ДРОССЕЛЬНЫЙ РАСХОДОМЕР

Полезная модель относится к измерительной технике, а именно, к средствам измерений расхода трехфазных потоков.
Известен дроссельный расходомер (Фарзане Н.Г., Илясов Л.В., Азимзаде А.Ю. Технологические измерения и приборы. - М.: Высш. шк. 1989, с.211-221), содержащий сужающее устройство с центральным отверстием для установки между двумя фланцами, горизонтального трубопровода, штуцеры для отбора давлений до и после сужающего устройства по потоку, подключенные с помощью двух соединительных трубок к входам датчика разности давления, и вторичный прибор, подключенный к выходу датчика разности давления.
При протекании трехфазного потока, представляющего собой смесь твердой, жидкой и газообразных сред, через отверстие сужающего устройства, на этом устройстве возникает разность давлений, которая измеряется с помощью датчика разности давлений и вторичного прибора и несет информацию о расходе.
Недостатком этого расходомера является отложение механических примесей около сужающего устройства, которые выделяются из трехфазного потока и постепенно изменяют проходное сечение отверстия, вызывая тем самым дополнительную погрешность измерений.
Наиболее близким по технической сущности является дроссельный расходомер (Кремлевский П.П. Расходомеры и счетчики количества веществ 5-е изд., перераб. и доп. - СПб.: Политехника, 2002, 124-127), содержащий сужающее устройство, для установки между двумя фланцами горизонтального трубопровода, выполненное с отверстием в виде сегмента, расположенным снизу, а также штуцеры для отбора давлений до и после сужающего устройства по потоку, подключенные с помощью двух соединительных трубок к входам датчика разности давления, и вторичный прибор, подключенный к выходу датчика разности давления.
Сегментное отверстие, выполненное внизу сужающего устройства, исключает возможность отложения механических примесей, так как эти примеси легко уносятся потоком.
Недостатком данного расходомера является низкая точность измерений расхода трехфазных потоков, которые помимо механических примесей, еще включают пузырьки газа, способные скапливаться около верхней части сужающего устройства, тем самым, создавать газовый мешок, который способен периодически перекрывать отверстие сужающего устройства и нарушать процесс измерений расхода трехфазных потоков.
Задачей данной полезной модели является обеспечение бесперебойного и точного измерения расхода трехфазных потоков.
Техническим результатом полезной модели является повышение точности измерений расхода трехфазных потоков.
Технический результат достигается тем, что дроссельный расходомер, содержащий сужающее устройство, для установки между двумя фланцами горизонтального трубопровода, выполненное с отверстием в виде сегмента, расположенным снизу, штуцера для отбора давлений до и после сужающего устройства по потоку, подключенные с помощью двух соединительных трубок к входам датчика разности давления, и вторичный прибор, подключенный к выходу датчика разности давления, согласно полезной модели в сужающем устройстве дополнительно выполнено отверстие в форме сегмента, расположенное сверху, симметрично нижнему, а оси симметрии штуцеров для отбора давлений расположены в горизонтальной плоскости, проходящей через ось трубопровода.
Такая конструкция дроссельного расходомера позволяет исключить отложения в нижней части сужающего устройства механических примесей, а также образование в его верхней части газового мешка, так как через нижнее отверстие поток уносит механические примеси, а через верхнее - газовые пузырьки, что позволяет обеспечивать бесперебойное измерение расхода трехфазных потоков, а, следовательно, повысить точность измерения.
По сравнению прототипом, заявляемая конструкция имеет отличительную особенность в совокупности элементов и их взаимном расположении.
Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена схема дроссельного расходомера; на фиг.2а - конструкция сужающего устройства, вид спереди; на фиг.2б - сужающее устройство в разрезе; на фиг.3 - схема установки штуцеров для отбора давлений.
Дроссельный расходомер, содержит сужающее устройство 1, для установки между двумя фланцами 2 и 3 горизонтального трубопровода 4, выполненное с отверстием 5 в виде сегмента, расположенным снизу. До и после сужающего устройства 1 по потоку расположены штуцера 6 и 7 для отбора давлений до и после сужающего устройства 1. Штуцера 6 и 7 подключены с помощью двух соединительных трубок 8 и 9 к входам датчика 10 разности давления и вторичный прибор 11, подключенный к выходу датчика 10 разности давления. Сужающее устройство 1 дополнительно содержит отверстие 12 в форме сегмента, расположенное сверху, симметрично нижнему отверстию 5, а оси симметрии штуцеров 6 и 7 для отбора давлений расположены в горизонтальной плоскости 13, проходящей через ось 14 трубопровода 4.
Работа дроссельного расходомера осуществляется следующим образом.
Трехфазный поток движется по горизонтальному трубопроводу 4 и проходит через отверстия 5 и 12 сужающего устройства 1, установленного между двумя фланцами 2 и 3. Механические примеси, содержащиеся в потоке, уносятся через отверстие 5, расположенное в нижней части сужающего устройства 1, а газовые пузырьки уносятся через дополнительное верхнее отверстие 12.
При протекании измеряемого потока через отверстия 5 и 12 сужающего устройства 1, создается перепад давлений, который отбирают до и после сужающего устройства 1 через штуцеры 6 и 7. Причем, их оси симметрии расположены в горизонтальной плоскости 13, проходящей через ось 14 трубопровода 4. Сигнал разности давлений поступает на вход датчика 10 разности давлений, выходной сигнал с которого посылается на вторичный прибор 11 и несет информацию о расходе трехфазного потока.
Экспериментальные исследования предлагаемого расходомера показали, что он обеспечивает бесперебойное измерение расхода трехфазных потоков в течение длительного времени с погрешностью не превышающей ±4-5%.
Преимуществом предлагаемого технического решения является:
- возможность измерения расхода трехфазных потоков;
- простота конструкции;
- низкая стоимость.
Предлагаемый дроссельный расходомер может быть реализован на базе дроссельного расходомера с сужающим устройством, имеющим снизу отверстие в виде сегмента, путем создания дополнительного отверстия в виде сегмента сверху.
Расходомер может найти применение для определения расхода трехфазных потоков, а также на объектах различных отраслей.