Меню Рубрики

Установка измерительных диафрагм на трубопроводах

Монтаж диафрагм

Перед установкой нужно убедиться, что диафрагма поставлена комплектно и ее паспортные данные и маркировка соответствуют заданным, затем детали диафрагмы снова укладывают в упаковку и в таком виде доставляют к месту монтажа. Здесь диафрагму окончательно распаковывают и протирают сухой чистой тряпкой. Особенно осторожно надо обращаться с диском диафрагмы, чтобы не допустить повреждения острой кромки отверстия диафрагмы со стороны цилиндрической расточки. Это важно помнить, потому что забоины или царапины на этой поверхности недопустимо удалять даже с помощью напильников или шкурки. После протирки диафрагмы проверяют остроту входной кромки диска путем его осмотра при рассеянном дневном или искусственном освещении под углом 45° к горизонту. У диафрагм, отверстие которых не превышает 125 мм, падающий на кромку луч света не должен отражаться. При большем отверстии отражение луча возможно, но не за счет притуплений кромки, заметных невооруженным глазом.

Сужающие устройства должны монтироваться в предварительно установленных фланцах только после очистки и продувки технологических трубопроводов (желательно перед их опрессовкой).

Установка сужающих устройств должна производиться так, чтобы в рабочем состоянии обозначения на их корпусах были доступны для осмотра. Если это требование невыполнимо, к сужающему устройству прикрепляют пластинку, на которую наносят данные, помещенные на корпусе сужающего устройства.

На рис. 20 приведена установка диафрагм на вертикальных и горизонтальных трубопроводах при измерении расхода пара и жидкости; на рис. 21 — установка камерной диафрагмы и сопла высокого давления.


Рис. 20. Установка камерных диафрагм
а — на вертикальном трубопроводе для измерения расхода пара; б — на горизонтальном трубопроводе для измерения расхода пара; в — на вертикальном трубопроводе для измерения расхода жидкости с температурой до 100 °С; 1 — диск диафрагмы; 2 — камера; 3 — прокладка; 4 — фланец; 5 — запорный вентиль; б — конденсационный сосуд; 7— импульсная труба


Рис. 21. Установка сужающих устройств высокого давления камерной диафрагмы на вертикальном трубопроводе при измерении расхода пара (а); сопла высокого давления на горизонтальном трубопроводе (б)
1 — диск диафрагмы; 2 — прокладка; 3 — фланец; 4 — конденсационный ГД; 5 — труба соединительной линии; в — запорный вентиль; 7 — сопло

В настоящее время наиболее распространенной является установка диафрагмы во фланцы смонтированного трубопровода. Установка диафрагмы по этому способу требует предварительного распора фланцев с помощью простого приспособления — распорной муфты (рис. 22, а). Между фланцами, приваренными к трубопроводу (рис. 22, 6), устанавливают три муфты и равномерно распирают фланцы на размер, достаточный для ввода собранной диафрагмы и прокладок. После проверки правильности установки в свободные от муфт крепежные отверстия во фланцах вставляют шпильки. После установки гаек муфты снимают и заканчивают крепление диафрагмы. Следует помнить, что диаметр внутреннего отверстия прокладки должен быть на 2—3 мм больше внутреннего диаметра трубопровода. Это предотвратит попадание прокладки внутрь трубопровода во время затяжки шпилек. Подобным образом монтируют и сопла.


Рис. 22. Распорная муфта (а), распор фланцев с помощью трех муфт (б)
1 — упорный безрезьбовой конус; 2 — корпус муфты; 3 — резьбовой конус; 4 — фланец; 5 — муфта

источник

Диафрагмы для измерения расхода: подробно простым языком

Диафрагмы для измерения расхода — это простые приспособления, которые устанавливаются в трубопроводах для сужения потока жидкости, газа и пара. Это плоский, круглый диск с проходным сечением или отверстием. Диафрагмы обычно классифицируются в зависимости от формы проходного отверстия и/или его расположения на диске.

