При работе ППД в режиме измерений присоединительные краны (вентили) должны быть полностью открыть).
Продувочные краны (вентили) предназначены для очистки соединительных трубок.
При работе ППД в режиме измерений продувочные краны (вентили) должны быть закрыты.
Для чистых сред функции продувочных кранов (вентилей) могут выполнять средства вентиляции камер ППД.
Уравнительный кран (вентиль) предназначен для создания нулевого значения перепада давления на ППД.
Во время этой операции присоединительные и продувочные краны (вентили) должны быть закрыты.
При работе ППД в режиме измерений уравнительный кран (вентиль) должен Быть закрыт.
При продувке соединительных трубок и камер ППД уравнительный кран (вентиль) должен быть открыт.
В приложении Г приведены различные схемы присоединения ППД при измерениях расхода и количества различных сред.
Измерение давления среды
Давление среды — это сумма избыточного и атмосферного давлений
р = Ри + р.. (6.2)
СИ абсолютного или избыточного давления подключают к отдельному отверстию перед СУ, размещенному в сечении ИТ в месте установки отверстия для отбора перепада давления.
Допускается присоединение ПД к «плюсовой» соединительной трубке ППД.
Измерения абсолютного или избыточного давления конденсирующего газа и пара в случае применения конденсационных сосудов выполняют с учетом разности высот установки СУ и ПД.
В этом случае давление рассчитывают по формуле
P = Pn-
гдерп — показание ПД абсолютного давления или сумма показаний ПД избыточного и атмосферного давления, Па;
р, — плотность конденсата в соединительной трубке, кг/м3;
д — ускорение свободного падения, м/с2;
h — разность высот установки конденсационного сосуда и ПД, м.
Атмосферное давление измеряют в месте расположения ПД избыточного давления, если последний размещен в замкнутом пространстве при наличии поддува, создаваемого системами кондиционирования.
Атмосферное и (или) избыточное давление могут быть приняты за условно-постоянную величину. При этом-учитывают соответствующую составляющую неопределенности результата измерения давления в соответствии с 10.4.4.
Средства измерений температуры
Термодинамическую температуру среды рассчитывают по формуле
Т= 273,15 + 1. (6.3)
Температуру среды измеряют на прямолинейном участке ИТ до или после СУ.
Во всех случаях необходимо стремиться к тому, чтобы ПТ или его защитная гильза (при ее наличии) как можно меньше загромождали проходное сечение ИТ.
ПТ или его защитную гильзу (при ее наличии) погружают в ИТ на глубину от 0.3D до 0,7D.
В случае измерения расхода пара или среды, температура которой более 120 *С, рекомендуется ПТ или его защитную гильзу (при ее наличии) погружать в ИТ на глубину от 0,50 до 0,7 D,
Наилучшим расположением ПТ или его защитной гильзы (при ее наличии) при их установке является радиальное, схема которого приведена на рисунке 11 а.
Допускается их наклонное расположение, как приведено на рисунках 11 б и 11 г, или установка за СУ в колене, как приведено на рисунке 11в. Указанное направление потока на рисунках 116, в — рекомендуемое.
Рисунок 11 — Схема установки ПТ
При измерении температуры среды до СУ следует руководствоваться следующими положениями:
если диаметр Dt удовлетворяет условию 0,03D < Dt S0.13D, то:
установка ПТ или его защитной гильзы (при ее наличии) на расстоянии не менее 20D от СУ не влияет на показания расходомера;
при установке ПТ или его защитной гильзы (при ее наличии) от СУ на расстоянии 10D<lt< 20D к неопределенности коэффициента истечения следует арифметически добавить величину, равную 1 - Zt/(200);
ПТ или его защитную гильзу (при ее наличии) не допускается устанавливать на расстоянии менее ЮОотСУ;
для труб Вентури расстояние от точки размещения ПТ или его защитной гильзы (при ее наличии) до сечения, в котором осуществляется отбор давления до СУ, должно быть не менее 4D;
если диаметр Dtудовлетворяет условию 0^0,030, то:
установка ПТ или его защитной гильзы (при ее наличии) на расстоянии не менее 5D от СУ не влияет на показания расходомера;
при установке ПТ или его защитной гильзы (при ее наличии) от СУ на расстоянии 3D $ /, < 5D к неопределенности коэффициента истечения следует арифметически добавить величину, равную 0,5 %;
ПТ или его защитную гильзу (при ее наличии) не допускается устанавливать на расстоянии менее 3D от СУ;
расстояние между СУ и ПТ не должно превышать 30D;
между СУ и ПТ или его защитной гильзы (при ее наличии) должны отсутствовать местные сопротивления.
