DE2720040C3

DE2720040C3 - Durchfluß-Meßvorrichtung für strömende Medien

Info

Publication number: DE2720040C3
Application number: DE2720040A
Authority: DE
Inventors: Valentin Aleksandrovitsch Astachov; Viktor Markovitsch Plotnikov; Vladimir Aleksandrovitsch Podreschetnikov; Lev Nikolaevitsch Teterevyatnikov
Original assignee: VSESOJUZNOE NAUTSCHNO-PROIZVODSTVENNOE OBEDINENIE SOJUZGAZAVTOMATIKA MOSKAU
Current assignee: VSESOJUZNOE NAUTSCHNO-PROIZVODSTVENNOE OBEDINENIE SOJUZGAZAVTOMATIKA MOSKAU
Priority date: 1976-06-14
Filing date: 1977-05-04
Publication date: 1980-01-31
Also published as: FR2355278B1; SU619797A1; DE2720040B2; HU183033B; FR2355278A1; DE2720040A1; US4168725A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Durchnuß-Meßvorrichtung für strömende Medien in Rohrleitungen und kann insbesondere zum Messen des Flüssigkeitsbzw. Gasdurchsatzes in Rohrleitungen mit großem Durchmesser erfolgreich eingesetzt werden.

Zur Zei: finden verschiedenartige Meßvorrichtungen für Durchflußmessungen von fließenden Medien Anwendung, die auf dem Prinzip eines veränderlichen Druckgefälles beruhen. In der Regel enthalten derartige Meßvorrichtungen eine Meßstrecke in der Rohrleitung und eine im Strom des fließenden Mediums querstehende Meßblende.

Eines der kompliziertesten Probleme dieser Meßvorrichtungen.stellt der Ein- .md Au. Λ/au der Meßblende in die Meßstrecke der Rohrleitung dar.

Es ist z. B. eine Durchfluß-Meß orrichtung bekannt (US-PS 19 58 854). bei der in der Meßstrecke der Rohrleitung ein Querschiit/ zum Einführen der Meßblende in die Rohrleitung vorgesehen ist. Zum Festlegen der Meßblende quer zur Medienströmung dient eine Halterung, durch weiche die Meßblende in ihrer Arbeitsstellung festgehalten wird, und die eine Ebene im Gehäuse der Meßvorrichtung darstellen kann.

Diese Vorrichtung ist insofern nachteilig, weil desSchlitz, dessen Länge mindestens gleich dem Durchmesser der Meßblende ist, die Festigkeit der Rohrleitung an dieser Stelle erheblich vermindert Um die Festigkeit der Rohrleitung beizubehalten, muß die Meßstrecke der Rohrleitung sehr massiv, in jedem Fall massiver als die restliche Rohrleitung ausgeführt werden. Diese Notwendigkeit, die Wandstärke im Bereich der Meßstrecke zu vergrößern, kompliziert die Bearbeitung und erfordert ggf. eine auseinandernehmbare Ausführung der Meßvorrichtung, wodurch sich wiederum die ganze Konstruktion kompliziert und eine weitere Gewichtszunahme und Werkstoffbedarf zur Folge hat.

Besondere Schwierigkeiten entstehen bei der Herstellung von Meßvorrichtungen für Messungen in Großrohren mit Durchmessern von 700 bis 1400 mm, die vorwiegend als Hauptrohrleitungen zum Transport von Gas verwendet werden. Bei derartigen Großrohren sind für die Meßvorrichtungen infolge ihres großen GewichtesSpezialfundamente erforderlich;

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Meßvorrichtung so auszugestalten, daß in d<!r Meßitrecke normale Rohre der Röhrleitung eingesetzt werden können und den Werkstoffbedarf und ihren technischen Herstellungsäufwand zu verringern.

Diese Aufgabe wird bei einer Durchfluß^Meßvorrichtung für strömende Medien in Rohrleitungen, die auf dem Prinzip der Messung eines veränderlichen Druckgefälles beruht und eine Meßstrecke mit einem Schlitz zum Einbau einer flachen Meßblende enthält, die quer zur Strömungsrichtung an einer ortsfesten Halterung festgelegt ist, dadurch gelöst, daß der Schlitz im Bereich von ±45° zur Längsachse der Meßstrecke ausgerichtet ist.
Obwohl die Verlegung des Schlitzes läLgs der Rohrleitungsmeßstrecke eine gewisse Verminderung ihrer Festigkeit verursacht, kann die Beibehaltung bzw. Wiederherstellung der Festigkeit ohne weiteres durch Anschweißen einer in ihrer Form einfachen und leichten Einlage in Form eines Rahmens erreicht werden. Dieser Vorteil ergibt sich dadurch, daß der Schlitz eine einfachere Form als bei Queranordnung hat, in der er bogenförmig verläuft.