Схема концентрической диафрагмы Схемы эксцентрической и сегментной диафрагм

Применение диафрагмы

Размер, форма и расположение отверстия диафрагмы — это конструктивное решение, зависящее от того, для каких установок предназначена эта диафрагма. Например, эксцентрическую диафрагму можно было бы использовать для влагонасыщенных газов, это бы позволило конденсирующейся в нижней части трубопровода жидкости пройти через отверстие. Сегментную диафрагму, с проходным отверстием в виде части окружности, расположенным в верхней части, установленной в горизонтальном положении трубы, можно было бы использовать для жидкостей с большим насыщением газами, которые могут подниматься и скапливаться в верхней части трубопровода. В любом из случаев целью этих конструктивных решений является предотвращение скопления какого-либо вещества выше по потоку относительно диафрагмы. Это будет изменять расход жидкости, газа или пара и приводить к неточностям во время измерений.

Диафрагма, установленная между двумя фланцами

Это пример трубопровода с концентрической диафрагмой, установленной между двумя фланцами. Фланец — это венец вокруг трубы, с помощью которого осуществляет болтовое соединение двух секций труб. Перепад давления, созданный в результате установки диафрагмы, измеряется с помощью расположенных по обе стороны диафрагмы отборов. Отбор — это отверстие в трубе с вмонтированной в него трубкой.

Расположение отборов в месте установки диафрагмы

Маркировка диафрагм

Обычно на диафрагмах стоит маркировка с указанием информации по поводу размера проходного отверстия. Как правило, эта информация отштампована на хвостовике диафрагмы. Кроме размера проходного отверстия, там может быть и другая информация, такая как: название завода-изготовителя и код материала, из которого изготовлена диафрагма, соответствующий размер трубы, для установки в которую сконструирована данная диафрагма. Эта информация предельно важна для киповца, которому приходится заниматься заменой диафрагм при повреждении или по причине того, что она сработалась. На хвостовике новой диафрагмы, которую устанавливают, должна быть такая же маркировка с информацией идентичной информации заменяемой старой диафрагмы.

Маркировка на хвостовике диафрагмы

По причине того, что диафрагмы могут быть специальной конструкции для правильной бесперебойной эксплуатации, необходимо соответствующее проекту размещение проходного отверстия. Многие производители при маркировке всех своих диафрагм добавляют слова «Up» (вверх) или «Inlet» (входная). В противном случае, при отсутствии данных слов в маркировке, общее правило монтажа всех диафрагм такого: устанавливать диафрагму нужно таким образом, чтобы сторона с маркировкой была входной для проходящего через диафрагму потока. Ориентация при установке диафрагм без маркировки определяется в зависимости от типа ребер проходного отверстия.

Читайте также:  Установка пвх и алюминиевых конструкций

Типы ребер диафрагм проходного отверстия

На рисунке выше в качестве примера изображены две диафрагмы со следующими типами ребер проходного отверстия: ребро диафрагмы со скосом и с углубленной фаской, нарезанной по краю ребра. В обоих случаях ребро проходного отверстия с другой стороны диафрагмы обычное прямоугольное, без скоса или фаски.

В обоих случаях, как при установке диафрагм с маркировкой, так и при установке диафрагм без маркировки, следует устанавливать диафрагму так, чтобы поток входил в диафрагму со стороны обычного прямоугольного ребра проходного отверстия. Скошенное или с нарезной фаской ребро проходного отверстия должно находится со стороны ниже по потоку относительно диафрагмы.

Замена диафрагмы

По мере сработанности обычное прямоугольное ребро у диафрагмы становиться округлым и приходит необходимость замены её на новую. При замене диафрагмы по причине того, что она сработалась, должны быть учтены два основных фактора: новая диафрагма должна быть идентична сработанной, и установка диафрагмы должна быть выполнена в соответствии с правильной ориентацией сторон диафрагмы.

источник

Дополнение к правилам установки диафрагм.

1. Плоскость сужающего устройства должна быть перпендикулярна направлению потока вещества.

2. Ось сужающего устройства должна совпадать с осью потока и трубопровода.

3. Поток должен быть ламинарным.

Допуск на точность расточки диафрагмы составляет ± 0,01….0,005мм.

Переменный перепад.

Принцип действия расходомеров переменного периода давления основан на измерении перепада давлений, на сужающем устройстве. Если измерить давление до сужения и непосредственно а ним то разность давлений (или перепад) будет завесить от скорости штока, а следовательно от расхода.

