Расход (определение), виды расходов, единицы измерения. Классификация приборов для измерения расхода по принципу действия

Расход – это количество продукта, протекающего через поперечное сечение трубопровода в единицу времени.

Различают: массовый и объемный расходы.

Единицы измерения массового расхода:

т/час; т/мин; т/с; кг/час; кг/мин; кг/с; г/час; г/мин; г/с.

Единицы измерения объемного расхода:

м³/ч; м³/мин; м³ /с; л/час; л/мин; л/с.

Классификация приборов для измерения расхода по принципу действия:

1) расходомеры переменного перепада давления

2) расходомеры постоянного перепада давления

3) электромагнитные расходомеры;

4) расходомеры, основанные на других принципах измерения (тахометрические, ультразвуковые, тепловые, вихревые, вихреакустические, массовые).

 

Билет №13

Расходомеры переменного перепада давления

Действие этих приборов основано на возникновении перепада давления на установленном внутри трубопровода сужающем устройстве (СУ).

Перепад давления обозначается DP и определяется по формуле:

 

DP = Р₁ - Р₂

где Р ₁ - давление до сужающего устройства;

Р ₂ - давление после сужающего устройства.

Перепад давления измеряется дифманометром, зависит от расхода протекающего вещества и может служить мерой расхода.

Эти расходомеры широко распространены в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности, т.к. обеспечивают:

1) возможность в широком диапазоне измерять расходы жидкостей, газов и паров при различных температурах и давлениях;

2) относительно высокую точность измерения;

3) регистрацию показаний и передачу их на расстояние;

В комплект расходомера входят:

1) сужающее устройство;

2) дифманометр;

3) линии связи.

 

СУ предназначено для создания в трубопроводе переменного перепада давления.

Дифманометр предназначен для измерения этого перепада давления и преобразования его в пневматический или электрический сигнал с выходом на вторичный прибор.

 

 

График изменения давления до и после сужающего устройства.

Р₁' – давление в трубопроводе;

Р ₁ – давление до диафрагмы;

Р ₂ – давление после диафрагмы;

Р₂'– давление в самой узкой части струи;

Рп – потеря давления на диафрагме;

Р ₁ - Р ₂ = DP – перепад давления на диафрагме.

 

Зависимость между расходом и перепадом давления – квадратичная. Поэтому шкала у дифманометров неравномерная (квадратичная).

 

 

где: Q- массовый расход;

α - коэффициент расхода;

Fo - диаметр отверстия сужающего устройства;

ΔР - перепад давления;

ρ - плотность жидкости

 

Билет №14

Уровень (определение), единицы измерения. Классификация приборов для измерения уровня.

Уровень - это высота столба рабочей жидкости в аппаратах. Уровень измеряется в мм, см, м.

Классификация уровнемеров:

- визуальные; - гидростатические; - поплавковые; - электрические; - буйковые; - радиоактивные; - ультразвуковые;

- радарные;

- волноводные.

 

Билет №15

Визуальные уровнемеры

а) б) в)

Работа этих уровнемеров основана на принципе сообщающихся сосудов. Стеклянная трубка соединяется с сосудом нижним концом (для открытых сосудов) или обоими концами (для сосудов с избыточным давлением и разрежением). Наблюдая за положением уровня в стеклянной трубке, можно судить об изменении уровня в сосуде.

Указательные стекла применяются для местного измерения уровня в аппаратах. Их длина не превышает 1,5 м. Если нужно измерить более высокий уровень, то применяют несколько указательных стекол. Их устанавливают так, чтобы верх предыдущего стекла перекрывал низ последующего стекла.

Билет №16

Поплавковые уровнемеры

 

Поплавок подвешен на гибком тросе, перекинутом через ролики. На другом конце троса укреплен груз для поддержания постоянного натяжения троса. На грузе закреплена стрелка, показывающая на шкале уровень жидкости.

Недостатки этих уровнемеров:

1. перевернутая шкала (с нулём у верхнего края бака);

2. трудность отсчета в начале шкалы у высокого резервуара;

3. возможность коррозии и протравления тонких стенок поплавка, что приводит к его потоплению.

 

Билет №17

Гидростатические уровнемеры

 

 

 

Рис. Схема измерения уровня по перепаду давления:

а — в открытом резервуаре, б — в закрытом резервуаре;

1 — резервуар, 2 — запорный вентиль, 3 — продувочный вентиль,

4 — уравни­тельный сосуд, 5 — уравнительный вентиль,

6 — дифманометр

Действие этих уровнемеров основано на определении уровня по перепаду давления между столбами измеряемой жидкости в аппарате и в уравнительном сосуде, уровень в котором постоянен.

Дифманометрами можно измерять уровень в открытых и закрытых сосудах. При этом методе измерения обязательно устанавливается уравнительный сосуд, заполненный до определённого уровня той же жидкостью, что имеется в резервуаре. Назначение уравнительного сосуда - обеспечение постоянного столба жидкости в одном из колен дифманометра. Высота столба жидкости во втором колене дифманометра изменяется с изменением уровня в резервуаре.

Каждому значению уровня в резервуаре соответствует определенный перепад давления, что позволяет по величине перепада, показываемого дифманометром, судить о положении уровня.

В случае измерения уровня в закрытых сосудах, уравнительный сосуд устанавливают на высоте максимального уровня и соединяют с контролируемым сосудом.

Билет №18