Дифференциальный манометр для измерения давления быстроконденсирующихся паров

(71) Институт ядерной энергетикиАН Белорусской ССР(54)(57) ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ МАНОМЕТРДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ БЫСТРОКОНДЕНСИРУЮЩИХСЯ ПАРОВ по авт. св. Р 838466о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения точности определения перепада давления путем обеспечения однородности состава конденсата ва внутреннем резервуаре и измерительной трубке,он снабжен промывочной трубкой и конденсатором, соединенными одна с другим и с полостью,внутреннего резервуара раздельно отизмерительной трубки, причем внутренний резервуар, измерительная трубка, промывочная трубка и конденсатор.выполнены при следующих соотношениях размеров: диаметр внутренрезервуара; - диаметр измерительнойтрубки; - диаметр промывочной трубки; площадь поперечного сечения внутреннего резервуара; площадь рабочей поверх-ности конденсатора; высота расположения ,конденсатора относитель- в но поверхности конденсата во внутреннем реэер- ф вуаре; высота измерительной трубки относительно поверхности конденсата во внутреннем резервуа- р- диаметр внутреннего резервуара; Изобретение относится к областиизмерений перепадов давления с помощьюжидкостных дифференциальных манометров, а точнее к устройствам для измерения перепадов давления среды сразным составом паров в точках боль 5шего и меньшего измеряемых давлений.По основному авт.св. Р 838466известно устройство, содержащее чашку, выполненную в виде двух резервуаров, соединенных друг с другом иразмещенных один в другом, и измерительную трубку, соединенную с нижней частью внутреннего сосуда, заполненного конденсатом. Другой конец трубки соединен с источником пара меньшего давления, а крышка наружного резервуара выполнена в виде конического свода Г 1Недостатком известного дифманометра является то, что в зависимости от 20 состава паров в точке большего давления, от абсолютного давления в системе, а также от величины измеряемого перепада давления, количество конденсата точки меньшего давления, 25 образующегося на подсоединительной трубке прибора в точку меньшего давления, может быть недостаточным для своевременного "смыва" конденсата паров точки большего, давления, обра эующегося на поверхности жидкости во внутреннем резурвуаре прибора. Это может привести к нарушению однородности состава жидкости в чашке прибора и измерительной трубке и сни- З 5 эить точность определения перепада давления в измеряемых точках.елью изобретения является повышение точности определения перепада давления путем обеспечения однород ности состава конденсата во внутреннем резервуаре и измерительной трубке.ель достигается тем, что дифференциальный манометр для измерения 45 давления быстроконденсирующихся паров снабжен промывочной трубкой и конденсатором, соединенными одна с другим и с полостью внутреннего резервуара раздельно от измерительной трубки, причем внутренний резервуар, измерительная трубка, промывочная трубка и конденсатор выполнены при следукмих соотношениях размаров: дг - диаметр измерительнойтрубки;4 - диаметр промывочной3трубки;9, - площадь поперечного сечения внутреннего резервуара;э - площадь рабочей поверх 2ности конденсатора;- высота расположения конденсатора относительноповерхности конденсатаво внутреннем резервуаре;Ъ - высота измерительнойтрубки относительно поверхности конденсатаво внутреннем резервуаре.На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого устройства.Дифманометр содержит резервуар 1,размещенный в нем резервуар 2, соединенный в нижней части измеритель-ной трубки 3 и промывочной трубкой 4.На трубке 4 установлен теплообменник 5. Трубка б"служит для подачив чашку прибора большего давления.Избыточный конденсат, сливающийсяс поверхности 7 резервуара 2, удаляется через трубку 8 в точку большегодавления,Устройство работает следующимобразом.После подключения дифманометрав измеряемые точки резервуар 2 заполняется конденсатом паров точки меньшего давления. Эатем в резервуар 1через трубки б и 8 подается пар източки большего давления и прибор готов к работе.При изменении перепада давленияконденсирующихся сред идет непрерывный,процесс конденсации паров в конденсаторе 5, промывочной трубке 4,измерительной трубке 3 и подсоединительных трубках прибора в точкуменьшего давления. Образовавшийсяконденсат стекает по трубкам 3 и 4в резервуар 2, а из него - в резервуар 1 и далее через трубку 8 удаляется в зону большего давления,Одновременно с этим идет непрерывная конденсация паров из точкибольшего давления на поверхности 8жидкости в резервуаре 2, а такжена стенках и крышке резервуара 1.Оптималь ным соотношением диамет" ров измерительной трубки и внутреннего резервуара дг, д) считается соотношение 0,120,13, так как при уменьшении этого соотношения т.