Пневмогидравлические схемы передачи давления в технологических объектах. Страница 3.

Пневмогидравлические схемы передачи давления в технологических объектах
1 2 3 4 Вывести все	Автор: Тихомиров В.В., главный метролог

3. Пневмогидравлические схемы измерения дифференциального давления (перепада давления или разности давлений Δ_p) на сужающем устройстве. Сама по себе задача измерения расхода газа, пара или жидкости по перепаду давления на сужающем устройстве (СУ) подробно проработана в специальной технической литературе, а также в нормативных технических документах, таких как РД-50-213-80 (РД-50-213-80-1), ГОСТ 8.563-1, ГОСТ 8.563-2, ИСА 1932, тем не менее, повторим основные правила построения ПГС передачи давления от СУ к датчику перепада давления. Отличие представленных ПГС (рис. 22…29) между собой заключается как в наборе комплектующих (по типу измеряемых сред: газ, пар или жидкость), так и относительной пространственной компоновкой элементов ПГС.
	На всех представленных ПГС, где используется разделительный сосуд (РС) с разделительной жидкостью (РЖ) для передачи давления от объекта к датчику, принято, что плотность разделительной жидкости (ρ_рж) больше плотности измеряемой среды (ρ_ис). Т.е. во всех рассматриваемых случаях ИС будет плавать на поверхности РЖ. Принятию такого постулата есть веские основания: из 47 наиболее встречаемых на практике жидкостей, 38 имеют плотность меньше воды и растворов на ее основе. Отсюда рекомендуемые разделительные жидкости: вода, легкие минеральные масла, глицерин и водоглицериновые смеси, дибутилфталат, этиленгликоль, водоэтиленгликоль и другие жидкости. При выборе РЖ необходимо выполнить ряд условий: РЖ не должна вступать в химическую реакцию с ИС; РЖ не должна растворяться в ИС; РЖ не должна замерзать в диапазоне изменения температур окружающей среды; РЖ должна быть безопасна как для персонала, так и для оборудования.
На рис. 22 и 23 представлены ПГС измерения расхода газовых сред на СУ в двух вариантах взаимного расположения элементов пневмогидравлической линии передачи давления. Как следует из рисунков, положение датчика относительно СУ определяет компоновку всей пневмогидравлической линии. «Верхнее» положение датчика (выше СУ) более простое по исполнению ПГС, но оно не всегда может быть реализовано на практике. «Нижнее» положение датчика (ниже СУ) требует в 1.5 раза больше вентилей, более чем в 2 раза импульсных трубок со строгой выдержкой уклона при монтаже и дополнительно два сосуда сбора конденсата (ССК).

ПГС измерения расхода газа на сужающем устройстве (СУ). Датчик разности давлений (ДРД) расположен выше СУ.

ПГС измерения расхода газа на сужающем устройстве (СУ). Датчик разности давлений (ДРД) расположен ниже СУ.

ПГС измерения расхода агрессивного газа на сужающем устройстве (СУ).

На рис. 24 представлена ПГС для измерения расхода на СУ агрессивных газовых сред. На ПГС рассмотрено два варианта размещения датчика относительно СУ: 24а - «Нижнее» и 24б - «Верхнее». В рассматриваемой ПГС отсутствуют ССК, но добавляются два разделительных сосуда (РС). Все импульсные трубки от РС до датчика должны быть заполнены разделительной жидкостью и дренированы от газовых пузырьков. Установку РС надо провести, как можно ближе к СУ, а отбор давления сделать через фланцевые соединения, которые могут служить основанием для установки вентилей В1 , В2 и разделительных сосудов. Симметричный монтаж элементов газовой части импульсной линии от СУ до РС позволит уровнять скорости конденсатообразования (при его наличии) и не приведет к дополнительной погрешности измерения перепада давления на СУ.

На рис. 25 и 26 представлены ПГС измерения расхода конденсирующихся сред (например, водяного пара) на СУ. В отличие от ПГС измерения расхода газовых сред, здесь добавлен новый элемент - два уравнительных сосуда, в которых совмещены функции разделительного сосуда и конденсатосборника. За счет геометрии сосудов и одинаковой длины импульсных трубок устраняется возможность образования разницы гидростатических напоров в импульсных трубках за счет возможной разной скорости образования конденсата измеряемой среды (ИС).

ПГС измерения расхода пара на сужающем устройстве (СУ). Датчик разности давлений (ДРД) расположен выше СУ.

ПГС измерения расхода пара на сужающем устройстве (СУ). Датчик разности давлений (ДРД) расположен ниже СУ.

На рис. 27, 28 и 29 представлены ПГС измерения расхода агрессивных жидких сред на СУ. Схемы отличаются только взаимным относительным расположением элементов ПГС. Но предпочтение стоит отдать ПГС по рис. 28 (нижнее расположение датчика и разделительного сосуда). Как видно из рисунка, все элементы передачи давления расположены последовательно по восходящей к трубе гидравлической линии, где нет условий для возникновения газовых пробок. Газовая фаза ИС будет дрейфовать вверх по гидравлической линии и окончательно выйдет в трубопровод, смешавшись с текущим потоком жидкости. Если условия не позволяют использовать построение ПГС по рис. 28, то нужно перейти к схеме, представленной на рис. 27 или 29.