Устройство и работа

Устройство и работа
Расходомер содержит в своём составе калиброванный участок трубопровода –
врезную секцию (ВС), электронный блок (ЭБ), оборудованный четырёхкнопочной
клавиатурой и жидкокристаллическим дисплеем, собственно ОНТ с встроенным
платиновым термопреобразователем температуры (ПТ),
преобразователи
перепада давления
(ППД),
и
ЭБ
абсолютного
давления (ПД)
ПДД
ПД
ВС
ОНТ
ПТ
Устройство и работа
ОНТ создает перепад давления за счет перекрытия сечения измерительного трубопровода (ИТ) и
действует как преграда движению газа в ИТ
Скорость среды уменьшается до нулевого
значения по достижении передней по
потоку поверхности ОНТ, создавая перед
ОНТ
зону
повышенного
давления.
Статическое давление в ИТ в этой зоне
увеличивается на величину давления
напора. ОНТ принимает это давление через
10 фронтальных отверстий отбора, за
которыми расположена камера высокого
давления («плюсовая» камера ОНТ).
«Плюсовая»
камера
соединена
непосредственно с ППД.
10 отверстий отбора давления ОНТ
расположены в центрах равновеликих по
площади кольцевых участков в поперечном
сечении ИТ. Большое количество отборных
отверстий, по сравненияю с аналогичными
приборами производства Annubar, Itabar,
ОНТ обеспечивает уменьшение влияния на
осредненное значение давлений P+ и Pискажений профиля скоростей потока,
вызываемое
наличием
местных
сопротивлений на ИТ до и после
расходомера, а также снижает риск высоких
погрешностей измерения расхода при
засорении нескольких из отверстий.
Устройство и работа
Специальная форма профиля поперечного сечения ОНТ обеспечивает устойчивую работу на
средах, содержащих взвешенные частицы земли, песка, капли масла, воды и т.п.
За счет наличия перед ОНТ зоны
повышенного
давления
при
установившемся течении в ИТ твердые
частицы и капли жидкости в случае их
присутствия в потоке газа «обтекают»
ОНТ и не попадают в отборные
отверстия.
Устройство и работа
Диаметры отверстий в ОНТ по сравнению с аналогами уменьшены, что обеспечивает
надежный отброс из зоны повышенного давления перед отверстием твердых частиц и капельных
включений в газе в сторону, если их размер меньше размера отборного отверстия. Частицы с
большими размерами, хоть и не могут быть отброшены давлением из-за большого значения
кинетической энергии движущейся частицы, не попадают в осредняющую камеру, так как
отверстие меньше их по размеру. Оптимальные размеры отверстий определялись расчетами и
моделированием, надежная работа трубок без засорений на грязном газе была подтверждена во
время опытно-промышленной эксплуатации
Устройство и работа
Перепад давления на ОНТ ΔP, вызванный разностью давления напора P+ и давления разрежения P-
ΔP = P+ – Pизмеряется ПДД раз в секунду для варианта со стационарным питанием и раз в 5 секунд для
варианта с автономным источником питания.
С помощью ПД раз в 2 секунды (раз в 30
секунд для варианта с автономным
питанием)
измеряется
абсолютное
давление P- в «минусовой» камере ОНТ при
прямом направлении потока газа через
расходомер и P+ в «плюсовой» камере ОНТ
при обратном (при изменении направления
потока газа происходит смена мест камер
ОНТ, воспринимающих давление напора и
давление разрежения).
Статическое давление газа в ИТ P в
поперечном сечении, проходящем через
фронтальную поверхность ОНТ, (расчетное
сечение)
рассчитывается
согласно
отношениям :
P = P- + 0,6 ∙ΔP
P = P+ – 0,4 ∙ΔP
при прямом и
потока
газа
соответственно
обратном направлениях
через
расходомер
Устройство и работа
С помощью термопреобразователя сопротивления, помещенного внутрь ОНТ, каждые 2 секунды
(30 секунд для варианта с автономным питанием) измеряется температура газа T в ИТ и
рассчитываются текущие геометрические параметры ОНТ и ВС.
Используя в качестве исходных данных условно постоянные характеристики газа из настроек
расходомера (плотность в стандартных условиях ρСТ, процентное содержание СО2 и N2 в газе),
абсолютное статическое давление газа P и температуру газа T в ИТ, с периодисностью измерения
давления и температуры измеряемой среды рассчитывается коэффициент сжимаемости K,
показатель адиабаты κ, динамическую вязкость μ и плотность ρ газа в расчетном сечении ИТ
   СТ
p  Т СТ

pСТ  T  K
С периодичностью измерения перепада давления на ОНТ рассчитываются текущие значения
расхода газа в нормальных условиях и приведенные к стандартным условиям

P
2
Q р. у .   2    Sg  S  k  D 
4

Qс. у .  Q р. у . 
k – коэффициент расхода ОНТ
k 
(1  C 2  в )
1  C1  (1  C 2  в ) 2
константы С1 и С2 определяются конструкцией ОНТ.
P  Т СТ
PСТ  T  K
Устройство и работа
Конструкция расходомера предусматривает возможность прочистки каналов ОНТ и полостей ПДД без
демонтажа с трубопровода.
Камеры ПДД оборудованы
продувочными клапанами
Через отверстие в нижней
части ВС имеется доступ к
полостям ОНТ