(5.25)
('ГК
(5.26)
К; ('Г к ^н)9с-
(5-27)
При дискретном интегрировании функций расхода по времени т с равномерным интервалом дискретизации Дт средние значения qm, qv и qc вычисляют по одному из следующих вариантов:
при наличии полного массива значений qmhqvj и qcj в интервале времени (тк - тн) средние значения расхода среды рассчитывают по формулам:
п
ті
qm= — ; (5.28)
п
п
(5.29)
(5.30)
при поочередном в процессе интегрирования определении значений qmi, qvi и qci в интервале времени (тк - тн) средние значения расхода среды рассчитывают по формулам:
Я ті
(5.31)
Qvi =
Яа =
Я сі
(5.33)
где qmj, qvj и qcj— средние значения дт(т), дДт) и дс(т) на интервале времени (тк - тн) соответственно; qmi_^,qVi_^ идсМ — средние значения дт(т), дДт) и дс(т) на интервале времени (тм - тн) соответственно.
5.3.4.2 При известных средних значениях параметров потока и среды значения qm, qv и ^рассчитывают по формулам (5.2)—(5.8).
Примечан ие — Определение среднего значения расхода среды по средним значениям его аргументов приводит к появлению дополнительной составляющей неопределенности измерения количества среды, так как среднее значение нелинейных функций, к которым относятся уравнения расхода, не может быть точно определено через средние значения его аргументов.
5.3.5 Количество сухой части влажного газа рассчитывают по формулам, аналогичным в 5.3.2, 5.3.3 и 5.3.4.
5.4 Формулы для расчета энергосодержания горючих газов
Расход энергосодержания горючих газов рассчитывают по формулам:
дэ = qcHc= qmHm; (5.34)
Нс= НтРс. (5.35)
Энергосодержание горючих газов определяют интегрированием функции дэ по времени по формулам, аналогичным в 5.3.2, 5.3.3 и 5.3.4.
Э
НС/ ^с/ ’
/ = 1
нергосодержание горючих газов допускается рассчитывать по формулам:(5.36)
(5.37)
гдегир Vcj— масса и объем газа, приведенный кстандартным условиям, соответственно, определенные за интервал Дт,-;
Hm/, Hcj— удельная массовая и объемная теплота сгорания горючего газа при стандартных условиях, соответственно, определенные на интервале Дт/
Дту — /-Й интервал времени между двумя определениями значений /7тили Нс.
Средства измерений и требования к их монтажу
Общие положения
Для определения расхода и количества среды необходимо выполнять измерения переменных параметров потока и среды, входящих в уравнение расхода.
СИ и вспомогательные технические устройства, необходимые для измерения расхода и количества среды, выбирают исходя из условий ихэксплуатации и технико-экономической целесообразности.
Для измерения параметров потока и среды применяют приборы с регистрацией результатов измерения на бумажных или электронных носителях, а также планиметры или электронные устройства для считывания графической информации, вычислительные устройства ручного или автоматического действия для обработки результатов измерений.
Для автоматизации процедуры измерения и определения расхода и количества среды в реальном масштабе времени применяют вычислительные устройства, которые принимают сигналы от измерительных преобразователей параметров потока и среды, автоматически обрабатывают их и выдают необходимую информацию о результатах измерений и вычислений.
Для определения значений условно-постоянных величин (параметров, принимаемых в качестве постоянных величин на определенный период, например час, сутки, месяц и т. д.) допускается применение показывающих приборов.
Условно-постоянные величины могут быть приняты равными ожидаемым значениям, прогнозируемым на основе ранее выполненных измерений или общих знаний об условиях измерений.
Средства измерений перепада давления и давления
Измерение перепада давления на сужающем устройстве
Перепад давления на СУ [см. ГОСТ 8.586.1 (пункт 3.1.4)] определяют подсоединением ППД через соединительные трубки котверстиям для отбора давления или к отверстиям в кольцевых камерах усреднения, служащим для передачи давления к СИ.
