Заявка на подбор ротаметра
   
           
 

   

Вопрос-ответ

Вопрос: Какой максимальный расход газа можно измерить стеклянным ротаметром?

Рассмотрен вопрос о максимальном расходе газа через стеклянный ротаметр. Представлены исходные данные и соотношения для определения максимального расхода газа при заданных значениях температуры и давления.

The paper answers the question about the maximum gas Flowrate through и glass rotameter, it presents source data and relationships for determining maximum gas Flowrate under specified temperature and pressure.

Ответ. Рассмотрим этот вопрос на примере стеклянных ротаметров серии 10А1190. (Мы будем рассматривать только ротаметры с вертикальным подводом трубопроводов).

Прежде чем ответить на этот вопрос, рассмотрим сначала общую методику выбора стеклянных ротаметров. Сначала заказчику следует выбрать тип ротаметра. Выбор делается из трех вариантов, представленных на рис. 1-3 и различающихся по способу крепления ротаметра к трубопроводу.

стеклянный ротаметр                     

Рис.1                  Рис.2                Рис.3

Ротаметр 10AI187 имеет 2 съемные переходные детали, которые крепятся к ротаметру и имеют с другой стороны внутреннюю коническую резьбу (1/4, 1/2, 3/4, 1, 1 1/2 и 2”) или цилиндрическую дюймовую (трубную) резьбу (1/4, 1/2, 3/4, 1, 1 1/2 и 2”) для крепления ротаметра к трубопроводу. Эта конструкция ротаметра предусматривает легкое снятие измерительной трубки с поплавком (для замены или очистки).

Ротаметр 10А1197 предусматривает 2 варианта присоединения к трубопроводу: санитарное по DIN 11851 (для трубок диаметром (1/2, 3/4, 1, 1 1/2 и 2”) или внутреннюю резьбу (G1/4, G1/2, G3/4, G1, G1 1/2 и G2”).
Ротаметр 1ОА1198 предусматривает фланцевое присоединение к трубопроводу по DIN 2501 (DN10, 15, 20, 25, 40, 50). Условное давление PN40 (для DN 10-25) и PN 16 (для DN40 и DN50).

Итак, заказчик выбирает тип ротаметра и предоставляет параметры измеряемого газа:

  • наименование газа;
  • расход измеряемого газа при нормальных условиях (0°С и 1,013 бар (абс.), Qн (м3/ч);
  • температура измеряемого газа Т, К
  • абсолютное давление измеряемого газа p, бар;
  • плотность измеряемого газа при нормальных условиях рн, кг/м3.

Дальнейшие операции по выбору ротаметра - за поставщиком. В нашей фирме выбор ротаметра осуществляется с помощью специальной программы. Однако представляется целесообразным изложить основные операции этой программы. Вначале выбирается размер ротаметра. Для этого расход газа при нормальных условиях приводится к расходу воздуха при нормальных условиях. Именно этот параметр определяет размер ротаметра.

Эквивалентный расход воздуха может быть подсчитан по формуле:

Где:
Qнв – расход воздуха при нормальных условиях, определяющий размер ротаметра;
Тн - нормальная температура, К (Тн =273,15 К);
рн- нормальное абсолютное давление, бар (рн =1,013 бар);
pнв - плотность воздуха при нормальных условиях, кг/м3(pнв = 1,293 кг/м3).

Таким образом, формула (I) приобретает вид:

Если результат расчета находится в диапазоне от 0,003 до 510 м3/ч, то с точки зрения пропускной способности можно использовать ротаметры серии 10А1190. По результатам расчета и свойствам измеряемой среды производится выбор конструктивных особенности ротаметров. Во-первых, выбирается исполнение измерительных трубок. Всего имеется 3 исполнения:

