+7 (812) 956-58-87
+7 (812) 907-33-70

Силовые расходомеры

Силовые расходомеры - это приборы, в которых вследствие изменяющегося массового расхода происходит силовое воздействие, потоку проходящего вещества придается ускорение различного вида, при этом снимаются параметры, определяющие степень воздействия или эффекта воздействия.

В зависимости от способов этих изменений силовые расходомеры делят на следующие группы:

  • кориолисовые расходомеры
  • гироскопические расходомеры
  • турбосиловые расходомеры

Силовое воздействие в зависимости от конструкции расходомера бывает:

  • внутреннее воздействие происходит вследствие уменьшения потенциальной энергии потока вещества;
  • внешнее воздействие, как правило, передается от электродвигателя, который колеблет (вращает) прямолопастную крыльчатку преобразователя расхода, закручивающую проходящий поток измеряемого вещества

Величины массового расхода и дополнительное ускорение потока в силовых расходомерах пропорциональны относительно друг друга. Вследствие этого массовый расход и измеряемый параметр пропорционален. Поэтому силовые расходомеры называют массовыми расходомерами.

Одним из преимуществ является то, что при установке массовых расходомеров нет необходимости в больших прямых участках до и после расходомера. Большое количество вращающихся частей внутри трубопровода и сложность конструкции их преобразователей расхода силовых расходомеров является их относительным недостатком. 
Погрешность измерения массового расхода в силовых расходомерах составляет ±0,5-3,0 %.

1. ТУРБОСИЛОВЫЕ РАСХОДОМЕРЫ

Турбосиловые расходомеры это разновидность силовых расходомеров, в преобразователе которых поток закручивается. пропорционально массовому расходу вследствие силового воздействия. 
В турбосиловом расходомере монтируется ротор, в котором есть каналы для прохода жидкости. Ротор вращается с помощью электродвигателя и закручивает жидкость, в результате чего жидкость начинает винтовое движение и поступает на другой ротор, соединенный с пружиной, которая закручивается на определенный угол, пропорциональный массовому расходу. 
Турбосиловые расходомеры чаще используются для измерения больших расходов.

  • измеряемые расходы: от 6 до 300 т/ч
  • диаметр труб от 50 до 200 мм
  • погрешность ± (0,5- 3) % от предела шкалы

Турбосиловые расходомеры в сравнении с гироскопическими и кориолисовыми расходомерами имеют меньшие размеры.

Разновидности турбосиловых расходомеров:

  • турбосиловые расходомеры с электроприводом.
  • турбосиловые расходомеры с приводом от потока без электропривода. Такие расходомеры характеризуются надежностью работы и простотой устройства преобразователя расхода. К недостаткам можно отнести сложность схем измерения. Точность измерения массового расхода напрямую зависит от качества упругих свойств пружин, постоянства их характеристик в условиях эксплуатации. Кроме того, на точность и надежность работы влияет качество и надежность опор преобразователей.
2. КОРИОЛИСОВЫЕ СИЛОВЫЕ РАСХОДОМЕРЫ

Кориолисовые расходомеры это расходомеры, в которых вследствие силового воздействия от меняющегося расхода возникает кориолисово ускорение. Для создания ускорения постоянно вращающийся преобразователь расхода имеет конфигурацию, передвигающий поток в радиальном направлении относительно оси вращения. 

Рисунок 1. Кориолисовый силовой расходомер


В конструкцию кориолисового расходомера входит преобразователь и датчик расхода (сенсор). Датчик расхода вычисляет величину расхода, плотности и температуру. Преобразователь переводит полученные данные в определяемые стандартные выходные сигналы. 
Движение вещества через сенсор создает эффект Кориолиса, при этом возникникает кориолисово ускорение, приводящее к образованию силы кориолиса, направленной в противоположную сторону от движения трубки, приданного трубке задающей катушкой. Во время половины цикла движения трубки вверх для поступающей внутрь жидкости Кориолисова сила направлена вниз. Проходя изгиб трубки жидкость меняет направление силы Кориолиса и на входе трубки сила со стороны жидкости, препятствует смещению трубки, а на выходе способствует, создает изгиб трубки. Далее трубка движется вниз во втором периоде вибрационного цикла и изгиб трубки меняется на противоположный. 
Величина изгиба сенсорной трубки в зависимости от силы Кориолиса прямо пропорциональна массовому расходу вещества. Фазовый сдвиг считывается детекторами при движении разных сторон сенсорной трубки. 
Сигналы изгиба сенсорных трубок не совпадают по фазе. Разница между сигналами прямо пропорциональна массовому расходу. 

