Устройство для автоматического определения производительности перекачивающих агрегатов

 

Изобретение относится к транспортированию вещества, преимущественно жидкости или газа, с помощью перекачивающих агрегатов и предназначено для автоматического и непрерывного определения их производительности . Цель изобретения - повышение точности измерения расхода. Устройство содержит рабочий трубопровод 1, входной 2 и выходной 4 коллекторы, перекачивающий агрегат 3, запорную арматуру , электронно-вычислительное устройство 19 с подключенными к нему датчиками и элементами управления арматурой, измерительный трубопровод с образцовым измерителем расхода 14 и отсечной арматурой, причем образцовый измеритель расхода 14 своим выходом подключен к выходному коллектору 4, а входом - к входному коллектору 2 перекачивающего агрегата 3, при этом на входе перекачивающего агрегата 3 установлен кокфузор 7, оснащенный датчиками 8- 10 дифференциального давления, давления и температуры. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 F 04 В 51/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ пО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

6 (21) 4702877/29 (22) 09.06.89 (46) 15,11.91.Бюл, № 42 (71) Научно-исследовательский и проектноконструкторский институт автоматизированных систем управления транспортного газа (72) В.Ю.Сокович, В.B.Äóáðîâñêèé, Г.Т.Кирин и В.Л.Швабский (53) 610.178 (088,8) (56) Правила измерения расхода газа и жидкостей стандартными сужающими устройст- . вами. РД50-.213-80. М.: Изд-во Стандартов, 1982, с. 318.

Деточенко А.В., Михеев А.П., Волков M,M. Спутник газовика. М,: Недра, 1978, с.

236-239.

: Патент Англии ¹ 2036167А, кл. F 04 В 51/00, опублик. 1979, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ПЕРЕКАЧИВАЮЩИХ АГРЕГАТОВ... Ж, 1691550 А1 (57) Изобретение относится к транспортированию вещества, преимущественно жидкости или газа, с помощью перекачивающих агрегатов и предназначено для автоматического и непрерывного определения их производительности. Цель изобретения— повышение точности измерения расхода.

Устройство содержит рабочий трубопровод

1, входной 2 и выходной 4 коллекторы, перекачивающий агрегат 3, запорную арматуру, электронно-вычислительное устройство

19 с подключенными к нему датчиками и элементами управления арматурой, измерительный трубопровод с образцовым измерителем расхода 14 и отсечной арматурой, причем образцовый измеритель расхода 14 своим выходом подключен к выходному коллектору 4, а входом — к входному коллектору

2 перекачивающего агрегата 3, при этом на входе перекачивающего агрегата 3 установлен конфузор 7, оснащенный датчиками 810 дифференциального давления, давления и температуры. 1 ил.

Ф 15 1

1691550

Изобретение относится к транспортированию вещества, преимущественно жидкости или газа, с помощью перекачивающих агрегатов и предназначено для автоматического и непрерывного определения их производительностии.

Известно устройство для автоматического измерения произвсдительности насоса, содержащее измерительный резервуар, имеющий на дне впускную и сливную трубу отсечными кранами, индикаторы верхнего и нижнего уровня измеряемой емкости, импульсный счетчик на сливной трубе и компьютерный блок, предназначенный для подсчета импульсов и отображения резульатов на дисплее.

Устройство позволяет измерять перекаиваемое вещество сравнительно неболь-! ими порциями и предназначено для ! измерения небольших производительнотей перекачивающих агрегатов, работающих в прерывистом режиме, например опливных насосов, и не может быть примеено для измерения расхода вещества чеез агрегаты большой производительности непрерывного действия, например насоов турбоагрегатов для перекачки больших ( количеств жидкости или газа.

Известны также устройства для измеения расхода жидких или газообразных еществ, содержащие прямой участок тру.опровода, сужающее устройство, измериели дифференциального давления, авления и температуры вещества на сужащем устройстве, К недостаткам устройств данного типа тносят значительные энергетические по, ери на сужающем устройстве, устанавливаемом в рабочем трубопроводе, и невозможность обеспечить прямой участок рубопровода требуемой длины перед вхоом в перекачивающий агрегат. 8 связи с втим коэффициент расхода сужающего устройства изменяется в пределах, которые зависят от параметров измеряемого вещества.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство, ля определения производительности перекачивающих агрегатов, содержащее рабочий трубопровод, входной и выходной коллекторы, перекачивающий агрегат, зайорную арматуру, электронно-вычислительное устройство, - По результатам измерений расход вещества (Q) через перекачивающий агрегат определяется по формуле где К вЂ” коэффициент расхода конфузора;

Л Р вЂ” измеренное значение дифференциального давления на конфузоре; у — удельная плотность перекачиваемого вещества перед нагнетателем.

Недостаток описанного устройства заключается в нестабильности коэффициента. расхода конфузора из-эа невозможности обеспечить достаточную длину прямого

10 участка трубопровода перед конфузором, На чертеже представлена схема устройства.

Устройство содержит рабочий трубопровод 1, входной коллектор 2, перекачивающий агрегат 3, выходной коллектор 4, входной 5 и выходной 6 патрубки перекачивающего агрегата 3, конфузор 7, датчик 8 дифференциального давления, датчик 9 давления, датчик 10 температуры, входной 11 и выходной 12 патрубки измерительного трубопровода 13, образцовый измеритель расхода 14, отсечные клапаны

15-18, электронно-вычислительное устройство 19.

