Объемные расходомеры, весовые
Принцип действия объемных расходомеров основан на периодическом или непрерывном отсчете порций измеряемого вещества прибором, имеющим измерительную камеру определенного объема. Расход за любой промежуток времени при объемном методе измерения является суммой измеренных объемов, отнесенной к определенному периоду времени. Прибор отделяет непосредственно лишь определенный физический объем и фиксирует число прошедших через измерительную камеру объемов. Расход, измеренный объемным расходомером, равен сумме отдельных измеренных объемов, отнесенной ко времени измерения: Q=nq/t2-t1, где q - объем измерительной камеры прибора; n — число измеренных объемов; t2 – t1 - промежуток времени, в течение которого производились измерения. На рис. показана схема работы шестеренчатого объемного счетчика типа СВШ с овальными шестернями. Шестерни размещены внутри пустотелого закрытого корпуса на двух параллельных осях. Ось одной из шестерен вращает счетный механизм, расположенный снаружи крышки. Поверхности шестерен должны как можно ближе прилегать к поверхности корпуса, так как от этого зависит точность измерения. При протекании жидкости через измерительную камеру под действием разности давлений на входе и выходе камеры возникает вращающий момент, обусловленный овальной формой шестерен.
При каждом обороте шестерни подают определенный объем жидкости из входной полости камеры в выходную. Следовательно, объемное количество жидкости, протекающей через счетчик, равно произведению измерительного объема камеры на число оборотов шестерен. Таким образом, измерение объемного количества жидкости сводится к измерению числа оборотов. За время одного рабочего цикла из измерительной камеры вытесняются четыре серпообразных объема (заштрихованы), которые и составляют измерительный объем камеры. Такими счетчиками измеряют количества воды, легких нефтепродуктов и масел. Калибр выпускаемых счетчиков от 12 до 250 мм, предел измерения от 0,01 до 250 м3/ч, погрешность от ±0,5 до ±1,0% от измеряемого значения. Массовые расходомеры Для измерения расхода многокомпонентных потоков, какими являются добываемые из нефтяных скважин газожидкостные смеси, содержащие нефть, газ и воду, а также для получения результатов измерения расхода в единицах массы независимо от изменения температуры и плотности целесообразно применять массовые расходомеры. Принцип действия расходомеров для измерения массового расхода заключается в измерении инерционного момента, создаваемого в потоке жидкости. Устройство массового расходомера показано на рис. В корпусе 4 прибора, представляющем собой отрезок трубы, расположена крыльчатка 3, которая может свободно вращаться на шариковых подшипниках вокруг оси 1. Крыльчатка представляет собой ротор синхронного электродвигателя. Снаружи расположена обмотка статора 2 электродвигателя. Крыльчатка 3 приводится во вращение электромагнитным полем, которое создается статорыой обмоткой. При наличии потока многокомпонентной или однокомпонент-ной смеси движение ротора-крыльчатки затруднено. Количество энергии, затрачиваемой на вращение крыльчатки, пропорционально массовому расходу вещества. Этот метод определения массового расхода^сводится к определению мощности или силы тока, потребляемого электроприводом крыльчатки, вращаемой в потоке с постоянной окружной скоростью.
|
|
|
|
|
|
Зависимость мощности электродвигателя от массового расхода для этого прибора выражается формулой N=Mw=w2Rи2*G , где w - угловая скорость вращения, N – мощность э\д, M – момент вращения, G – массовый расход в-ва, Rи – радиус инерции выходного сечения канала. Таким образом, мощность, отнимаемая потоком от равномерно вращающегося ротора, пропорциональна расходу вещества. Мощность, потребляемая статором электродвигателя, зависит не только от расхода измеряемого вещества, но и от величины вязкого трения ротора об измеряемую жидкость, от механического трения в подшипниках и от к. п. д. двигателя. Измерение расхода массовым расходомером сводится к определению изменения силы тока, потребляемого прибором при наличии потока измеряемого вещества, относительно тока холостого хода. Из принципа действия и устройства массового расходомера видно, что вследствие отсутствия механической передачи от внутренних вращающихся частей прибора наружу трубопровода указанный расходомер может быть применен при измерении расхода жидкостей при высоких давлениях.
|
|
|
Глубинные расходомеры
Схема устройства глубинного расходомера показана на рис. Измерительная часть прибора состоит из конусной трубки 7 и поплавка 6, соединенного штоком 9 с ползуном 11 к которому крепится держатель с пером 12. Ползун может свободно перемещаться по вертикали в направляющей трубке 10. Поток измеряемой жидкости входит в отверстия 4, проходит через измерительный конус и выходит через отверстия 8. Для того чтобы весь поток измеряемой жидкости проходил через измерительное устройство, в приборе применено пакерующее устройство 3, представляющее собой многолепестковый раструб, распираемый пружинами 5. При спуске прибора в скважину лепестки раструба сложены, прижаты к корпусу прибора и удерживаются в таком положении кольцом 2. В заданном месте гидравлическое реле 1 сдвигает кольцо 2 вниз, и раструб 3, отжимаемый пружинами 5, раскрывается, перекрывая поперечное сечение колонны труб и направляя весь поток жидкости в прибор. Измерение расхода приводит к пропорциональному изменению положения поплавка по высоте, что фиксируется пером 12 на диаграммном бланке, вставленном в барабан 13.
|
|
|
Барабан с диаграммным бланком вращается часовым механизмом 16, который амортизирован в корпусе прибора пружинным упором 17. Чтобы исключить влияние давления на показания приборов, камера, в которой находится регистрирующая часть, заполнена жидкостью под тем же давлением, что и в измеряемом потоке. Давление в скважине, действующее на ось 14, не передается на выходную ось часового механизма, расположенного в герметичной камере, а это давление передается корпусу прибора через бурты 15. Для диаграммного бланка используют цветную бумагу, покрытую титановыми белилами с воском. Прибор опускают в скважину на проволоке 19, закрепленной в головке 18. Градуируют прибор на специальном стенде или непосредственно в скважине. Дебит определяется измерением ординат диаграммы, записанной прибором, и расчетом по поверочной таблице, имеющейся в паспорте прибора.
Дата добавления: 2018-05-12; просмотров: 188; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!