Зависимость расхода перепада.

α –коэффициент расхода

,где

Qm –расход массовый

Qрасход объемный

E –поправочный множитель на расширение

πd²∕ 4 –площадь сечения сужающего устройства

P1-P2перепад давлений

ρ –плотность измеряемой среды в рабочих условиях (P и t)

Сужающие устройства.

Наиболее распространены сужающие устройства трех типов:

Применяются они для измерения расхода вещества без индивидуальной градуировки.

Камерная диафрагма представляет собой круглый диск с круглым цилиндрическим отверстием в центре. Толщина на диске не должна превышать 0,05 D20(D20- внутренний диаметр трубы). Если толщина диска более 0,02 D20, то отверстие на стороне выхода должно иметь коническую расточку с углом в пределах 30-45º. Толщина цилиндрического отверстия диафрагмы должна находиться в пределах от 0,005 до 0,02 D20. Входной угол цилиндрического отверстия равен 90º, входная кромка должна быть острой без заусенцев и зазубрин.

При меньшем сопротивлении оказываемым потоку вещества сопло дает больший расход при одинаковом перепаде давлений.

Правила монтажа диафрагм.

1. Измеряемое вещество должно заполнять все поперечное сечение трубопровода.

2. Газы или конденсаты, выделяющиеся при измерении расхода не должны находиться вблизи диафрагм или соединительных линий.

3. При измерении расхода веществ вызывающих засорение сужающего устройства должна быть обеспечена периодическая промывка, прочистка или продувка.

4. Диафрагма устанавливается на горизонтальных или вертикальных участках трубопровода. Длина прямых участков выбирается из расчета 10Ø трубопровода до диафрагмы, не менее 5Ø трубопровода после нее, а на важных позициях 20 до и 10 после.

Дифманометры мембранные и жидкостные.

По принципу действия дифманометры подразделяются на :

Примером жидкостного дифманометра является U – образный водяной манометр.

Пружинные дифманометры подразделяются на мембранные и сильфонные.

Дифманометр 13 ДД 11 является мембранным.

Принцип действия основан на пневосиловой компенсации. Усилие развиваемое мембранным блоком компенсируется усилием сильфона обратной связи. Смотри работу «Давление» 13∆ И 30.

Мембранный блок заливается жидкостью: 40% — вода

Прибор 13 ДД 11является одно рычажным. Поэтому для переразгонки его на другой диапазон измерения необходимо заменять либо сильфон обратной связи, либо чувствительный элемент (мембранный блок).

Зависимость перепада от шкалы приборы.

Подвижная опора

Центральный рычаг

Мембранный блок

Пружина корректора нуля

Вспомогательный рычаг

Сильфон обратной связи

V – Пневмоуселитель

Прибор ДМПК – 100 является мембранным двухрычажным.

Разность измеряемых давлений подается в камеры мембранного блока 5. Вследствие того что Р+>Р- то жидкость залитая в мембранный блок начинает перетекать из правой(плюсовой) половины мембранногоблока в левую(минусовую). Центры обоих половин мембранного блока жестко связаны стержнем. Левая половина мембранного блока начинает раздуваться и через тягу 4 поворачивает центральный рычаг 3 на некоторый угол. Заслонка 1, закрепленная на центральном рычаге, прижимается к соплу q. Условный проход индикатора рассогласования уменьшается а,следовательно,давление в линии сопла возрастает. Усилительное реле V вырабатывает соответствующий сигнал, который идет на выход прибора, на сильфон обратной связи 8. Сильфон обратной связи действует на вспомогательный рычаг 7, а через него на подвижную опору 2. Подвижная опора закреплена на центральном рычаге, а значит, сильфон обратной связи будет отодвигать заслонку от сопла до наступления равновесия.

Мембранный блок прибора заливается жидкостью: 40% -вода

Настройка нуля производится пружинной корректора нуля максимума – перемещением подвижной опоры.

Диапазон измерения ∆МПК – 100:

Пневмоусилитель.

