Устройства и способы измерения расхода газа

Измерение расхода газа по перепаду давления

Если на пути потока газа установить сужающее устройство — диафрагму (рис. 4.1), то площадь поперечного сечения газового потока в этом месте уменьшится, а его средняя скорость увеличится. В результате давление в узком сечении окажется меньше давления перед сужающим устройством. Чем больше расход газа, тем больше разность этих давлений.

Рис. 4.1. Диафрагма¹

¹ иЯЬ: https://allgosts.ru/17/120/gost_8.563.l-97/131e2122_8.563.l-97-5.png (дата обращения: 31.05.2021).

Преимущества этого способа: можно использовать при входном давлении до 1,2 МПа и практически при любых расходах.

Недостатки способа: местные сопротивления, установленные в измерительных трубопроводах до и после сужающего устройства, искажают структуру потока и приводят к дополнительным погрешностям измерения газа.

Дифманометр рекомендуется располагать выше диафрагмы; если он установлен ниже ее, то в нижних точках соединительных линий предусматривают отстойные сосуды (конденсатосборники).

Мембранные счетчики газа

Принцип действия мембранного (диафрагменный, камерный) счетчика основан на том, что при помощи различных подвижных преобразовательных элементов газ разделяют на доли объема, а затем производят их циклическое суммирование (рис. 4.2). Эти счетчики используются только на газопроводах низкого давления.

Рис. 4.2. Мембранный счетчик расхода газа^{1 * 111}:

1 — корпус; 2 — крышка; 3 — измерительный механизм; 4 — кривошипнорычажной механизм; 5 — верхние клапаны газораспределительного устройства; 6 — стяжная полоса

Работа диафрагменного счетчика (рис. 4.3, табл. 4.1) происходит следующим образом.

• 1. Измеряемый поток газа через входной патрубок поступает в верхнюю полость корпуса и далее через открытый клапан в камеру.
• 2. Увеличение объема газа в камере 2 вызывает перемещение диафрагмы и вытеснение газа из камеры 1 на выход из щели седла клапана и далее в выходной патрубок счетчика. После приближения рычага диафрагмы к стенке камеры 1 диафрагма останавлива-

иНЬ: https://sovet-ingenera.com/wp-content/uploads/2018/07/stroistvo_ s4et4ika_02-2.jpg; https://images.ru.prom.st/611431714_w640_h640_gazovyj-schetchik-omega-g4.jpg (дата обращения: 31.05.2021).

ется в результате переключения клапанных групп. Подвижная часть клапана камер 1 и 2 полностью перекрывает седла клапанов этих камер, отключая этот камерный блок.

Рис. 43. Принципиальная схема работы мембранного счетчика расхода газа

Таблица 4.1

Характеристика циклов работы мембранного счетчика газа

• 2. Клапан камер 3 и 4 открывает вход газа из верхней полости корпуса счетчика в камеру 3, наполняет ее, что вызывает перемещение диафрагмы и вытеснение газа из камеры 4 в выходной патрубок через щели в седле клапана. После приближения рычага диафрагмы к стенке камеры 4 диафрагма останавливается в результате отключения клапанного блока камер 3, 4.
• 3. Клапан камер 1, 2 открывает вход газа из верхней полости корпуса счетчика в камеру 1. При подаче газа в камеру 1 диафрагма 1, 2 перемещается, вытесняя газ из камеры 2 в выходной парубок через щели в седле клапана. После приближения рычага диафрагмы к стенке камеры 2 диафрагма останавливается в результате отключения клапанного блока камер 1, 2.
• 4. Клапан камер 3, 4 открывает вход газа из верхней полости корпуса счетчика в камеру 4. При подаче газа в камеру 4 диафрагма 3, 4 перемещается и вытесняет газ из камеры 3 в выходной патрубок через щели в седле клапана. После приближения рычага диафрагмы 112

к стенке камеры 3 диафрагма останавливается в результате отключения клапанного блока 3, 4.

Процесс повторяется периодически. Счетный механизм подсчитывает число ходов диафрагм (или число циклов работы измерительного механизма п). За каждый цикл вытесняется объем газа У_ц равный сумме объемов камер 1, 2, 3, 4. Один полный оборот выходной оси измерительного механизма соответствует 16 циклам.