Прилади для вимірювання витрат рідини

Вимірювання витрати рідини здійснюють приладами, що показують її кількість, яка протікає за певний, довільно обраний, період часу (швидкісні водоміри), або приладами, що показують миттєву витрату - витратомірами перемінного перепаду, що представляють собою дросельні пристрої в комплекті з диференціальними манометрами; витратомірами постійного перепаду (ротаметрами), а також індукційними витратомірами. Деякі модифікації витратомірів, що показують миттєву витрату, оснащуються інтеграторами, які підсумовують витрату рідини, що протікає.

У швидкісному водомірі (рис.5.7) вода, що протікає по трубопроводу, приводить в обертання встановлену в його корпусі вертушку зі швидкістю, пропорційною швидкості потоку; число обертів вертушки підсумовується рахунковим механізмом. Випускають такі водоміри двох типів: 1) з рухом води перпендикулярно до осі вертушки - крильчасті водолічильники (ВК і ВР), установлювані на горизонтальних ділянках трубопроводів (сучасні крильчасті лічильники можуть установлюватись у будь-якому положенні); 2) з рухом води паралельно осі вертушки - турбінні водоміри (ВВ), установлювані на горизонтальних, вертикальних і похилених трубопроводах. Перед водомірами обов'язково має бути пряма ділянка трубопроводу довжиною не менше
5 …8D_y.

Швидкісні водоміри працюють нормально при витраті близько 20% характерної витрати (витрата рідини в годину, при якій втрата напору у водомірі дорівнює 10 м вод. ст.). Водоміри використовують при тиску не більше
10 кгс/см² і температурі не вище 30°С, вони мають працювати повним перетином.

Витратоміри перемінного перепаду тиску (рис.5.8) застосовуються для контролю витрати рідин і газів. Вони складаються із дросельного пристрою - діафрагми, сопла, труби Вентурі, - установлюваних на трубопроводі. Дросельний пристрій створює місцеве звуження потоку. Перепад тиску в дросельнім пристрої вимірюється за допомогою дифманометра; його значення є мірою швидкості потоку в дросельному пристрої й, отже, мірою витрати.

Звужувальний пристрій установлюють у горизонтальних, похилених або вертикальних трубопроводах за умови їхньої роботи повним перетином. Необхідні найменші довжини прямих ділянок трубопроводів перед звужувальними пристроями залежать від виду місцевих опорів і відношення

(d - діаметр звужувального пристрою, D_y - внутрішній діаметр трубопроводу). Довжина прямої ділянки трубопроводу за звужувальними пристроями має бути не менше 5D_у.

Для виміру перепаду тиску у витратомірах застосовують дифманометри поплавкові, сильфонні, мембранні, кільцеві й дзвонові. .

Нормальні умови експлуатації диференціальних манометрів усіх типів: температура навколишнього повітря 5—50° С, відносна вологість до 80%, у ряді випадків відсутність вібрації.

Витратоміри постійного перепаду тисків — ротаметри - використовуються для контролю витрати рідин і газів. Дія їх заснована на переміщенні поплавця усередині конічної трубки або діафрагми у висхідному потоці вимірюваного середовища. Рівновага настає, коли перепад тиску у звуженому місці стає рівним вазі поплавця, що припадає на одиницю його поперечного переріза. Кожному значенню витрати середовища при певній її щільності й кінематичній в'язкості відповідає строго фіксоване положення поплавця.

Ротаметри встановлюються строго вертикально .. Нормальні умови роботи: температура навколишнього повітря 5—50° С, відносна вологість до 80%, відсутність вібрації.

Ротаметри скляні використовуються для контролю витрати по місцю. Для дистанційного контролю й передачі показань використовують ротаметри з електричним датчиком типу РЕД для виміру витрати рідини й газу , неагресивних стосовно нержавіючої сталі 1Х18Н9Т Довжина ліній зв'язку датчика й вторинного приладу до 250 м

В індукційних витратомірах (рис.5.9) використовується принцип електромагнітної індукції. Вимірювана електропровідна рідина протікає по короткій ділянці трубопроводу з ізоляційним покриттям, поміщеному в рівномірне магнітне поле. Електрорушійна сила, що наводиться в ній, пропорційна середній швидкості потоку, а отже, і витраті рідини, знімається двома діаметрально розташованими електродами, підсилюється й вимірюється вторинним приладом із диференційно-трансформаторною схемою передачі показань. Ці витратоміри придатні для контролю витрати електропровідних рідин (води, розчинів реагентів, застосовуваних на очисних спорудах). Витратоміри цього типу встановлюють у будь-якім положенні, яке забезпечує заповнення всього перетину датчика. Для них не потрібно прямолінійних ділянок трубопроводу. Відстань між датчиком і вимірювальним блоком до 100 м. Нормальні умови їхньої роботи: температура навколишнього повітря 5—50° С, відносна вологість до 80%.

РОЗДІЛ 6

ПРАКТИЧНІ ЗАНЯТТЯ