Прибор для измерения протекающего по трубопроводу газа или жидкости

Прибор для измерения протекающего по трубопроводу газа или жидкости

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Класс 42е, 23, о gg(j

ОПИСАНИЕ прибора для измерения протекающего по трубопроводу газа или жидкости.

К авторскому свидетельству Ю. Ю. Якубовского, заявленному 12 декабря

1934 года (спр. о перв. ¹ 158902).

О выдаче авторского свидетельства опубликовано 31 августа 1%5 гола. (131) Известны приборы для определения количества протекающего по трубопроводу пара или жидкости по разности давлений по обе стороны дроссельной шайбы, измеряемой диференциальным манометром.

Прибор, согласно изобретению, представляет разновидность таких приборов, в котором интегрирующий ртутный диференциальный манометр служит для определения количества протекших воды или пара при некоторых их постоянных средних удельных весах (или температурах) и работает в комбинации с дроссельными измерительными приборами (диафрагмо" или соплом).

Интегрирующий ртутный дифманометр является, по существу своему, счетчиком воды или пара за время между двумя отсчетами, причем количество протекших воды или пара в трубопроводе связано зависимостью с объемами воды, вытекающей из измерительных шайб интегрирующего дифманометра.

Фиг. 1 чертежа изображает устройство такого прибора; фиг. 2 — схему его с буквенными данными для расчета.

В верхней камере 1 нормального ртутного дифманометра сделаны сбоку отверстия 2 и 3. В этих отверстиях на резьбе укреплены отводные колена 4 и 5 (фиг. 1), к концам которых тщательно пригоняются жиклеры 6 и 7, зажимаемые к коленам 4 и 5 концевыми гайками 8 и 9.

Трубы 10 и ll подводят столбы воды к диференциальному манометру, причем труба 10 присоединена к дроссельной шайбе 12 (на фиг. 2 в примере измерительной установки взята острая диафрагма), у входа протекающих в нее масс, а труба 11 — за дроссельной шайбой 12 (у выхода). Жиклеры б и 7имеют строго калибрированные отверстия и опытным образом протарированы, причем площади их отверстий должны быть обязательно равны.

Жиклеры 6 и 7 тарируются вместе с своими коленами 4 и 5. Во время протекания воды или пара в трубопроводе через дроссельную шайбу 12 благодаря перепаду давления у трубок 10 и 17 в мерные стаканчики 13 и 74 выливается вода, причем разность квадратов объемов воды в стаканчиках 13 и 14 за некоторое время зависит от количества протекания масс в главном трубопроводе через дроссельную шайбу 72 за это же время.

Очевидно, что эта зависимость имеет место при некотором исчисленном для данного промежутка времени среднем удельном весе протекшего пара или воды и при незначительных отклонениях фактических удельных весов от исчисленного среднего значения. рг — коэфициент истечения жиклеровби 7, f — площадь поперечного сечения отверстий жиклеров 6 и 7 в м ", v.q — коэфициент истечения острой дроссельной шайбы 12, V, — секундный объем вытекающем воды — из жиклера о в лР/сек, г г — секундный объем вытекающей воды из жиклера 7 в м"/сек, Р, — давление перед дроссельной шайбой 12 в кг/м -, Рг — давление. за дроссельной шайбой 12 в кг/м-, V< объем воды, вытекшей из жиклера б за время от 0 po t в м", — объем воды, вытекшей из жиклера 7 за время от 0 до t в м, g — ускорение силы тяжести в м/сек будем иметь секундный расход воды через острую дроссельную шайбу 12

Зависимость между количеством протекшей воды или пара в главном трубопроводе через измерительную диафрагму 12 и объемами воды, вытекшей из жиклеров б и 7 в мерные стаканчики 13 и М, выведена автором в рас- чете ниже. Вентили с воронками 15 и 1б служат для залива ртути и сообщения с атмосферой (при спуске воды или какой-либо проверке). Вентили 17 и 18 предназначены для разобщения диференциального манометра от трубо-, провода с дроссельной шайбой 12.

Шкала 19 является средством для пользования интегрирующим диференциальным манометром как обычным, Цифрой 20 обозначен нижний корпус диференциального манометра.

Кеталлическая доска 21 служит для укрепления камеры диференциального манометра.

Расчет интегрирующего диференииального манометра, произведенный автором, следующий. Обозначив для расчета интегрирующего диференциального манометра (фиг. 2) чертежа

Q, — секционный расход воды через острую дроссельную шайбу 12вмл1, d — диаметр шайбы 12 в лж, 1 — удельный вес воды при некото- I рой постоянной температуре в кг/м, h — столб ртути s мм перед шай- . бой 12, /1, — столб ртути в л м за шайбой 12, Ь = столб воды между плоскостью жиклеров диференциального манометра — /1 в м, /1" — столб воды между плоскостью жиклеров диференциального манометра и коленом последнего,, выраженный в м, H — столб воды в подводящих трубках 10 и 11 от точки присоединения к главному трубопроводу, до плоскости жиклеров, выражен- ный в лг, yH — удельный вес ртути в кг/л1.и-", 3600 1

0,0444 или

0 0444 р.,d- /; —.. лт сек. где (2) П р и м е ч а н и е. Лля воды принято: поправка на вязкость =1, поправка на расширение т = 1.