е. при увеличении диаметра внутреннего резервуара и уменьшении диаметра измерительной трубки) наблюдается изменение состава жидкостив этом резервуаре по сравнению с составом жидкости в измерительной трубке примерно на 20-25.Увеличение соотношения диаметров . д и д более 0,13 также является нецелесообразным, так как в этом случае дифманометр .нструктивно приближается к семеиству двухтрубных жидкостных дифференциальных манометров с присущими им недостатками.В то же время, соотношение диаметров д /с,= 0,12 : 0,13 является оптимальнйм при определенных размерах диаметра промывочной трубки д, Для необходимого соотношения диаметров 32/д = 0,12: 0,13, диаметр д 15 промывочной трубки должен быть в 1,25-1,3 раза больше диаметра измерительной трубки, т,е.дз/д = 1,25:1,3. При уменьшении диаметра промывочной2трубки (с 1 з/д (1,25 ) изменяется однородность состава жидкости в измерительной трубке И внутреннем резервуаре примерно в 2 раза. Это можно объяснить тем, что уменьшением сечения промывочной трубки увеличивается ее 25 сопротивление и, в связи с этим, сни. жается поступление конденсата паров из точки меньшего давления в резервуар прибора. В этом случае ухудшается условие "смыва" конденсата паров точ-ЗО ки большего давления с поверхности жидкости в резервуаре прибора, что приводит к нарушению однородности состава жидкостей в измерительной трубке и резервуаре.С другой стороны, увеличивать диаметр промывочной трубки(с) /д 1,3) нецелесообразно, так как в этом случае она является своего рода расширителем объема жидкости и для условий резкого изменения перепадов давления 40 прибор по конструктивному оформлению приближается к семейству двухтрубных дифманометров. Кроме того, в этом случае прибор становится громоздким, что усложняет работу с таким дифма" 45 нометром.Такие соотношения диаметрбв измерительной трубки, внутреннего резервуара и промывочной трубки (с 3/д; дз)32)являются необходимыми признаками, но 50недостаточными для.достижения поставленной цели. Существенное значение имеет величина поверхности конденсации паров точки меньшего давления, на которой получается требуемое количество конденсата паров точки меньшего давления для промывки резервуара чашки прибора.Величина площади поверхности конденсации паров точки меньшего давления 5 должна быть в 1,25 1,3 раза 6 О больше площади поверхности конденсации паров точки большего давления 5на поверхности жидкости внутреннегорезервуара прибора. При уменьшенииплощади поверхности конденсации паров точки меньшего давления(5(,зз)наблюдается нарушение однородностисостава во внутреннем резервуаре иизмерительной трубке на 40-50. Приувеличении площади поверхности 52конденсации паров точки меньшегодавления (5/зэ) происходитнакопление жидкости не только в промывочной трубке, но и трубке, соединяющей конденсатор с точкой меньшегодавления. В этом случае, ва-первых,выключается из работы практическився площадь поверхности 5 конденсации паров точки меныаего давления и,во-вторых, в трубке, соединяющейконденсатор с точкой меньшего давления, образуются газокидкостные пробки. Это приводит к тому, что жидкость,накопившаяся в конденсаторе и промывочной трубке, практически не сливается во внутренний резервуар прибора,что приводит к нарушению однородности состава конденсата в измерительной трубке и внутреннем резервуареприбора в 1,5-2 раза и, таким образом, снижается точность определенияперепада давления,На точность определения перепада давления оказывает влияние также место расположения конденсатора 5 по отношению к рабочей высоте измерительной трубки 3. В случае установки конденсатора на уровне, ниже рабочей высоты измерительной трубки конденсатор будет своего рода расширителем объема для всей жидкости, находящейся в измерительной, .промывОчной трубках и внутреннем резервуаре, что при измерениях перепада давления приведет к значительным погрешностям на участке, соответствующем уровню расположения конденсатора. По этой причине высота Ь 1 расположения конденсатора 5 относительно уровня внутреннего резервуара должна быть больше или равной высоте измерительной трубки 3.Таким образом, введение в устройство промывочной трубки и конденсатора и выполнение внутреннего резервуара, измерительной трубки, промывочной трубки и конденсатора с учетом определенных соотношений дает воэможность повысить точность измерения перепада давления конденсирующихся сред разного состава.1093929 дакт Тираж 823 ПодписноеИПИ Государственного комитета СССРо делам изобретений и открытий35, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 акаэ 3414/34 ПП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 Фил Составитель В.КазаковДжуган Техред Ж.Кастелевич Корректор Г.Огар