При выполнении измерительных процедур с помощью преобразователей перепада давлений и расхода важно обеспечить правильное соединение диафрагмы сужающего устройства с дифманометром. О вариантах подключения и том, как их правильно реализовать пойдет речь ниже.
Предназначение диафрагмы
Диафрагмы представляют собой элементы гидравлической (пневматической) системы, применяемые для создания локальной разности давлений. Обеспечивается это посредством изменений скорости потока жидкости, за счет изменения диаметров пропускных отверстий. Используются диафрагмы совместно с преобразователями давлений.
Конструкционно диафрагма является тонким диском, имеющим цилиндрическое отверстие. Чтобы обеспечить изменение скорости потока, диафрагма с одной стороны имеет вход в виде острой кромки, а с другой – выход в виде конуса.
На практике пользуются тремя основными видами диафрагм:
- ДКС – это камерный тип диафрагмы;
- ДВБ – это диафрагмы, предназначенные для монтажа во фланцы, которые имеют собственные камеры;
- ДБС – бескамерная диафрагма, предназначенная также для установки во фланцах.
Предназначение дифманометра
Дифманометры представляют собой системы преобразования, с помощью которых производится пропорциональное преобразование разности давления в унифицированный сигнал взаимоиндуктивности.
Используются эти устройства для установки в системы контроля и управления технологическими процессами. С их помощью производится определение величины расхода жидкости или газа по величине перепада давления в сужающем устройстве.
Принцип работы дифманометра основан на деформировании чувствительного элемента под воздействием разности давлений. Величина показателя взаимной индуктивности пропорционально связана с измеренным перепадом давлений. С помощью полученного сигнала (сигнал индуктивности или тока) происходит управление исполнительными устройствами систем регулирования.
Варианты схем подключения диафрагм
Схема измерений расхода жидкости
Если требуется произвести измерение расхода жидкой среды, то наиболее часто применяется схема, предусматривающая нижний монтаж дифманометра. В этом случае соединительные трубы между сужающим устройством и дифманометром должны располагаться под односторонним уклоном по всей своей длине.
Если требуется установить дифманометр выше высоты монтажа диафрагмы, то в наиболее высокой точке соединительной линии, где происходит смена направления газопровода, следует размещать газосборники.
При выполнении определении расходов жидкости либо газа в случае горизонтальных трубопроводов, соединительные магистрали подсоединяются к нижней части сужающего узла.
Схема соединительных линий при измерении жидкости:
- с установкой дифманометра;
- 2 - продувочный вентиль;
- 3 - вентиль;
- 4 - дифманометр;
- 5 - отстойный сосуд;
- 6 - газосборник.
Схема измерений расхода пара
Для определения расхода пара может применяться верхнее или нижнее расположение дифманометра. При нижнем монтаже устройства-измерителя верхнее отверстие рабочей диафрагмы должно располагаться на уровне, соответствующем высоте боковых отверстий сосудов уравнительной системы. Трубопровод, расположенный между уравнительным сосудом и рабочей диафрагмой следует изолировать.
Смотрите также: Сосуды: СУ-уравнительные, СК-конденсационные, СР-разделительные
Верхнее расположение дифманометра используется когда величина перепада давления перед диафрагмой составляет больше 2,0·106 Па, а по взаимному расположению дифманометр находится не далее 1,5 метра от диафрагмы.
Если перепад давлений среды пред диафрагмой менее 2,0·106 Па измерительное устройство устанавливают между сужающим устройством и уравнительным сосудом. Расстояние от диафрагмы и сосудов в этом случае может составлять больше 4 метров. Внутренний диаметр соединительных труб для этого варианта должен быть не меньше 2,5 см.
Схема соединительных линий при измерении расхода пара
- а - с нижней установкой дифманометра;
- б - с верхней установкой;
- в - при давлении пара менее 0,2 МПа;
- 1 - сужающее устройство;
- 2 - уравнительный сосуд;
- 3 - вентиль;
- 4 - продувочный вентиль;
- 5 - отстойный сосуд;
- 6 - дифманометр;
- 7 - газосборник;
- 8 - трубка для слива конденсата;
- 9 - теплоизоляция
Схема измерений расходов газа
При определении расхода газовой среды также может использоваться верхнее или нижнее расположении диманометра. Наиболее часто применяют верхний монтаж дифманометра по его расположению к сужающей системе. Если дифманометр крепится ниже сужающей системы, то в этом случае в крайне нижней точке соединительного трубопровода следует располагать сосуды, обеспечивающие сбор конденсата.
При выполнении замеров расхода с горизонтальными газопроводами соединительные магистрали следует подключить к верхним точкам сужающего узла с диафрагмой.
Схема сужающих устройств с дифманометрами при измерении расхода газобразных сред:
- с расположением дифманометра: а - верхним; б - нижним;
- 1 - сужающее устройство;
- 2 - продувочный вентиль;
- 3 - вентиль;
- 4 - дифманометр;
- 5 - отстойный сосуд;
Схема измерений расхода горячей жидкости
При монтаже дифманометра выше сужающих устройств с диафрагмой, в максимально высокой точке, где происходит смена направления уклона трубопроводных магистралей, должны располагаться газосборники.
Если дифманометр устанавливается ниже диафрагмы, для выполнения выравнивания плотности измеряемой жидкости в соединительном трубопроводе, между сужающей системой и дифманометром нужно устанавливать разделительные сосуды.
Для измерений, которые будут производиться с использованием горизонтальных трубопроводных магистралей, соединительные линии нужно подсоединять к нижним точкам сужающего устройства. Кроме этого, рекомендуется монтаж отстойных сосудов.
Схема соединения сужающих устройств с дифманометрами при измерении расхода жидкости:
- а - с переменным наклоном соединительных линий;
- б - при измерении расхода горячей жидкости;
- 1 - сужающее устройство;
- 2 - продувочный вентиль;
- 3 - газосборник;
- 4 - дифманометр;
- 5 - вентиль;
- 6 - отстойный сосуд;
- 7 - разделительный сосуд;
- 8 - контрольный вентиль.