3. ГИРОСКОПИЧЕСКИЕ РАСХОДОМЕРЫ

Гироскопические расходомеры это силовые расходомеры, в которых образуется и считывается гироскопический момент. В гироскопическом расходомере преобразователь выполняется из участка трубы петлевидной или кольцевой формы, вращающейся вокруг своей оси с постоянной угловой скоростью. 
В расходомере движение жидкости по петле вокруг оси с угловой скоростью соответствует вращению диска гироскопа вокруг той же оси. При вращении петли с угловой скоростью вокруг оси создаются силы, образующие момент, стремящийся повернуть петлю вокруг оси. Момент инерции жидкости в кольцевой петле зависит от радиуса кольцевой петли и площади поперечного сечения жидкости в петле. 
Во время прохождения жидкости в трубках образуется кориолисово ускорение. Погрешность измерения в таких приборах составляет ±0,25-2 %, они имеют широкий диапазон измерения. 

ВИБРАЦИОННЫЕ РАСХОДОМЕРЫ

Вибрационными называются кориолисовые или гироскопические расходомеры, в которых подвижной элемент преобразователя расхода не вращается, а лишь совершает непрерывные колебания с постоянной или периодически затухающей амплитудой под влиянием внешнего силового воздействия. 
Угол и амплитуда этих колебаний пропорциональны расходу. Измеряя эти величины или напряжения в упругих элементах измеряют массовый расход. 

СРАВНЕНИЕ СИЛОВЫХ РАСХОДОМЕРОВ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ

Для измерения расхода однофазных жидкостей и газов чаще всего используют турбосиловые расходомеры (особенно при измерении больших расходов). Для измерения малых расходов в трубах диаметром меньше 50 мм используют гироскопические расходомеры. В промежуточном положении находятся кориолисовые расходомеры. 
У турбосиловых и кориолисовых расходомеров преобразователи без электропривода в работе надежнее, проще и, компактнее, но измерительная схема более сложная и в конструкции применяют измерительные пружины. Точность измерения расхода определяется качеством упругих свойств пружин, зависимостью свойств пружины от изменения температуры. 
Преобразователи с внешним электроприводом более сложны. Более простые расходомеры с электроприводом, у которых расход определяется измерением мощности, питающей электродвигатель.
Для измерения расхода двухфазных сред (например, нефтегазовых потоков) предпочтительно использовать силовые расходомеры. Но при этом существует возможность расслоения фаз при вращении подвижного элемента преобразователя расхода, особенно в турбосиловых расходомерах. В кориолисовых расходомерах расслоение менее возможно и расходомеры такого типа широко применяются для измерения расхода нефтегазовых потоков, но не с вращающимся ротором, а с колеблющейся (вибрирующей) трубой при небольшой частоте ее вибрации. 

ПЕРЕПАДНО-СИЛОВЫЕ РАСХОДОМЕРЫ 

Перепадно-силовые расходомеры существенно отличаются от силовых расходомеров, создающих в преобразователе расхода ускорение, пропорциональное массовому расходу. В перепадно-силовых расходомерах под действием особых насосов или вращения подвижного элемента преобразователя абсолютная или относительная (по отношению к подвижному элементу) скорость в одном месте потока увеличивается, а в другом — уменьшается измеряется возникающая при этом разность давлений (полных или статических). 
В настоящее время перепадно-силовые расходомеры не получили особого применения.


Реализованные проекты

 

Калькулятор расчета пеноблоков смотрите на этом ресурсе
Все о каркасном доме можно найти здесь http://stroidom-shop.ru
Как снять комнату в коммунальной квартире смотрите тут comintour.net

 

Поделится:

регистрация в поисковиках Строительные компании