При измерении температуры потока после СУ следует выполнять требования:
ПТ или его защитную гильзу (при ее наличии) не допускается устанавливать от СУ на расстоянии более 15D;
если диаметр Dt не превышает 0,13О, то ПТ или его защитную гильзу (при ее наличии) устанавливают на расстоянии не менее 5D от СУ (кроме трубы Вентури);
если диаметр Dt не превышает 0,13D, для трубы Вентури ПТ или его защитную гильзу (при ее наличии) размещают в сечении ИТ, расположенном на расстоянии не менее 2D от диффузора;
если диаметр Dt более 0.13D, но не превышает 0,26D, то ПТ или его защитную гильзу (при ее наличии) устанавливают на расстоянии от СУ, удовлетворяющем двум условиям: /,^50 и 4 > (8,55р°-55)О;
если диаметр Dt более 0,260, то ПТ или его защитную гильзу (при ее наличии) устанавливают в расширитель в соответствии с 6.3.7;
допускается установка ПТ или его защитной гильзы (при ее наличии) в колене в соответствии с рисунком 11 в;
между СУ и ПТ или его защитной гильзой (при ее наличии) должны отсутствовать местные сопротивления (исключение составляют варианты, представленные на рисунках 11 в, г).
На рисунке 11г приведена схема установки ПТ или его защитной гильзы (при ее наличии) в расширителе. Внутренний диаметр расширителя должен быть не менее 3,B5Dr Расстояние между СУ и ближайшей границей, расширителя (сечением перехода ИТ в конус) должно быть при использовании диафрагм и сопел не менее 8,55p0iS5D, при применении трубы Вентури — 4d. Расстояние между СУ и ПТ или его защитной гильзой (при ее наличии) не должно превышать 15D.
Если ось отверстия ИТ для установки ПТ или его защитной гильзы (при ее наличии) размещена на расстоянии от места соединения диффузора с цилиндрической частью расширителя не более 2,5Dp, то необходимость в формировании безотрывного потока в диффузоре отсутствует, поэтому сам диффузор может иметь любую конусность либо быть выполнен в виде переходов в соответствии с ГОСТ 17378.
При размещении ПТ или его защитной гильзы (при ее наличии) вдали от места соединения диффузора с цилиндрической частью расширителя (более 2,5Dp), диффузор рекомендуется выполнять с углом расширения а (см. рисунок 11г), не превышающем значения, указанные в зависимости от отношения площадей сечений расширителя и трубопровода в таблице 5.
Таблица 5 — Значения угла расширения а, обеспечивающие безотрывное течение среды в диффузоре
|
(D/Df |
1,5 |
2 |
2,5 |
3 |
3,5 |
4 |
|
а |
28’ |
22’ |
16’ |
12’ |
9’ |
В* |
Если среда — газ, то при наличии больших потерь давления (До> > 1,6 • 10s Па) на СУ необходимо рассчитывать температуру до СУ по измеренной температуре после СУ по формуле
где Т2 — измеренное значение температуры после СУ, К.
Потерю давления Део в СУ следует определять согласно ГОСТ 8.586.2 (подраздел 5.4), ГОСТ 8.586.3 (пункты 5.1.8,5.2.8 и 5.3.6), ГОСТ 8.586.4 (подраздел 5.9) в зависимости от типа СУ. Коэффициент Джоуля—Томсона определяют в соответствии с ГОСТ 8.586.1 (пунктЗ.З.8).
При установке ПТ в гильзу (карман) обеспечивают надежный тепловой контакт, заполняя гильзу, например, жидким маслом. ПТ погружают в гильзу на полную ее глубину (с монтажным зазором). Рекомендуется, чтобы зазор между боковыми стенками гильзы и ПТ не превышал 0,5 мм.
Часть ПТ, выступающая над ИТ, должна иметь термоизоляцию, если температура потока отличается от температуры окружающей среды более чем на 40 °С.