Давление питания поступает в камеру В. Шариковый клапан, мембрана между камерами А и Б, пружиной управляют питанием линии сопла. При закрытии сопла давление в камере Е начинает расти. Верхняя мембрана сдвоенная. Жестким центром она надавливает на солдатик, закрывая тем самым сброс в атмосферу из камеры Д и открывая питание. При падении давления в линии сопла давление в камере Е уменьшается. Верхняя пружина начинает отдавливать мембрану вверх, закрывая тем самым питание и открывая сброс в атмосферу через камеру Д.

Читайте также:  Установка больших зеркал логан

Дифманометры сильфонные.

Измерительный блок.

Измерительный блок прибора ДС – П подключается к унифицированному преобразователю (типа пневмосилового преобразователя прибора МС – П смотри « Давление»).

Работа прибора аналогична прибору МС – П.

Пневмоусилитель.

В данном пневмоусилителеиспользован двойной шарик. Поэтому при повышен давления в камере Г закрывается сброс в атмосферу и открывается питание. При уменьшении давления в камере Г открывается сброс в атмосферу через мембрану и камеру В и закрывается питание. Пружина необходима для задания некого начального давления. Оно необходимо для питания сопла.

Папиллярные узоры пальцев рук — маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни.

Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ — конструкции, предназначен­ные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой.

Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.

источник

Диафрагмы для расходомеров

Диафрагмы для измерения расхода предназначены для создания перепада давления при измерении расхода жидкостей, газов или пара по методу переменного перепада давления. Диафрагмы камерные ДКС и диафрагмы бескамерные ДБС производятся по ГОСТ .

В зависимости от конструкции, требований установки, а также от давления и условного прохода различают:

Для монтажа диафрагм ДКС, ДБС и ДФК на измерительном трубопроводе применяются фланцевые соединения.

Диафрагмы ДКС

Диафрагма ДКС — камерная диафрагма, устанавливаемая во фланцах трубопровода, на условное давление до 10 МПа, с условным проходом от 50 до 500 мм.

Диафрагмы ДКС выпускаются в двух исполнениях и имеют одну пару отбора давления. По требованию заказчика количество пар отбора давления может быть увеличено до четырех.

Основные характеристики диафрагм ДКС

Dу, мм Pу, МПа
до 0,6 от 0,6 до 10
50 ДКС 0,6 — 50 ДКС 10 — 50
65 ДКС 0,6 — 65 ДКС 10 — 65
80 ДКС 0,6 — 80 ДКС 10 — 80
100 ДКС 0,6 — 100 ДКС 10 — 100
125 ДКС 0,6 — 125 ДКС 10 — 125
150 ДКС 0,6 — 150 ДКС 10 — 150
175 ДКС 0,6 — 175 ДКС 10 — 175
200 ДКС 0,6 — 200 ДКС 10 — 200
225 ДКС 0,6 — 225 ДКС 10 — 225
250 ДКС 0,6 — 250 ДКС 10 — 250
300 ДКС 0,6 — 300 ДКС 10 — 300
350 ДКС 0,6 — 350 ДКС 10 — 350
400 ДКС 0,6 — 400 ДКС 10 — 400
450 ДКС 0,6 — 450 ДКС 10 — 450
500 ДКС 0,6 — 500 ДКС 10 — 500

Конструктивные исполнения диафрагм ДКС

Диафрагмы ДБС

Диафрагма ДБС — бескамерная диафрагма, устанавливаемая во фланцах трубопровода, на условный проход от 300 до 2400 мм и условное давление до 4 МПа.

Материал диафрагм — сталь 12Х18Н10Т по ГОСТ 5632, материал корпусов кольцевых камер — сталь 20 по ГОСТ 1050 или сталь 12Х18Н10Т по ГОСТ 5632 (по требованию Заказчика).

источник

1. НАЗНАЧЕНИЕ МЕТОДИКИ

1.1. Методика устанавливает требования к организации измерений, алгоритмы подготовки, проведения и обработки результатов измерений объемного расхода воды в трубопроводах большого диаметра (от 200 мм до 4000 мм) с помощью сегментных диафрагм.

Положения настоящей Методики обеспечивают возможность применения сегментных диафрагм без их индивидуальной градуировки.

