Установка для градуировки измерителей газосодержания

60 где Но - высота газожидкостного слоя от барботера до кромки перелива, 65 Изобретение относится к метрологическому обеспечению аналитического приборостроения, а именно к вопросам поверки и градуировки средств измерения газосодержания газожидкостных потоков, которые используются для реализации ряда технологических процессов в. химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей, металлургической и микробиологической отраслях промышленности, 16Известна вибрационная установка для градуировки измерителей газосодержания гаэожидкостного слоя созданного в герметичном сосуде за счет наложения на него вибрации Средняя 15 величина гаэосодержания гаэожидкостного слоя в таком сосуде. с первичным преобразователем градуированного измерителя газосодержания определяется путем взвешивания сасуда, полностью заполненного жидкостью и частично газом Я .Однако распределение газа в объеме сосуда неравномерно и.неопределенно, поэтому величина газосодержанияизмеряемая прибором,. эона действия ; которого меньше объема измеритель ного сосуда, отличается на неизвестную величину от среднего газосодер-. жания ф,. Погрешность в измеренИи обусловлена также вибрационным состо-З 0 янием сосудадругим недостатком этого устройства является необходимость добавки ПАВ (поверхностноактивного вещества) в рабоЧую жидкость для обеспечения возможности , создания газожидкостного слояНаиболее близкой по техническойсущности к изобретению является установка для градуировки измерителей газосодержания, содержащаяизмерительную кювету с расположенным в ней барботером, патрубки подачи в кювету жидкости и газа 2) .Установка представляет собой два сообщающихся в нижней части вертикальных сосуда, один иэ которых имеет в нижней части барботер, а в верхней - перелив. Газ продувается черезбарботер и создает в барботежномсосуде газожидкостный слой, Жидкаяфаза газожидкостного слоя, поднимающаяся в барботажном сосуде, переливается через кромку перелива в проточный сосуд. Разность столбов жидкости в проточном и газожидкости вбарботажном сосуде является меройколичества газа, удерживаемого в гаэожидкостном слое, Газосодержаниеопределяется по формулеН, +ЬН, - Наю юеФНЬ + ЬНО ЬН - превышение гаэожидкостногоослоя над уровнем переливной кромки,Н - высота слоя монолитнойжидкости в установке, рав-,,ная высоте слоя жидкостив проточном сосуде.Описанная гидростатическая установка обладает относительно низкойточностью измерения вследствие неравномерности распределения по высотегазожидкостного слоя, состоящего изтрех участков: начального с газосодержанием 1 и, участка установившегося пузырькового течения с газосо"держаниеми конечного гидродинаЧмического участка (пенно-сепарационного) с гаэосодержанием ., ПричемЩс( (ЦК установка позволяет определйть среднее газосодержание уд. длявсего гаэожидкостного слоя, в товремя как градуируемый измерительизмеряет газосодержание лишь в частиучастка установившегося пузырьковоготечения. Кроме того, погрешностьизмерения увеличивается вследствиенеопределенности верхней границыгазожидкостного слоя в барботажномсосуде и невозможности точного определения величины превышения газожидкостного слояН о над кромкой перелива.Целью изобретения является создание установки для градуировки измерителей гаэосодержания, обеспечивающей повышение точности градуировки,Поставленная цель достигаетсятем, что установКа для градуировкиизмерителей гаэосодержания, содержащая измерительную кювету с расположенным в ней барботером, патрубкиподачи в кювету жидкости и газа,снабжена весоиэмерительным устройством, с которым соединена измерительная кювета, промежуточным патруб-ком, расположенным снаружи измерительной кюветы параллельно патрубкуподачи газа и соедиценным с ним гибким шлангом, причем патрубок подачигаза с барботером, промежуточныйпатрубок и патрубок подачи жидкостиустановлены в расточках кронштейновс возможностью возвратно-поступатель-.