Устройство для измерения весового уровня газо-жидкостной смеси
I иъ
ЛИС Н
О А
ИЗОЬРЕТЕНИЯ
247543
С0193 Советски т
Социалистическими
Респуслит
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Зависимое от авт. свидетельства Мо
Кл. 42е, 31/01
42l, 1/02
Заявлено 22. т/11.1967 (Мв 1175226/18-10) с присоединением заявки Мс
Приоритет
Комитет по делам
МПК 6 011
G 01п
УДК 681.128.3(088.8) 531.756 (088.8) изобретений и открытий ори Совете йтинистров
СССР
Опубликовано 04.VII.1969. Бюллетень чо 22
Дата опубликования описания 11.XII.1969
Авторы изобретсния
К. A. Блинов и Л. И. Щеголев
Заявитель
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЕСОВОГО УРОВНЯ
ГАЗО-ЖИДКОСТНОЙ СМЕСИ
Устройство может быть использовано при исследованиях движения двухфазных сред применительно к условиям парогенерирующих, деаэрирующих, химических и других аппаратов, там, где необходимо определять весовой уровень и относительную плотность вспененной жидкости над барботажными устройствами.
Известно устройство для измерения плотности и газосодержания жидкости, включающее неподвижную трубку, внутри которой находится поплавок на гибком тросике. Уровень жидкости, регистрируемый с помощью обычной водоуказательной колонки, соответствует весу столба двухфазной смеси над плоскостью присоединения нижнего штуцера, т. е. он является весовым, но измеряется лишь и одной зафиксированной точке. Существующие устройства для просвечивания барботажного слоя узким пучком у-лучей имеют ряд систематических погрешностей, связанных, например, с неравномерным распределением легкой фазы по поперечному сечению потока, с ограниченной шириной пучка у-лучей и его энергетической неоднородностью. В частности, измерения таким методом затрудняются при наличии в просвечиваемом сосуде внутренней защитной рубашки, так как в зазоре между ней и корпусом содержание легкой фазы существенно отличается от соответствующей величины в центральной части сосуда. К числу недостатков у-просвечивания следует отнести также потенциальную радиационную опасность для обслуживающего персонала. Таким образом, у-просвечивание не всегда оправдано, особенно на стендах атмосферного давления.
С целью устранения указанных недостатков, а также с целью определения весового уровня на различных участках барботируемого объема, в предлагаемом устройстве вертикальная измерительная трубка выполнена перемещающейся по высоте и в плоскости поперечного сечения аппарата и снабжена в нижней части гидрозатвором, имеющим форму стакана с узким кольцевым опускным участком.
На чертеже изображено предлагаемое устройство для измерения весовых уровней в любой точке газо-жидкостного объема выше перфорированного листа.
В нижней части вертикальной трубы 1 закреплен стаканчик-гидрозатвор 2, исключающий попадание в трубу пузырей. Внутри трубы находится поплавок 8, связанный через блок 4 гибкой, но не растягивающейся нитью или тросиком с небольшим противовесом
5, снабженным стрелкой. Диаметр поплавка на 4 — 5 лтл меньше внутреннего диаметра
30 трубы, что обеспечивает его свободное пепе247543
3 мещение и не затрудняет колебаний жидкости в трубе. Расположенный под поплавком грузик б, не нарушая условий плавучести, поддерживает вместе с противовесом натяжение нити при любых смещениях уровня в трубе.
Противовес перемещается по шкале 7.
Благодаря гидрозатвору 2 внутри трубы 1 устанавливается уровень, соответствующий весу столба смеси, находящейся выше входной кромки этого «стаканчика». Уравновешенный поплавок всегда следует за колебаниями весового уровня, а связанная с поплавком стрелка противовеса 5.отмечает эти изменения на шкале 7. Зная глубину погружения устройства в двухфазную смесь и показание по шкале, легко зафиксировать значение весового уровня в любой точке на различной высоте и в плоскости поперечного сечения барботажного аппарата, относительную плотность (содержание газа) выше гидрозатвора, а также оценить пульсации уровня при постоянной нагрузке и при неизменном положении устройства.
Нижнему пределу измерений описанным устройством соответствуют тонкие слои, для которых весовой уровень сопоставим с размером поплавка по вертикали.
Характеризующееся наибольшей простотой устройство, изображенное на,фиг. 1, предназначается для атмосферных стендов. Однако герметизация района движения противовеса
5 и уплотнение вокруг перемещающейся по оси трубы 1 дают возможность использовать предлагаемую схему при повышенном давлении (фиг. 2). В последнем случае за движением противовеса наблюдают через устройст5 во типа водоуказательной колонки парового котла. Небольшие разгрузочные отверстия, способствующие выравниванию давления в рабочей колонке .и внутри устройства, а также теплоизоляции внешних поверхностей, на
10 фиг. 2 не йоказаны.
Использование в предлагаемой конструкции гидрозатвора с узким кольцевым опускным участком позволяет, не,искажая структуры потока, измерять местные значения ве15 сового уровня как при горизонтальном перемещении двухфазного потока, так и при восходящем движении газо-жидкостной среды, что особенно важно при экспериментальном изучении барботажных аппаратов.
Предмет изобретения
Устройство для измерения весового уровня газо-жидкостной смеси, содержащее вертикальную трубку с поплавком внутри,и схему
25 регистрации сигналов, отличающееся тем, что, с целью определения весового уровня на различных участках барботируемого объема, вертикальная трубка выполнена перемещающейся по высоте и в плоскости поперечного сече30 ния аппарата,и снабжена в нижней части гидрозатвором, .имеющим форму стакана с узким кольцевым.опускным участком.
247543 сбег. 1
Фиг, 2
Составитель Н. П. Варнек
Техред А. А. Камышникова Корректор С. М. Сигал
Редактор Б. Б. Федотов
Типография, пр. Сапунова, 2
Заказ 3188/15 Тираж 480 Подписное
ЦНИИПИ Комитета ио делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва 5К.-35, Раушская наб., д. 4,5