1.2. Методика обеспечивает получение достоверных количественных показателей точности измерений в стационарном режиме работы энергооборудования при принятой доверительной вероятности Р = 0,95 и устанавливает способы их выражения.

1.3. Согласно «Рекомендациям по оснащению ТЭС и АЭС водоизмерительной аппаратурой» (М.: СПО Союзтехэнерго, 1988) устанавливают значения предельной относительной погрешности измерения расхода воды в трубопроводах больших диаметров, равные значениям, указанным в табл. 1.

2. СВЕДЕНИЯ ОБ ИЗМЕРЯЕМОМ ПАРАМЕТРЕ

2.1. Расход воды в трубопроводах больших диаметров является одним из важнейших параметров при контроле за состоянием оборудования и ведением оптимального технологического режима.

2.2. Вышеуказанный параметр также участвует в коммерческих расчетах при контроле за водопотреблением тепловых и гидравлических электростанций.

2.3. В связи с относительной сложностью организации и проведения учета расхода воды в трубопроводах больших диаметров стандартными суживающими устройствами заводского изготовления на электростанциях широко применяют сегментные диафрагмы как наиболее простой метод измерений. При этом сегментные диафрагмы рассчитываются и изготавливаются в условиях конкретной электростанции с учетом геометрических размеров трубопровода и параметров измеряемой среды (см. табл. 1).

2.4. Сегментная диафрагма представляет собой тонкую перегородку, устанавливаемую на прямолинейном участке перпендикулярно оси трубопровода (рис. 1). В трубопроводе, по которому протекает жидкость, установленная сегментная диафрагма создает местное сужение потока. Вследствие перехода части потенциальной энергии в кинетическую средняя скорость потока в суженном сечении повышается, в результате чего статическое давление в этом сечении становится меньше статического давления перед сегментной диафрагмой. Разность этих давлений тем больше, чем больше расход протекающей жидкости и может служить мерой ее расхода.

Перечень основных измеряемых потоков, объемный расход которых
контролируется с помощью сегментных диафрагм

Место установки сегментной диафрагмы

Расход воды, подаваемой на электростанцию

Читайте также:  Установка вилок кпп 2109

Напорный циркуляционный водовод

При блочной схеме — на каждом напорном водоводе. При центральной насосной — на каждом магистральном водоводе

Расход воды, передаваемый сторонним потребителям

Трубопровод к стороннему потребителю

На трубопроводе подачи воды к потребителю (в пределах электростанции)

Расход воды, сбрасываемый в источник водоснабжения после очистных сооружений

Трубопровод сброса воды после очистных сооружений

На электростанциях с оборотной системой водоснабжения и брызгальными бассейнами на водоводах сброса очищенных вод в источник водоснабжения

Расход воды на конденсаторы турбин

Напорный циркуляционный водовод

Напорный циркуляционный водовод перед конденсатором турбины

Подача воды на водоподготовительную установку

Трубопровод на водоподготовительную установку

На общем отводе воды от напорного циркуляционного водовода или при раздельном отводе — на каждом отводе

Подача воды на теплообменник (масло-, газоохладители и др.)

Трубопровод отвода воды на теплообменники

На трубопроводах отвода воды на теплообменники на каждом турбогенераторе

Расход воды к внутри-станционным потребителям

Трубопровод подачи воды к внутристанционным потребителям

На общем отводе или при раздельном отводе — на каждом отводе

Подача циркуляционных насосов, подъемных насосов, насосов технической воды

Напорные трубопроводы насосов

На напорном трубопроводе циркуляционного или подъемного насоса, насоса технической воды

Рис. 1. Принципиальная схема установки сегментной
диафрагмы в трубопроводе:

1 — трубопровод; 2 — сегментная диафрагма;
3 — трубки отбора импульса перепада давления

2.5. На энергообъектах сегментные диафрагмы могут использоваться:

для контроля за недопотреблением электростанций в целом;

для контроля за распределением воды по отдельным системам теплообменников (конденсаторы, маслоохладители, газоохладители и др.);

для составления баланса технической воды внутри электростанций;

для получения импульса по расходу воды при автоматизации технологических процессов на электростанции и ведении режимов работы оборудования в оптимальном режиме;

для контроля за состоянием насосного оборудования на электростанции.