Допускается подключение к одному СУ двух или более ППД.
Требования к монтажу ППД учитывают основные положения, изложенные в [1].
Разъединительные краны
Разъединительные краны предназначены для отделения СИ от ИТ.
Разъединительные краны рекомендуется помещать на соединительныхтрубкахнепосредственно у места их соединения с ИТ. При установке уравнительных (конденсационных) сосудов разъединительные краны (вентили) допускается монтировать непосредственно за ними.
Площадь проходного сечения крана должна быть не менее 64 % площади сечения соединительной трубки.
В рабочем режиме разъединительные краны должны быть полностью открыты.
Рекомендуется отдавать предпочтение установке шаровых кранов.
Уравнительные (конденсационные) сосуды
При измерениях расхода пара соединительные трубки заполняются конденсатом. При измерениях перепада давления происходит нарушение равенства высоты столбов конденсата в обеих соединительныхтрубках вследствие перемещения части конденсата в ППД. Изменение уровней столбов конденсата приводит к появлению дополнительной составляющей неопределенности результатов измерений перепада давления.
Для уменьшения этой составляющей неопределенности результата измерения перепада давления применяют уравнительные (конденсационные) сосуды. На рисунке 1 приведены уравнительные сосуды, рекомендуемые [1]. Основные геометрические характеристики сосудов указаны в таблице 2.
Рисунок 1 —Уравнительные сосуды
Таблица 2 — Размеры конденсационных сосудов
Обозначение размера |
Вход |
Вход d2 |
^3 |
1 |
S |
у1) |
|||||||
Патрубки с газовой резьбой |
Приварные патрубки |
Патрубки с газовой резьбой |
Приварные патрубки |
||||||||||
дюймы |
мм |
дюймы |
мм |
мм |
СМ3 |
||||||||
1 |
1/2 |
21,3 21,3 |
1/2 1/2 |
21,3 |
8,7 |
230 |
5 |
800 |
|||||
2 |
1/2 |
21,3 21,3 |
1/2 1/2 |
21,3 |
8,7 |
100 |
5 |
250 |
|||||
3 |
5/8 |
24 24 |
5/8 5/8 |
24 |
8 |
230 |
7,1 |
700 |
|||||
4 |
5/8 |
24 24 |
5/8 5/8 |
24 |
8 |
100 |
7,1 |
220 |
|||||
5 |
|
24 |
|
24 |
8 |
230 |
7,1 |
600 |
|||||
6 |
|
24 |
|
24 |
8 |
100 |
7,1 |
170 |
|||||
Вместимость уравнительного сосуда. |
Область применения уравнительных сосудов (далее — сосудов) для типоразмеров, приведенных в таблице 2, определяют по схеме на рисунке 2.
А — размеры 1 и 2; В — размеры 3 и 4; С — размеры 5 и 6 (см. таблицу 2) Рисунок 2 — Область применения уравнительных сосудов
Вместимость сосудов должна быть тем больше, чем больше измерительный объем ППД, т. е. тот объем, который перемещается из одной камеры ППД при измерении Др от нуля до Дрв.
Площадь горизонтального поперечного сечения сосуда должна быть в несколько раз больше площади вертикального сечения.
Сосуды располагают на одном уровне. При этом входные отверстия сосудов должны быть расположены не ниже отверстий для отбора давления.
Теплоизоляцию уравнительных сосудов и соединительных трубок осуществляют в случаях, показанных на схемах рисунка 3.
а б в
Рисунок 3 — Схемы расположения уравнительных сосудов и соединительных трубок
ППД при измерении расхода пара рекомендуется располагать ниже СУ (см. рисунок За).
При р > 0,2 МПа допускают устанавливать ППД выше СУ по схеме, представленной на рисунке 36 (данная схема применима также при расположении ППД ниже СУ на расстоянии 1,5 м). При установке ППД по рисунку 36 следует в наивысшихточках соединительныхтрубокустанавливать газосборники.