ного перемещения в вертикальном. направлении, а кронштейн патрубка подачигаза жестко закреплен на кювете,На чертеже представлен один извозможных вариантов схемы установки,Измерительная кювета 1 установленана левой чашке весоиэмерительногоустройства 2. Кювета имеет проточный3, барботажный 4 и переливной 5 каналы. Переливной канал снабжен сливнойтрубкой б под которой стационарно нараме не показана) установки размещенасливная воронка 7. В барботажном канале размещен барботер 8, закрепленный на патрубке 9 подачигаза, установленном в расточке кронштейна 10,закрепленного жестко на стенке кюве-ты. На патрубке подачи газа имеется неподвижный верхний ограничитель 11 и передвижной нижний ограничитель 12, Патрубок подачи газа гибким шлангом . 13 соединен с параллельным промежуточным патрубком 14, установленным снаружи кюветы 1 в расточке кронштейна 15, закрепленного на раме установки, На промежуточном патрубке имеется неподвижный верхний ограничитель 18 10 и передвижной нижний ограничитель 17, Промежуточный патрубок гибким шлангом 18 соединен с системой подачи газа, состоящей из регулятора 19 расхода газа и индикатора 20 величины расхода 1 газа, В верхнюю часть проточного канала введен выходной конец патрубка.21 подачи жидкости, размещенного в расточке кронштейна 22, закрепленного стационарно на раме установки. На патрубке подачи жидкости имеются два передвижных ограничителя: верхний 23 и нижний 24. Входной конец патрубка шлангом 25 соединен с системой пода-. чи жидкости, состоящей из регулятора 26 расхода жидкости и индикатора 27 величины расхода жидкости, На левой чашке весоиэмерительного устройства размещен рабочий груз 28, на правой- тарный груз 29Взвешивание измерительной кюветы ЗО происходит при двух уровняхрасположения барботера 8. С этой целью следующие элементы конструкции имеют воз" можность возвратно-поступательного перемещения в вертикальном направле нии измерительная кювета 1 вместе с левой чашкой весов, патрубок 9 поДа,чи газа с барботером 8 в расточке кронштейна 10 между ограничителями 11 и 12, промежуточный патрубок 14 4 О в расточке кронштейна 15 между ограничителями 16 и 17, патрубок 21 подачи жидкости в расточке кронштейна 22 между органичителями 23 и 24Установка работает следующим 45 образом.Верхний ограничитель 23 на патрубке 21 подачи жидкости устанавливают . так, чтобы выходной конец патрубка был расположен вблизи (выше или ниже) ожидаемого уровня , ,и в Ю проточном канале в данном измерении при первом взвешивании, и бпускают патрубок подачи жидкости в крайнее нижнее положение до упора ограничителя 23 в верхнюю грань кронштейна 22, С пОмощью калибра, переставляя нижний ограничитель 24, устанавливают между последним и нижней гранью кронштейна 22 расстояние ЬЬ, соответствующее ожидаемой величине подъема уровня жидкости в проточном кана:ле.при втором взвешивании. Величину Ъ Ь определяют из выражения АЬ(требуемая) величина подъема фарбо я тера в измерительной кювете, щ ожидаемая (настраиваемая) велйчина гаэосодержания.Регулятором 26 расхода жидкости по показаниям индикатора 27 настра" ивают требуемую величину расхода жидкости 0. Жидкость заполняет измерительную кювету 1 и сливается через перелив барботажного канала 4 в переливной канал 5, а оттуда через сливную трубу 6 в сливную воронку 7 и отводится в систему сбора и сброса рабочей жидкости, На левую чашку весов устанавливается рабочий груз 28 в виде набора равновесов массой Мл. =АМ, (30 - 50) г, гдеАМО - ожидаемая разность масс измерительной кюветы с газожидкостным слоем при двух расположениях барботера в кювете по высоте, разнящихся на величину . ЬН,Величину ЬМ определяют по формулеАф=ЮОз АН,где, ц - ожидаемая (настраиваемая)величина гаэосодержания,к - плотность рабочей жидкости,кг/мрЬЕ - суммарная площадь потоков(плошадь свободного поперечного сечения) в проточнои барботажном каналах, мАН - намечаемая (требуемая) величина подъема барботерав кювете, м.