Darüber hinaus beträgt die Länge des Einschnitts in der Rohrleitung bei dem Längsverlauf des Schlitzes etwa die Größe eines Meßblendendurchmessers. Ein Querschlitz erreicht dagegen die Länge des Einschnitts

in der Rohrleitung von ca.

1,5 D, d. h. die Länge

des Einschnitts der Rohrleitung ist bei der erfindungsgemäßen Meßvorrichtung um l,5fach kleiner. Durch die vorteilhafte Besonderheit können die Meßstrecken aus den Rohren der Hzüptrohrleitung hergestellt werden.

Dabei werden das Gewicht und der Preis der ganzen Konstruktion stark herabgesetzt, die Gesamtgröße der

jo zu bearbeitenden Oberflächen wird kleiner, wodurch die Herstellung sich vereinfacht

Da in der erfindungsgemäßen Meßvorrichtung eine

einfache Einlage eingebaut und für die Meßstrecke gleiche Rohre wie für die Hauptrohrleitung verwendet werden können, vermindern sich die Herstellungskosten für die ganze Meßvorrichtung.

Zu den Vorteilen der erfindungsgemäßen Meßvorrichtung gehört auch noch neben der Verminderung des Metallverbrauchs eine Verkleinerung ihrer Gesamtabmessungen und ihrer Außenfläche, was einer zusätzlichen Abkühlung der Meßblende im Winter vorbeugt, wodurch sie sich vereist und ihre Meßkennwerte verzerrt werden.

Nachstehend wird die Erfindung durch Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Querschnitt der Meßvorrichtung mit einer in der Rohrleitung angeordneten Meßblende,

Fig. 2 einen Längsschnitt nach der Schnittlinie H-II in Fig. I,

Fig.3 eine teilgeschnittene Ansicht der Rohrleitung mit einem schräg zur Längsachse der Meßstrecke ausgerichteten Schlitz,

F i g. 4 einen Längsschnitt der Meßvorrichtung nach Fig. 3 mit einem Manipulator zur Herausnahme der Meßblende.

Bei der Ausführung nach den F ι g. 1 und 2 ist in einer Meßstreckenwand 1 ein schlitzartiger Ausschnitt 2 vorgesehen, der parallel zur Achse der Meßstrecke verläuft (Fig. 2). In der Meßstrecke ist quer zu dieser eine Meßblende 3 mit einer Zentralbohrung untergebracht, deren Ansatz 4 aus dem Schlitz 2 herausragt und zur Drehung der Meßblende 3 in der Rohrleitung sowie zu ihrer Herausnahme durch den Schlitz 2 dient

Der Schlitz 2 ist durch einen Deckel 5 mit einer Dichtung 6 (Fig,2) beispielsweise in Form eines elastischen Gummigeflecliies abgedeckt Zur besseren Abdichtung des Schlitzes befindet sich zwischen dem

Deckel 5 und der Wand 1 eine Metallasche 7, die an die Wand der Rohrleitung angeschweißt ist In dieser Metallasche 7 wird auch ein Schlitz ausgeführt, der mit dem Schlitz 2 an der Meßstrecke der Rohrleitung beim Anschweißen der Lasche vereint wird.

Grundsätzlich ist die Vorrichtung auch ohne Metallasche 7 möglich, so daß der Deckel 5 gegebenenfalls unmittelbar an die Wand 1 der Meßstrecke dicht anliegt Dabei wird aber die Form der Anlagefläche des Deckels 5 an der Außenfläche der Wand 1 erheblich komplizierter und die Sicherung einer genügenden Abdichtung des Deckels 5 erschwert, während die Anlagefläche bei Verwendung der Metallasche 7 eben sein kann. Zur Befestigung des Deckeis 5 an der Meßstrecke dienen Schrauben 8, die gegebenenfalls den Deckel 5 an die Metallasche 7 herandrücken.

Die Meßblende 3 wird in der Meßstrecke an einer Halterung 9 fixiert, die als Metallring ausgeführt und in der Meßstrecke z. B. durch Schweißen befestigt ist. Zur Befestigung der Meßblende 3 an der Halterung 9 sind ein Anschlagstück 10 und ein Bolzen 11 vorgesehen. An dem Ansatz 4 der Meßblende ist eine Gewir-üebohrung 12 für den Bolzen 11 ausgeführt, während die Metallasche 7 einen Vorsprung 13 mit einer Bohrung für diesen Bolzen aufweist Eine Ringdichtung 14 verhindert das Überströmen des Arbeitsmediums unter Umgehung der zentralen Meßbohrung in der Meßblende. Zum Erfassen des Druckgefälles in der Meßstrecke sind in der Wand 1 Kanäle 15 zur Druckentnahme vorgesehen.

Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Meßvorrichtung unterscheidet sich von den bisher bekannten Meßvorrichtungen nicht, welche auf dem Prinzip eines veränderlichen Druckgefälles funktionieren.

Der Einbau der Meßblende 3 verläuft wie folgt. Zunächst werden die Schrauben 8 gelöst und der Deckel 5 abgenommen. Die an der Nase 4 gehaltene Meßblende 3 wird in den Schlitz 2 bis zum Anschlag gegen die untere Wand 1 der Meßstrecke eingeführt Hiernach wird die Meßblende 3 um 90° gedreht, wodurch ihr Unterteil Hnter das Anschlagstück 10 gelangt Jetzt wird der Ansatz mit dem Bolzen 11 angeschraubt, indem man die Meßblende 3 an die Halterung 9 herandrückt und der Deckel 5 wird wieder an seiner Stelle montiert

Die Herausnahme der Meßblende zur Wartung wird wie folgt durchgeführt. Die Schrauben 8 werden ausgeschnubt, der Deckel 5 wird abgenommen und der Bolzen 11 wird ebenfalls ausgeschraubt Die Meßblende 3 wird an dem Ansatz 4 ergriffen und längs des Schlitzes verschoben, bis der Unterteil der Meßblende 3 hinter dem Anschlagstück 10 heraustritt Dann wird die ■j Meßblende gedreht, bis sie sich längs des Schlitzes 2 befindet, und herausgezogen.

In Fig. 3 ist eine Ausführung der Meßvorrichiung dargestellt, bei der der Schlitz 2 unter einem gewissen Winkel zur Längsachse der Meßstrecke verläuft und in

ίο einer Entfernung von der Halterung 9 ausgeschnitten ist In jedem Fall darf der Neigungswinkel zu der Längsachse 45° nicht übersteigen, da sonst der Schlitz fast quer zu der Längsachse verläuft, was nachteilig wäre. Diese Anordnung des Schlitzes 2 in einem Abstand von der Halterung 9 kann sich als zweckmäßig erweisen, wenn die Halterung durch beidseitige Schweißnähte befestigt wird, was zur Verminderung der Verformung der Halterung beim Schweißen von Nutzen ist

.'ο Die schräge Anordnung des Schlitzes 2 zur l^ängsachse der Meßstrecke kann zu kleineren Abmessungen vom Deckel 5 und der Metallasche 7 bei geringen Druckwerten führen, bei welchen die Befestigung des Deckels nur mit zwei Schrauben zuläbaig ist.

Zum Herandrücken der Meßblende3 zur Halterung 9 ist eine Scnraube 16 mit einer Kegelspitze vorgesehen, die in den Hohlraum der Meßstrecken der Rohrleitung hineinragt, während der Schraubenkopf außerhalb der Meßstrecke bleibt Die Schraube IG wird durch einen

i<> Deckel 17 mit einer Dichtung 18 abgedichtet Die Meßblende kann durch mehrere solcher Schrauben angepreßt werden.

Wie aus Fig.4 ersichtlich, weist die Meßblende 3 keinen Ansatz 4 auf, wodurch ihr Aufbau vereinfacht

r> wird. Die Herausnahme und der Einbau der Meßblende 3 werden hierbei durch einen Manipulator 19 durchgeführt, mit dessen Hilfe die Meßblende ergriffen und in erforderliche Stellung beim Einbau bzw. der Herausnahme gedreht wird.

Die Anwendung der erfindungsgemäßen Meßvorrichtung für Durchflußmessungen von strömenden Medien ermöglicht eine wesentliche Vereinfachung der Meßstrecken, eine erhebliche Metalleinsparung und eine größere Zuverlässigkeit auch bei ungünstigen

V) klimatischen Verhältnissen.

Hicrru 1 Blatt Zeichnungen

Claims

97 9fi Patentansprüche:

1. Durchfluß-Meßvorrichtung für strömende Medien in Rohrleitungen, die auf dem Prinzip der Messung eines veränderlichen Druckgefälles beruht und eine Meßstrecke mit einem Schlitz zum Einbau einer flachen Meßblende enthält, die quer zur Strömungsrichtung an einer ortsfesten Halterung festgelegt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz (2) im Bereich von ±45° zur Längsachse der Meßstrecke ausgerichtet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz (2) längs der Meßstrecke der Rohrleitung verläuft