  • трубки с тремя плоскими поверхностями (рис. 4), расположенными по длине конической трубки параллельно центральной оси. Эти плоские поверхности обеспечивают направление поплавка на всем диапазонеконтроля. Применяются с ротаметрами малого размера (размер ротаметра 1/4”, размер измерительной трубки от 1/16, до 1/4”). Минимальное расстояние между поплавком и внутренними плоскими поверхностями обеспечивает хорошую видимость поплавка (и его измерительной кромки) дажеконтролях расхода загрязненных сред. Поплавок перемещается точно по центру трубки;
  • трубка, снабженная внутренними направляющими ребрами (рис. 5) - это стандартный вариант трубки для ротаметров размером от 1/2 до 2”. Направляющие ребра центрируют поплавок во всем диапазоне рабочего хода поплавка. Минимальный зазор между измерительной кромкой поплавка и направляющими ребрами обеспечивает хорошую видимость измерительной кромки;
  • коническая трубка (рис. 6) используется для сложных рабочих условий (резкие изменения давления, вибрация трубопровода и т.п.) в ротаметрах размером от 1/2 до 2”. Таким образом, достигается большая площадь проходного сечения по сравнению с ротаметрами, в которых трубка снабжена внутренними направляющими ребрами. Поплавок в такой трубке насажен па ось, расположенную по центру трубки.

Во-вторых, определяется исполнение поплавка (7 типов конструкций):

форма поплавка ротаметра

А - измерительная кромка

В табл. 1 представлены описания и условия применения поплавков различных типов.
Теперь - ответ на поставленный вопрос о максимальном расходе газа через стеклянный ротаметр.
Рассмотрим сначала ротаметр, состоящий из поплавка 1 (табл. 1) и трубки с тремя плоскими поверхностями (рис. 4). Для ротаметров этого типа (условный диаметр 1/4") значение эквивалентного расхода воздуха Qнв заключено в диапазоне от 0,003 до 4,28 м3/ч (применительно ко всем размерам измерительной трубки и всем материалам поплавка).

Таблица I

Рисунок
Наименоване
Пояснение
1
Шаровой поплавок Используется для ротаметров размером 1/4 с измерительными трубками с тремя плоскостями (рис. 4) размером от 1/16 до 1/4. Поплавок может быть выполнен из нержавеющей стали, мерного стекла, сапфира, карболоя (сплав кобальта, вольфрама и углерода) или тантала.
2
Поплавок с направляющим кольцом GSVT Используется в комбинации с трубками, снабженными внутренними направляющими ребрами (рис. 5), по которым перемещается нижнее направляющее кольцо. Эта конструкция поплавка являемся стандартной, для нее характерна независимость показания от вязкости жидкости. Стандартный материал поплавка - нержавеющая сталь. Кроме того, поплавок может быть выполнен из хастеллоя, алюминия, бронзы, поливинилхлорида пли фторопласта.
3
Поплавок с направляющим кольцом GNSVT Используется в комбинации с трубками, снабженными внутренними направляющими ребрами (рис. 5), по которым перемещается нижнее направляющее кольцо. Поплавок GNSVT дает увеличение расхода на 25-30 % по сравнению с поплавком GSVT. Положеиие поплавка чувствительно к язкости жидкости.
4
Поплавок с небольшим перепадом давления GUSVT Разработан специально для контроля расхода газа при малых значениях давления. Обеспечивает измерение при малых значения перепада давления. Используется в комбинации с трубками, снабженными внутренними направляющими ребрами, по которым перемещается нижнее направляющее кольцо (рис. 5).
5
Поплавок с направляющим стержнем SV Перемещается по стержню, укрепленному по центральной линии измерительной трубки. Применяется в комплекте с коническими трубками (рис. 6).
6
Поплавок с направляющим стержнем NSV Перемещается по стержню, укрепленному по центральной линии измерительной трубки. Поплавок NSV дает увеличение расхода по сравнению с поплавком SV.
7
Поплавок BL Применяется специально для повышенных значений расхода. Используется в комбинации с трубками, снабженными внутренними направляющими ребрами (рис. 5).

Автор ответа: Юрий Яковлевич Казинер - кандитат технических наук

заместитель начальника отдела тендеринга департамента АСУТП ООО "АББ Автоматизация"

 


 

 

 

 

 

 





 
           
 
Copyright ® 2011 Yuyao Kingtai Instrument Co. Ltd
Создание и разработка сайта - ДС "АРТ33"