Схема расположения уравнительных сосудов и соединительных трубок (см. рисунок Зв) допустима при р < 0,2 МПа и расстоянии между сосудом и трубопроводом не более 4 м. При этом трубки, соединяющие СУ с сосудами, должны иметь внутренний диаметр 25 мм.
При работе с паром высокого давления и высокой температуры применяют обогревающие цилиндры с ловушками, объем которых должен быть равен объему уравнительных сосудов. Схема расположения обогревающих цилиндров и ловушек на ИТ приведена на рисунке 4.
Отстойные камеры
При измерениях расхода жидкости, пара и газа, в которых имеется взвесь или влага (в газах), применяют отстойные камеры.
ю
1 — отстойная камера; 2 — СУ; 3 — ППД;
4 — воздухосборник
Направление
1 — конденсационный сосуд; 2 — сварные соединения; 3 — изоляция;
4 — СУ; 5 — ловушка; 6 — кран; 7 — соединительная трубка
Рисунок 4 — Монтаж аппаратуры для пара высокого давления и высокой температуры на вертикальном трубопроводе
Рисунок 6 — Отстойная камера
Рисунок 5 — Схема соединений отстойной камеры для измерений расхода воды при установке ППД выше СУ
1 — продувочный кран; 2 — игольчатая трубка;
3 — выходной патрубок; 4 — входной патрубок;
5— вентиляционный патрубок
Отстойные камеры размещают в нижней точке соединительных трубок. Схема соединений отстойной камеры приведена на рисунке 5.
На рисунке 6 приведена типовая модель отстойной камеры. Вверху резервуара должно быть свободное пространство, обеспечивающее доступ к продувочному крану. Кран должен быть шаровым, чтобы его можно было промывать и очищать при засорении или образовании накипи.
Размеры отстойной камеры обусловлены необходимостью чистки и технического ухода, а также количеством твердых частиц в протекающем потоке и(или) степенью конденсации.
Газосборные камеры
При измерениях расхода жидкости, содержащей газ, возможно скопление газа в соединительных трубках.
Для устранения скопления газа ППД устанавливают ниже СУ, а соединительные трубки располагают под постоянным уклоном вниз от СУ до ППД.
При необходимости установки ППД выше СУ устанавливают газосборные камеры.
Газосборные камеры устанавливают выше ППД.
Рекомендуемая форма газосборной камеры приведена на рисунке 7.
Способы защиты соединительных трубок при низкой температуре окружающей среды
Для предохраненияотзамерзанияжидкостив соединительных трубках при низкой температуре окружающей среды применяют обогреватели (электронагреватели, паровые змеевики и др.).
С
Рисунок? — Газосборные камеры
1 — выходной патрубок; 2 — входной патрубок;
3 — кран; 4 — вентиляционный патрубок
пособы защиты от действия низких температур выбирают в зависимости от конкретных условий.Нагревание должно быть равномерным для всех соединительных трубок и их вспомогательных узлов. Соединительные трубки располагают рядом и теплоизолируют.
Минимальная температура нагрева соединительных трубок должна быть выше температуры замерзания жидкости (для жидких сред) или выше температуры образования конденсата (для газообразных сред).
Максимальная температура нагрева соединительных трубок не должна превышать температуру кипения измеряемой жидкой среды и допускаемую температуру среды для применяемого ППД.
Рекомендуется применять обогрев холодных соединительных трубок малого диаметра во избежание их засорения при измерениях расхода вязких го ряч их жид косте й.
Разделительные сосуды
Если среда вызывает коррозию, обладает способностью к конденсации или замерзанию в соединительных трубках, имеет очень высокую вязкость или может образовывать накипь, то применяют разделительные сосуды, заполненные жидкостью, отделяющей среду от ППД или от уравновешивающей жидкости, применяемой в ППД.