Способ измерения расхода влажного пара

 

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА , ВЛАЖНОГО ПАРА, основанный на измерении перепада давления на участке мерного трубопровода и давления на выходе этого участка, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, поток пропускают через мерный трубопровод с расширителем , а перепад давления измеряют между точками, расположенными на участках мерного трубопровода различного сечения, -дополнительно измеряют динамическое разрежение на одном из его участков, а расход влажного пара Q определяют по формуле Р-млр, о I. Др постоянный коэффициент; где перепад давления меяаду участками трубопровода I различного сечения} лр - динамическое разрежение у - удельный вес паровой фазы. к|

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН " 4 01 F 1 34

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ на выходе этого участка, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности, поток пропускают через мерный трубопровод с расширителем, а перепад давления измеряют между точками, расположенными на участках мерного трубопровода различного сечения, дополнительно измеряют динамическое разрежение на одном из его участков, а расход влажного пара 9 определяют по формуле

@= .р где — постоянный коэффициент; — перепад давления между участками трубопровода различного сечения, bP — динамическое разрежение — удельный вес паровой фазы.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2990787/24-10 (22) 20. 10. 80 (46) 23.09.85. Бюл. № 35 . (72) А.В. Коваленко, С. Г. Кипнис и Ф.Г. Аржанов (71) Научно-производственное объединение по термическим методам добычи нефти "Союзтермнефть" (53) 681.1.21.84 (088.8) (56) 1. Патент США № 4144754, кл. G 01 F 1/74, опублик. 1979.

2. Кремлевский П.П., Дюдина И.h.

Измерение расхода влажного пара при помощи стандартных диафрагм. — Измерительная техника, 1972 № 5 (прототип). (54)(57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА, ВЛАЖНОГО ПАРА, основанный на измерении перепада давления на участке мерного трубопровода и давления

Л 1180701 А

1180701 2 влажного пара 0 определяют по формуле

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано при измерении расхода влажного пара в различных отраслях народного хозяйства.

Известен способ измерения расхода многофазного потока, заключающийся в том, что измеряемый поток пропускается через круговую петлю, в которой он испытывает воздействие центробежных сил. Измеряются разность давлений в точках с минималь Г

Q=k ар ным и максимальным радиусами внутри петли и средняя плотность потока по поперечному сечению петли,. а по комбинации измеряемых параметров определяются расходы отдельных его фаз (1) .

Недостатком данного способа является то, что при прохождении влажного пара через круговую петлю происходит его частичное расслоение на фазы. Кроме того, необходим . плотномер влажного пара.

Наиболее близким к изобретению является способ измерения расхода влажного пара, основанный на измере.нии перепада давления на участке мерного трубопровода и давления на выходе этого участка (2) .

Недостатком известного способа является ограниченность заданным максимальным значением отношения плотности сухой и жидкой фаз влажчого пара. Дпя измерения массового расхода влажного пара необходима информация о значении его степени сухости. При ее отсутствии или недостоверности ее определения погрешность измерения может достигать

50% и более.

Целью изобретения является повышение точности измерения расхода влажного пара. где k — постоянный коэффициент;

6p — перепад давления между участками трубопровода. различного сечения, 10 P< — динамическое разрежение, — удельный. вес паровой фазы.

На чертеже представлена схема технической реализации предлагае15 мого способа измерения расхода влажного пара.

Устройство, реализующее предлагаемый способ, содержит измерительный канал 1, последовательно вклю20 ченный в трубопровод и имеющий два участка с различным значением живого сечения соответственно 5< и

5„ Длины участков подбираются таким образом, чтобы внутри каждого

25 из них были сечения, в которых из-.меряемый поток освободился бы от влияния местных сопротивлений переходной зоны участков от сечения

51 к 5 „ и сопротивлений сопряжения измерительного канала с трубопроводом. На обоих участках измерительного канала в зонах, свободных от влияния местных сопротивлений, содержится по одному приемнику 2 и 3 статического давления. На одном из участков содержится также приемник 4 давления, входное отверстие которого открыто в сторону движения потока. Выходы приемни40 ков 2 и 3 статического давления подключеньг к входам дифманометра 5.

Выходы приемника 3 статического давления и приемника 4 подключены к входам дифманометра 6. Выход приемника 3 статического давления под45 ключен также к входу манометра 7.

Цель достигается тем, что согласно способу измерения расхода влажного пара, основанному на измерении перепада давления на участке мерного трубопровода и давления на выходе этого участка, поток пропускают через мерный трубопровод с расширителем, а перепад давления измеряют между точками, расположенными на участках мерного трубопровода различного сечения, дополнительно измеряют динамическое разрежение на одном из его участков„ а расход

Устройство, реализующее предлагаемый способ измерения, работает следующим образом.

50 Транспортируемый по трубопроводу влажный пар на участках измерительного канала с сечениями S и 51, в силу непрерывности двухфазного потока принимает соответствующие сечениям

55 значения скорости движения обеих его фаз. На некотором удалении от местных сопротивлений и переходов от одного сечения к другому (в зонах

1180701 4 превышающая 1-1,57.. В силу этого разрежение в приемнике 4 давления, помещенном во влажный пар, пропорционально квадрату скорости его движения и удельному весу паровой фазы.

Удельный вес сухой фазы влажного пара однозначно определяется его давлением (потенциальной энергией).

>0 Расход влажного пара определяется из этих измерений по формуле 4P ) 15 где .Ар постоянный коэффициент; перепад давления между участками трубопровода различного сечения, динамическое разрежение, удельный вес паровой фазы.

Составитель В. Андреев

Техред М.Пароцай Корректор В. Бутяга

Редактор Л. Гратилло

Заказ 5910/38 Тираж 702 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 расположения приемников давления) с точностью, необходимой для практических расчетов, может быть принято равенство скоростей движения обеих фаз влажного пара. Фазовыми превращениями при переходе от сечения 8 к 5 „ можно пренебречь, так как их максимальная величина (порядка

0,01%) не оказывает заметного влияния на величину измеряемых параметров.

В соответствии с законом сохранения энергии при продвижении потока влажного пара в измерительном канале от сечения 5, к б„ происходит соответствующее перераспределение кинетической и потенциальной энергий потока. При этом перепад давлений, воспринимаемый дифманометром

5 через приемники 2 и 3 статическо- 2б

ro давления, пропорционален кинематической энергии потока в трубопроводе.

Перепад давления (динамическое разрежение), воспринимаемый дифма- 25 нометром 6 через приемники 3 и 4 давлений, равен кинетической энергии сухой фазы влажного пара в сечении 6„,.

Приемник давления, входное отвер- Зб стие которого открыто в сторону движения потока, находится под воздействием сплошной сухой фазы влажного пара, в которой дисперсно локализована жидкая фаза, по объему не

Использование предлагаемого способа измерения расхода влажного пара обеспечивает возможность точного измерения расхода влажного пара высоких параметров с целью регулирования, контроля или учета для коммерческого расчета.

При использовании предлагаемого способа в нефтяной промышленности обеспечивается возможность контроля и соблюдения режимов нагнетания влажного пара в нефтяной пласт.