Рекомендуется ПТ или его защитную гильзу (при ее наличии) термом зонировать от стенки ИТ.
Примечание — При установке ПТ дополнительно рекомендуется учитывать требования, изложенные в И.
Средства измерений плотности, состава и влажности среды
Определение плотности среды при рабочих условиях
Плотность среды в рабочих условиях допускается определять прямым методом измерений с применением плотномеров любого типа, не изменяющих структуру потока, или косвенными методами измерений.
Точку отбора пробы газа располагают в верхней, а жидкостей — в нижней части горизонтального участка трубопровода.
Точки отбора пробы располагают на участке трубопровода, где скорость потока более нуля и отсутствуют завихрения.
Если плотномер находится во внутренней полости трубы, то расстояние между ним и СУ должно составлять:
не менее указанного для ПТ в 6.3.5(при соответствии диаметра погружаемой в полость трубопровода части плотномера диапазону значений диаметра ПТ) — при его установке до СУ;
не менее 80 — при его установке после СУ.
Изменение плотности среды отслеживают, создавая поток через чувствительный элемент плотномера путем ответвления части общего потока. Схемы установки плотномеров приведены на рисунке 12.
1 — плотномер; 2 — теплоизоляция; 3 — вентиль; 4 — сужающее устройство; 5 — трубопровод
Рисунок 12 — Схемы установки плотномеров
Для очистки пробы от примесей на входе плотномеров допускается применение фильтров и осушителей. Однако эти устройства не должны изменять состав среды.
Равенство температуры измеряемой среды и пробы среды, находящейся в чувствительном элементе плотномера, обеспечивают, размещая последний в потоке измеряемой среды и теплоизолируя от внешней среды все его элементы, в которых находится проба и которые соприкасаются с внешней средой до попадания этой пробы в чувствительный элемент плотномера.
В общем случае значения давления и температуры, а следовательно, и плотности в чувствительном элементе плотномера могут отличаться от значений данных параметров в месте отбора давления перед СУ.
Если невозможно обеспечить равенство температуры и давления среды и ее пробы, находящейся а чувствительном элементе плотномера, то вводят поправки к показаниям плотномера.
При этом значение плотности среды рассчитывают по формулам:
- для газа
„ _ РорТр _ „
р — - Р о' р Уг-дТр р-дррт )’
(6 4)
- ДЛЯ ЖИДКОСТИ
р
(6 5)
= ро(1-Ртд7'р +УрдРР).где р0 — показания плотномера;
Рр— давление газа в чувствительном элементе плотномера, Па;
Дрр — разность давления в месте отбора давления перед СУ и на чувствительном элементе плотномера, Па;
Тр — температура газа в чувствительном элементе плотномера, К;
ДГр — разность температуры в месте отбора давления перед СУ ина чувствительном элементеплот- номера, К;
рт— коэффициент объемного расширения жидкости (относительное изменение плотности жидкости при изобарическом увеличении ее температуры на единицу);
ур — коэффициент сжимаемости жидкости (относительное изменение плотности жидкости при изотермическом уменьшении ее давления на единицу).
Конструкция плотномера и его монтаж должны обеспечивать возможность проверки выполнения требований 6.4.1.1—6.4.1.7.
При определении плотности при рабочих условиях косвенным методом используют значения параметров среды, необходимые для выполнения расчета. Например, плотность газов при рабочих условиях может быть определена по их плотности при стандартных условиях, давлению и температуре (для смесей газов дополнительно — по компонентному составу по ГОСТ 30319.1), а также по значениям давления и температуры (для водяного пара по [3]). Плотность жидкости может быть определена по значениям давления и температуры (для смеси жидкостей дополнительно — по компонентному составу, например по ГОСТ 28656).
Определение плотности газа при стандартных условиях
Для определения плотности среды при стандартных условиях допускается применение прямых методов с применением плотномеров любого типа, не изменяющих структуру потока и косвенных методов измерений.
При отборе проб для лабораторного определения плотности газа при стандартных условиях руководствуются требованиями ГОСТ 18917.
Если применяется прямой метод отбора проб, когда проба отбирается из потока и непосредственно передается аналитическому прибору, то рекомендуется руководствоваться требованиями [4].