Возведя уравнение (2) в квадрат, получим:

0,0444-

Яг == — - л

3600 - (3) При бесконечно малом изменении столбов /1, и /1.. мы имеем д/1 = d/1, — d/1, (4)

Продиференцируем уравнение(3) подай:

d (Q -, ) = збо о.— Р--, d yd/1 (53

Согласно чертежу имеем уравнение состояния равновесия (б) Рг+ Н+/1";+/1...;./1р =Р, +HT+/1 ",+/1, /lо.

П р и м е ч а н и е. Предполагаем влияние количество воды, вытекающей из жиклеров б и 7, незначительным и пренебрегаем скоростным напором истекающих количеств, поскольку незначительные величины, мало рознящиеся в абсолютном значении, прилагаются к обеим частям уравнения (6).

Иа кликаера о диференциааьиого манометра е секунду ареиени истекает

V, = р., f V 2g (P,+ )т д) мт!сек а из жиклера 7

V, = р.уy 2g ()л, + H;) лгл(сек.

Возведем уравнения (7) и (8) в квадрат

V> = 2().. -, f g (Р, + -уН)

V, = 2а " f - ä (Р., — «Н}

Вычтем уравнение (10) из уравнения (9)

Ь д — V - = 2др., f" (Рд — P. ) (9) (10) Из уравнения (6) имеем

Р, — Р„=-.— Н; - ; — h"- + h,; „„—; — h y — 4; „„= yÄÄ (h., — h>) — y (h — ") (121 а так как

h., — йд — — h — h", Р, — Р =(h,— !г.д) . (;„— у).

Подставляя предыдущее равенство (13) в уравнение (10), имеем

Ъ д"- — Vs -=2ди f (-„„— -) - (Ьл — Ьд) =2дЙ7" (Удд —;)

Диференцируем (14) по dh (2 (д" — д ) = 2Й(у:f („„(g) 7

Из (15) имеем (I (Vg-) —

2д(т- - 7 2 (т)) — т)

Подставляя вычисленное значение dh из (16) в уравнение (15), имеем

3600- 2д/-).2- (тд(„-,)

Интегрируя правую часть уравнения (17) между О и V) и V2 имеем

7,)е

0,0444- (т., - <7 т

3600 - 2g д22 f- "(;) „—;) () (18) т. е.

-) .2 0,0444 - ит - т7 -7 (д) 3600 - 2др 22 (- (; д(,.)

Таким образом секундный расход (19) Г

0,0444- (.-,— (те °

3600 2(7 / («н 7) д.2 (20) д(дтн()

Предлагаемый интегрирующий ртут- пара, протекшего за некоторое время, ный диференциальный манометр, являясь I применим для любых давлений и темпев комбинации с измерительным дрос- ратур. Он не содержит подвижных месельным прибором в главном трубопро- таллических частей и очень прост по воде (диафрагма, сопло) по существу устройству и изготовлению. Проверка своему счетчиком количества воды и этого прибора возможна в любой момент путем отсчетов высот

--столба за любое время. ртутного стоящий из приключенного к трубопроводу по обе стороны помещенной в немдроссельной шайбы диференциального манометра для установления разницы давлений по обе стороны д оссельной

П р и м е ч а н и е. 1) Интегрирующий ртутный диференциальный манометр может быть применен самым широким образом в качестве р водомера или паромера на всех предприятиях, . шаи ы отличаю1н ь щийся тем, что, в цепотребляющи длч те нологического процес а лЯх опРеДелЕниЯ количЕства пРОТЕкаюпар и воду, т. е. фактически нет ни одной щей за некоторое время жидкости по отрасли промышленности, где он не нашел бы I разности квадрато применения. 2) Расчет в и 3 приведен для о, и в ооъемов или ве в дь, ее, соединяю и сов. и с небольшими изменениями хоНсТаНТ моч<ет быть применен лля пара. водом трубки 10 и П имеют отводные колена 4 и 5, выходные концы которых снабжены протарированными с одинаПредмет изобретения. ковым коэфициентом истечения жиклеП ибо я изме рами 6 и 7, предназначенными для прорибор для измерения протекающего пуска жидкости в подставляемые менпо трубопроводу газа или жидкости, со- зуры.

Б авторскому свидетельству Ю. Ю. Якубовского

Xî 044049 и г.1

/6 ! (; ! .>

Тмн. „Печатный Труп. Ззк. 2654 — 409