Яндекс
ул. Загорьевская, 10/4 115598Москва,
+7 (495)760-06-63, +7 (495)760-06-63, rst-s@mail.ru
Главная » Библиотека » СТАТЬИ » Что такое средняя скорость в трубе и как её измерить?

Прежде всего, необходимо учитывать условия потока внутри трубы. Согласно британскому стандарту BS 1042 (ISO 7145 – см. Таблица 3.1), требуемая длина прямолинейного участка трубопровода от любого источника возмущений потока до точки утсановки погружного расходомера составляет от 20 и 50 диаметров (в отличие от полнопроходных расходомеров, обычно требующих от 5 до 10 диаметров). Причина этого заключается в том, что полнопроходной расходомер измеряет среднюю скорость, а погружной расходомер измеряет скорость в одной точке.

На Рис. 3.1 приведена векторная диаграмма, показывающая сложившийся профильтурбулентности потока внутри трубы. Такая диаграмма иллюстрирует распределение потока, иначе называемое профилем потока. Профиль потока наиболее интенсивен в центре и спадает до нуля у обеих стенок трубы. Если имеется достаточный прямой участок трубопровода перед погружным расходомером, можно предположить, что в нём имеется профиль данной формы.

Тщательное исследование данной диаграммы показывает, что средняя скорость 1,722 м/сек получается в точке 72,5 мм или 1/8-й диаметра трубопровода от края трубы. Данную точку называют точкой средней скорости (только для сложившегося профиля турбулентного потока). При условии, что профиль является турбулентным и сложившимся, это имеет место в трубах всех размеров и при любом расходе и отмечается в вышеуказанном стандарте. Следовательно, лучшее место измерения скорости - это точка средней скорости, т.e. 1/8-я диаметра от края трубы. Установив измерительный датчик погружного расходомера в эту точку, можно выполнить непосредственное вычисление объёмного расхода. Однако, выбирая место установки, необходимо учитывать и другие факторы. Точка средней скорости находится на изгибе кривой (скорость в этой точке с расстоянием быстро меняется), поэтому нужно устанавливать измерительный датчик погружного расходомера чрезвычайно точно, чтобы правильно измерить скорость. Например, если измерительный датчик погружного расходомера установлен точно на расстоянии 72,5 мм о стенки трубы д.у. 600мм, то он таким образом измеряет среднюю скорость 1,722 м/с. Эта величина при умножении на площадь сечения даёт объёмный расход, равный 487 л/с. Если измерительный датчик погружного расходомера фактически установлен на 74 мм вместо измеренных 72,5, то действительная скорость составит 1,85 м/с вместо расчетных 1,722. Умножение данного значения на площадь сечения даёт объёмный расход 523 л/с, то есть, ошибку в 7,4 %.

В полевых условиях достаточно сложно установить измерительный датчик погружного расходомера точно, поэтому такого рода ошибки являются весьма распространёнными.

Можно ли как-то решить эту проблему?

Да! На Рис. 3.1 видно, что в середине трубы, возле центральной линии, профиль потока относительно плоский. То есть, скорость потока не сильно отличается с расстоянием внутри трубы. Таким образом, если скорость измеряется на оси потока, погрешность измерения, возникающая вследствие погрешностей позиционирования измерительного датчика погружного расходомера будет очень мала. Поэтому и целесообразно использовать точку измерения на центральной линии. Существует математическая зависимость между скоростью в центральной линии и средней скоростью внутри трубы – это т.н. коэффициент профиля (Fp). Значение Fp можно рассчитать по формуле (см. ниже) или взять из графика (см. Рис. 3.2.)
Fp рассчитывается следующим образом:

Когда место установки измерительного датчика погружного расходомера определено, необходимо рассчитать степень влияния точности установки измерительного датчика погружного расходомера. Он определяется коэффициентом погружения (Fi). Это математическая зависимость, которая рассчитывается по следующей формуле:

С целью устранения возможных неточностей при установке измерительных датчиков погружных расходомеров компания Onicon Inc. поставляет погружные расходомеры всех типов (погружные вихревые расходомеры, погружные термомассовые расходомеры, погружные электромагнитные расходомеры, а также погружные турбинные расходомеры) в комплекте со специальным приспособлением, которое позволяет опустить измерительный датчик погружного расходомера точно на необходимую глубину трубы, специально рассчитанную на заводе для каждого конкретного применения.

Превосходная точность измерений в широком рабочем диапазоне расхода как в прямом, так и в обратном направлении потока

Обеспечивает точное измерение пиковых дневных и минимальных ночных расходов

Единая цена для всех типоразмеров (от 80 до 1800 мм

Каждый расходомер снабжен аналоговым 4-20мА, импульсным выходом для передачи информации о расходе

Подробнее...

Измерение объемного и массового расхода технических газов (природный газ, кислород, сжатый воздух, углекислый газ и др.)

Измерение объемного и массового расхода насыщенного и перегретого пара

Монтаж без остановки техпроцесса (методом "горячая врезка")

Единая цена для всех типоразмеров (д.у. от 50 до 2000мм)

Каждый расходомер снабжен аналоговым 4-20мА, импульсным выходом для передачи информации о расходе, встроенным пользовательским интерфейсом и дисплеем, а также HART-коммуникатором.

Подробнее...

 Пожалуйста, используйте каталоги и расчетные программы, а также форму обратной связи для консультаций со специалистом

ИЗГОТОВИТЕЛЬ

ABB

KURZ

KROHNE

YOKOGAWA

Endress+
Hauser

KOBOLD

EMCO

ONICON

Принцип измерения
Тип монтажа на тр/де

Вихревой полнопроходной

FV4000 (TRIO-WIRL V)

Нет аналога

OPTISWIRL 4200

OPTISWIRL 4070

YEWFLO

Prowirl

72 F

DVH-R

PHD

F-2600

Вихревой погружной (метод «горячей врезки»)

Нет аналога

Нет аналога

Нет аналога

Нет аналога

Нет аналога

DVE-R

V-bar

F-2700

 

 

 

 

 

 

 

 

дальше

 

Подробнее...