Промышленная очистка газов - Страус В.
Скачать (прямая ссылка):
Существует много типов трубок Пито. Для них не нужны длинные «участки успокоения» потока в газоходе, поскольку они служат для измерения локальных скоростей. Трубки невелики по размерам, поэтому их можно вівести в газоход через небольшое отверстие в стенке без остановки газоочистительной установки; они не вызывают заметной потери давления газового потока. Основной недостаток трубок Пито состоит в том, что для определения полного газового потока необходимо провести целый ряд измерений скоростей для установления профиля скоростей газового потока. Затем проводится интегрирование профиля, обычно графическими методами. Следовательно, в случае внезапных флуктуаций газового потока найденное значение расхода будет неточным.
В основном трубка Пито состоит из трубок динамического давления и трубки статического давления. В простейшей форме (рис. II-1) в трубке типа «крюк» статическое давление может измеряться у стенки газохода. Такая конструкция применима для очень узких газоходов, для которых многостенные трубки Пито могут оказаться слишком широкими и их введение в газоход вызо-ет^нарушение режима газового потока, либо когда отсутствуют РУоки стандартного размера. Предпочтительнее срезать переднюю
кромку трубки в виде конуса под углом 8°, но она может быть и прямой.
трубки динамического и статического давления монти-
тся в один узел. Образцы, соответствующие британскому стан-
59
Рис. II-1. Трубка Пито типа «Крюк» для измерения ударного давления с отдельными выпусками для статического давления в трубе или в стенке короба [185]:
I — ударное отверстие; 2 — выпускные отверстия.
дарту (британский стандарт № 1042) [128], представлены на
рис. II-2. Для малых расходов газа рекомендуется эллипсоидальная головка, показанная на рис. 11-2,8. Она более надежна, чем цилиндрическая головка, предложенная Национальной физической лабораторией и представленная в ранних изданиях стандарта. Кроме обычных трубок Пито существует обратная трубка,
Рис. II-2. Трубки Пито с полусферической (о) и эллипсовидной (б) головками для измерения статического давления:
J — уплотнители для выравнивания по центру внутренней трубки; 2 — варианты закругления (до 3D); 3 — отверстия в наружной трубе (7 отверстий диаметром Dl8; наружная поверхность гладкоотделенная без заусениц).
60
(рис. II-3), преимуществом которой является простота ввода в газоход и большая разность давлений. В этих случаях скорость газа (в м/с) может быть рассчитана из эмпирического соотношения
и= 1,256 V (ДЛ/р) (II.1)
где Дh — разница давлений, Па; р — плотность газа, кг/м3.
Для более низких скоростей газового потока используются тепловые анемометры. Их работа сильно зависит от температуры, и они нуждаются в относительно частой калибровке. В последнее время для температур до 50 0C успешно применялись термометры; была найдена зависимость между потоком воздуха, температурой, влажностью и давлением [838]. Термометры особенно надежны при непрерьшном измерении скорости газового потока в условиях комнатной температуры.
Если необходимо измерить не только скорость, но и направление движения газов, например, для сопел, центробежных форсуїнок и т. п., может быть использована трубка Пито с угловым перемещением («рысканьем»). Такой прибор, снабженный сферической головкой и водяным охлаждением, был разработан в исследовательской лаборатории фирмы Юнайтед Стил [630].
При применении трубок Пито или другого прибора, измеряющего локальную скорость, эти измерения должны проводиться в нескольких точках, желательно на прямолинейных участках газохода.
Газоходы круглого сечения обычно разделяют на ряд колец и измеряют скорости по двум направлениям, пересекающимся под прямым углом. При этом получают четыре значения скорости для каждого кольца. Если скорость потока у стенки трудно замерить, она может быть оценена на основании графика зависимости скорости от расстояния до стены (в логарифмических координатах) .
В случае прямоугольных газоходов или газоходов неправильной формы их сечение разбивают на ряд прямоугольников, и скорость потока измеряют в центре каждого из них. Такое измерение обычно проводится через несколько входных отверстий, сделанных либо в одной стенке, либо, что более желательно, в двух прилегающих стенках газохода. В случае неустойчивых газовых потоков предпочтительнее измерять изменение потока в одной точке. Если газовый поток находится в области обтекания, скорость в центре круглого газохода в два раза больше средней
Рис. I I-з Сдвоенная или реверсивная трубка Пито:
— трубка из нержавеющей стали; 2 —муфта; 3 —переход.
61
скорости. В альтернативном варианте можно измерять скорость на расстоянии 0,762 радиуса от оси трубы.
При относительно малых расходах газа применяются и другие измерительные устройства, такие как переносные жидкостные газометры или сильфоны (обычно для измерения городского газа). Клапанные вентиляционные приборы и приборы с меняющейся апертурой (ротаметры) используются также для измерения средних газовых расходов, в частности, при технологическом контроле процесса. Их действие основано на том, что весь газовый поток проходит через прибор, и поэтому они используются обычно для измерения объемов газов, отобранных в пробоотборник, а не для измерения полного расхода газа в газоходе.