

сужающее устройство (диафрагма) устанавливается только на прямом участк(; газопровода, длина которого после диафрагмы должна быть не менее пяти внутренних диаметров трубопровода;

при устано£Н<е диафрагмы должно быть обеспечено точное совпадение геометрического центра ее с центром трубопровода, поскольку несоосность диафрагмы и трубопровода приводит к значительным погрешностям ири измерении расхода;

диафрагму разрешается устанавливать на трубопроводе диаметром не менее 50 мм при одновременном соблюдении условия 0,05 < /л < 0,7, где т - модуль сужающего устройства;

перепад давления следует измерять через кольцевые камеры, обеспечивающие Вэфавнивание давления;

входная кромка отверстия диафрагмы должна быть острой; у диафрагм, диаметэ отверстия которых не превышает 125 мм, падающий на кромку луч света ие должен отражаться; у диафрагм с отверстием более 125 мм луч может отражаться, но кромка не должна иметь заметного притупления;

внутренняя поверхность участка трубопровода длиной 2D (два диаметра трубопровода) перед диафрагмой и за ней не должна иметь никаких уступов, а также заметных невооруженным глазом неровностей и наростов;

не допускается установка диафрагм непосредственно у местных сопротивлений (краны, угольники, повороты, задвижки и т. д.); минимально нео(5ходимая длина прямого участка трубопровода перед диафрагмой определяется в зависимости от типа местного сопротивления и диаметра трубопровода;

регулируюгцие краны и задвижки предпочтительно устанавливать после диафрагмы; при установке их перед диафрагмой должно соблюдаться расстояние не менее ста диаметров трубопровода;

рабочую температуру газа необходимо измерять перед диафрагмой; гильза термометра должна входить внутрь трубопровода на глубину 0,5 диаметра; наименьшее расстояние от диафрагмы до диаметра гильзы термометра d должно составлять 5D при d < 0,03 D и 20 D при 0,03 D <rf 0,13 D;

линии, соединяющие диафрагму с дифмаиометром-расходомером, должны быть проложен!!! по кратчайи!сму пути вертикально или с уклоном к гор!130[!тали 1 : 10; укло1Г иа всем протяжении должен быть односторонним; для поплавковых манометров расстояние от места

замера давления не должно превышать 50 м, так как в противном случае возможно чрезмерное запаздывание показаний прибора;

внутренний диаметр импульсных трубок должен быть не менее 8 мм;

соединительные линии подключаются к верхней половине диафрагмы и должны быть герметичны.

Поплавковые диафманометры работают по принципу обычных U-образных манометров (измерительная система и механизм для передачи измерительного сигнала иа стрелку регистрирующего прибора). Измерительная система состоит из двух герметичных сосудов: поплавкового (+) и сменного (-). К первому сосуду подводится давление до диафрагмы, а ко второму после диафрагмы. (Сосуды соединяются между собой U-образной трубкой. Уровень жидкости в сосудах будет устанавливаться в зависимости от перепада давления на диафрагме Положение уровня жидкости в сосудах регистрируется поплавком который механически связан с регистрирующим устройством. Первый сосуд является одинаковым для всех перепадов давления, а второй должен меняться в зависимости от измеряемых перепадов давления.

Широко применяются расходомеры, которые представляют собой поплавковые самопишущие диафрагмы от часового механизма. Ei мембранных дифманометрах измеряемый перепад давления на диафрагме преобразуется в электрический сигнал, который регистрируется вторичным прибором. Действительное количество газа определяется независимо от типа дифманометра-расходомера:

где Q - расход газа, определяемый по диафрагме расходомера при рабочих параметрах; Кр, Кт< р - поправочные коэффициенты, учитывающие соответственно отклонения фактических давлений, температуры и плотности газа от расчетных величин.

Поправочные коэффициенты определ5нотся по следукэщим формулам:

/ Рфакт . / Рбар. ср ~Ь Ризб. ср

V Ррасч V Рбар. расч + Рнзб. расч

ррасч

Т \/ г,

1 факт V Рфакт

где Рфакт - среднесуточное фактическое абсолютное давление газа перед диафрагмой; ррасч - расчетное абсолютное давление перед диафрагмой; рбар, ср - среднесуточное барометрическое давление; /"изб. ср - среднесуточное избыточное давление перед диафрагмой; уОбар. расч - расчетное барометрическое давление; р„зб. расч - избыточное расчетное давление; Трасч - расчетная температура; 7"факт - среднесуточная температура газа, замеренная у диафрагмы; ррвсч - расчетное значение плотности газа; Рфакт - среднесуточная фактическая плотность.