1 необходимую для стабилизации потока вещества. Степень нестабильности потока зависит как от конфигурации трубопровода перед конфузором, которая может быть раз15 личной для каждого конкретного случая, так и от параметров перекачиваемого вещества, дифференциального давления, давления и температуры, В связи с этим при изменении параметров вещества в широких преде20 лах изменяется и коэффициент расхода . конфуэора, что приводит к большим погрешностям.

Цель изобретения — повышение точности измерения расхода.

25 Указанная цель достигается тем, что в устройство для автоматического определения производительности перекачивающих агрегатов, содержащее рабочий трубопровод, входной и выходной коллекторы, пере30 качивающий агрегат, запорную арматуру, электронно-вычислительное устройство с подключенными к нему датчиками и элементами управления арматурой, дополнительно оснащено измерительным

35 трубопроводом с образцовым измерителем расхода и отсечной арматурой, причем образцовый измеритель расхода своим выходом подключен к выходному коллектору, а входом — к входному коллектору

40 перекачивающего агрегата, при этом на входе перекачивающего агрегата установлен конфузор, оснащенный датчиками давления, дифференциального давления и температуры.

1691550

Q1; A P1 Р1; t1

Q2; Л Р2; P2i t2

0 ; APi; Р ; ti

0mi Л Pm;P tm

30 где. m — общее количество серий измерений на всех режимах работы перекачивающего 35 агрегата.

После окончания цикла измерений в электронно-вычислительном устройстве 19 производят следующие вычисления; для каждой серии измерений иэ формулы (1) 40 вычисляют коэффициент расхода конфузора (Ki): для жидких веществ (2) 45 к=а

i для газообразных веществ

К,=Q, Ч т,Zi (3)

PI Pi 50 где рн — удельная плотность вещества в нормальных условиях;

/4 — температурный коэффициент изменения плотности для жидкости;

Zi — коэффициент сжимаемости газа;

Ti — абсолютная температура газа. !

После определения коэффициента расхода конфузора в электронно-вычислительУстройство работает следующим образом.

При открытых отсечных клапанах 15 — 18 и неработающем перекачивающем агрегате

3 производится заполнение веществом ра- 5 бочего 1 и измерительного 13 трубопроводов, Затем электронно-вычислительное устройство 19 включается в режим градуировки конфузора 7. Для этого закрываются отсечные клапаны 15, 16 и производится 10 запуск перекачивающего агрегата 3. По мере разгона перекачивающего агрегата 3 устанавливаются и стабилизируются несколько режимов его работы на нескольких промежуточных скоростях (например, 0,75; 15

0,85; 0,95; 1,05)n,, где п — номинальная скорость вращения агрегата.

На каждом режиме работы перекачивающего агрегата 3 с помощью датчиков 8 — 10 и образцового измерителя расхода 14 синх- 20 ронно измеряют параметры вещества на конфузоре 7, а именно: дифференциальное давление (Л Р), давление (Р), температуру (с), а также расход вещества (0), Результаты измерений вводят в электронно-вычисли- 25 тельное устройство 19, где составляется матрица результатов измерений: ном устройстве 19 составляется новая матрица:

К1;01; ЛР1; Р1:1

К2;02; Р2; Р2; 12

Ki;Qi; APi, Р ; t)

Km, Qmi,A Pm Pm, trn из которой методом наименьших квадратов вычисляются коэффициенты уравнения регрессии для коэффициентов расхода конфу- зора К:

К= а + ЬЬ P + сР + d t, (4) где а,. К с, d — коэффициент уравнения регрессии.

На этом режим градуйровки конфузора

7 заканчивается, электронно-вычислительное устройство 19 открывает отсечные клапаны 15, 16 закрывает клапаны 17, 18 и перекачивающий агрегат 3 включается для нормальной работы на трубопровод 1, При этом в электронно-вычислительное устройство 19 с заданной дискретностью вводят синхронно от датчиков 8-10 серии измерений ЛР, Р, t, где вычисляется соответствующее значение коэффициента расхода конфузора К.

Следовательно, производительность перекачивающих агрегатов определяется: для жидких веществ:

0=К (5)

Р,р для газообразных веществ

ЪР Р (6)

+ Т Z

Таким образом, повышение точности измерения производительности перекачивающих агрегатов достигается путем установления более точного значения коэффициента расхода конфузора для каждого конкретного агрегата, конкретной схемой его подключения и конкретными параметрами перекачиваемого вещества, Измерения производительности перекачивающих агрегатов в нормальном режиме работы с помощью данного устройства не приводят к дополнительным энергетическим затратам и полностью автоматизированы.

Формула изобретения

Устройство для автоматического определения производительности перекачивающих агрегатов, содержащее рабочий трубопровод, входной и выходной коллекторы, перекачивающий агрегат, запорную арматуру. электронно-вычислительное устройство с подключенными к нему датчиками

1691550

Составитель В, Сокович

Техред М.Моргентал Корректор М. Максимишинец

Редактор H. Горват Заказ 3914 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 101 и элементами управления арматурой, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения расхода, устройство оснащено дополнительно измерительным трубопроводом с обраэцо- 5 вым измерителем расхода и отсечной арматурой, причем образцовый иэмерител ь расхода своим выходом подключен к выходному коллЕктору, а входом — к входному коллектору перекачивающего агрегата, при этом на входе перекачивающего агрегата установлен конфуэор, оснащенный датчиками давления, дифференциального давления и температуры.