Принцип действия расходомеров переменного перепада давления основан на измерении давления по перепаду, который создается в трубопроводе установленным внутри него сужающим устройством. В суженном сечении увеличивается скорость и кинетическая энергия потока. Соответственно, давление потока после сужающего устройства будет меньше, чем перед ним.
Разность между давлениями потока до и после сужающего потока называют перепадом давления. Перепад давления будет тем больше, чем больше скорость потока, то есть, чем больше расход вещества. Перепад давления является мерой расхода жидкости, газа или пара, протекающих через трубопровод (см. рисунок.). Перепад давления измеряется и регистрируется самопишущим дифманометром. Зависимость между перепадом давления и расходом газа выражается следующей формулой:
V = k √∆p ,
где V — расход газа, ∆ p - перепад давления, k - коэффициент постоянной для данной диафрагмы. Значение коэффициента k от соотношения диаметров отверстия диафрагмы и газопровода, плотности газа.
Комплект расходомера переменного перепада состоит из следующих элементов:
- сужающее устройство;
- импульсная трубка;
- дифманометр.
При измерении расхода газа дифманометр следует устанавливать выше сужающего устройства для предотвращения попадания конденсата. Вместо дифманометров часто используются преобразователи давления типа «Сапфир». Они обеспечивают непрерывное преобразование значения измеряемого параметра (разности давлений) в унифицированный токовый сигнал для дистанционной передачи. В качестве сужающих устройств применяют диафрагмы, сопла, трубки Вентури.
Наибольшее распространение получили расходомерные диафрагмы, которые представляют собой диск из нержавеющей стали с отверстием в центре.
На расходомеры переменного перепада наносят следующее обозначения:
- заводской номер,
- диаметр проходного сечения отверстия при 20°С,
- внутренний диаметр трубопровода при 20°С,
- марку материала,
- знаки «+» и «-» на переднем и заднем торцах диафрагмы.
Диафрагмы бывают бескамерные (ДБ) и камерные (ДК)
Бескамерные диафрагмы выпускаются толщиной от 3 до 6 мм. Внутреннее отверстие выполняется в виде острой кромки под углом 30° и располагается со стороны входного давления среды («+»). Бескамерные диафрагмы применяют в трубопроводах диаметром более 400 мм. Отбор давления производится непосредственно по ходу потока перед диафрагмой и после нее.
Камерные диафрагмы применяют в трубопроводах с внутренним диаметром от 50 до 400мм. Камерная диафрагма состоит из диска и двух кольцевых камер для отбора давления до диафрагмы и после нее. Камеры соединяются с внутренним пространством трубопровода через кольцеобразные щели, расположенные у торцовой поверхности диафрагмы. К камерам присоединяют импульсные трубки, передающие перепад давления от диафрагмы к регистрирующим устройствам.
К достоинствам расходомеров переменного перепада давления относятся возможность их использования при различных температурах и давлениях измеряемой среды, а к недостаткам — потеря давления потока и трудность применения их при малых расходах газа, погрешность измерения до 5%.
Оставить комментарий