Барботер 8 на патрубке подачи газа 9 опускают в крайнее нижнее по". ложение .до упора ограничителя 11 в верхнюю грань кронштейна 10, С помощью калибра настраивается положение нижнего ограничителя 12, обеспечивающего требуемое расстояние АН между нижней гранью кронштейна 10 и ограничителем 12, Промежуточный патрубок 14 опускают в крайнее нижнее положение до упора ограничителя 16 в верхнюю грань кронштейна 15. При этом концы патрубков 9 и 14, соединяемыегибким шлангом 13, устанавливаются на одном уровне. С по,мощью калибра настраивается положение ницнего ограничителя 17, обеспечивающее требуемое расстояние Ь Н между нижней гранью кронштейна 15 и ограничителем 17, Регулятором 19 расхода газа по показателям индикатора 20.настраивают требуемую величину расхода газа Ю 2, обеспечивакщего создание в барботажном канале измерительной кюветы устойчивого газожидкостного потока с газосодержанием Щ, близким к ожидаемому (требуемому) газосодержанию ф . При этом уровень жидкости в цроточном канале, а следовательно и в кювете в целом, понизится. На правую чашку весоизмерительного устройства накладывают1055992 Составитель В, ЕкаевРедактор Н, Лазаренко Техред М.Костик Корректор А, Тяско Заказ 9289/33 Тираж 873. Подписное ф ВЙИИПИ ГосударственногО комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Филиал ППП "Патент", Г. УжгороК, ул, Проектная, 4 тарные грузы 29 до установления по- ложения равновесия, Затем поднимают патрубок подачи газа 9 с барботером 8 в верхнее, положение до упора ограничителя 12 в нижнюю грань кронштейна 10. Аналогично поднимают до огра ничителей 17 и 24 промежуточный патрубок 14 и патрубок 21 подачи жидкости, т.е. поднимают барботер 8 в измерительной кювете на величину 6 Н, на ту же величину поднимаются оба Ю конца гибкого шланга 13, т.е, расположение их в пространстве друг отйрсительно друга остается неиэменньаф а патрубок 21 подачи жидкости поднимают на величину 6,Н, При этом, так как величины Установленных расходов газа Ц,1 и жидкости 0, поддерживаемые регуляторами 19 и 26 соответственно, остаются неизменными, остается неизменной и средняя величина газосодержания в барботажном канале: уровень жидкости в кювете (в ее проточном и барботажном каналах) поднимается на величину ЬЬ, кювета становится тяжелее и нарушает положение равновесия весоизмерительного устрой.-25 ства,3Производят второе уравновешивание весоиэмерительного устройства, снимая с левой чашки часть,Ь М рабочего груза М, которая близка по величине 30 к массе ЬМ, и рассчитывают истинную величину газосодержания 9 газожидкостного слоя высотой дН, расположенного в нижней части участка установившегося пузырькового режима(уРЬ сЬ 4где ЬИ - разность масс измеритель"ной кюветы с гаэожидкостным слоем при двух расположениях барботера, кгпв- плотность рабочей жидкости, кг/мф,бс - суммарная площадь потоков (площадь свободногопоперечного сечения) впроточном и барботажномканалах, м,ЬЙ - разность высот расположения барботера в измерительной кювете, м,Эффективность применении установкивыражается в повышении точности исследования и градуировки измерителей газосодержания, что в свою очередь, обеспечивает воэможность создания приборов для измерения гаэосодер-жания более высокого класса, исполь-зование последних обеспечивает болеЕправильное и точное отыскивание оптимумов при исследовании технологических процессов и аппаратуры для ихпроведения и поддержание режима приведении технологических процессов,Предлагаемая установка имеетосновную погрешность не более 1,5против 2,5 у известной.