3. МЕТОД ИЗМЕРЕНИЙ

3.1. Измерения расхода воды в трубопроводах больших диаметров являются непрерывными косвенными измерениями.

3.2. Мерой расхода воды, протекающей в трубопроводе, является перепад давления, создаваемый сегментной диафрагмой, установленной в трубопроводе.

3.3. На рис. 2 показаны рекомендуемые способы отбора давления на сегментной диафрагме.

При угловом способе отбора перепад давления измеряется как разность между статическими давлениями, взятыми непосредственно у плоскостей сегментной диафрагмы в углах, образуемых последней со стенкой трубопровода.

При фланцевом способе отбора перепад давления измеряется как разность между статическими давлениями, взятыми на расстоянии одной восьмой диаметра трубопровода до и после сужающего устройства.

3.4. В зависимости от типа используемых на ТЭС средств измерений (СИ) применяются два варианта компоновки измерительных систем:

децентрализованная измерительная система с использованием первичного измерительного преобразователя (ПИП) по перепаду давления в комплекте с регистрирующим средством измерения (РСИ);

централизованная измерительная система с использованием средств вычислительной техники.

Рис. 2. Способы отбора давлений до и после сегментной диафрагмы:

а — фланцевый способ отбора давлений; б — угловой способ отбора давлений;
1 — сегментная диафрагма; 2 — отверстия для отбора давлений;
3 — штуцеры для отбора давлений с запорным вентилем

3.4.1. При измерениях расхода воды в трубопроводах большого диаметра с помощью децентрализованной системы сигнал по перепаду давления, создаваемый сегментной диафрагмой, поступает на ПИП, где преобразуется в унифицированный выходной электрический сигнал. Этот сигнал передается РСИ, которое отградуировано в единицах измерения расхода. Для обеспечения линейной зависимости показаний РСИ от перепада давления используется блок извлечения корня (БИК). Для внесения поправок к показаниям РСИ на действительные параметры измеряемой среды (в отличие от принятых при расчете сегментной диафрагмы) необходимо предусмотреть регистрацию температуры воды в соответствии с п. 3.6 настоящей Методики.

3.4.2. При централизованной измерительной системе с использованием средств вычислительной техники выходная информация от ПИП перепада давления на сегментной диафрагме и температуры среды претерпевают различные преобразования в агрегатных средствах измерений (АСИ) и в виде кодовых сигналов поступают в вычислительный комплекс для автоматической обработки результатов измерений (извлечение корня из значения перепада давления, внесение поправки на плотность по действительной температуре среды в отличие от расчетной, расчета технико-экономических показателей и управления технологическим процессом.

3.5. Типы, технические и метрологические характеристики ПИП и РСИ при децентрализованной измерительной системе приведены в приложении 1. При организации измерений расхода воды с помощью сегментных диафрагм допускается применение других СИ с метрологическими характеристиками, не хуже указанных в приложении 1.

При централизованной измерительной системе в каждом конкретном случае структурные схемы индивидуальны в зависимости от технических средств АСУ ТП блока.

3.6. Температура среды измеряется на участке трубопровода перед сегментной диафрагмой или после нее. Допустимое расстояние от места установки термометра перед сужающим устройством выбирается согласно требованиям РД 50-411-83, табл. 6. Температуру после сужающего устройства измеряют на расстоянии не менее 5D20 (D20 — внутренний диаметр трубопровода при температуре 20 °С), но не более 10D20 от его заднего торца.

3.7. Число Рейнольдса ( Re) определяется по формуле

(1)

где Qо — объемный расход воды в трубопроводе, м 3 /с;

r — плотность измеряемой среды, кг/м 3 ;

D — диаметр трубопровода, м;

m — динамическая вязкость среды, Па·с.

Сужающие устройства допускаются к применению только в той области чисел Рейнольдса, где коэффициент расхода можно считать постоянным. Область постоянства ограничена как нижним граничным числом Рейнольдса Remin гр, так и верхним граничным числом Рейнольдса Remax гр. Значения граничных чисел Рейнольдса в зависимости от относительной площади отверстия определяются по табл. 2:

Значения граничных чисел Рейнольдса для сегментных диафрагм

источник