Вимірювання вологості газу в трубопроводі

Зміст

Вступ

1. Огляд і аналіз методів вимірювання вологості газу

1.1 Аналізатор, що вимірює температуру конденсації пари води на охолоджуваному дзеркалі

1.2 Ємкісні аналізатори

1.3 Електролітичні аналізатори на основі п'ятиокису фосфору

1.4 Аналізатори вологості на основі кварцевого кристалу

1.5 Порівняння методів вимірювання вологості газу в потоці

2. Розробка принципової та структурної схем приладу для вимірювання вологості газу

3. Визначення та дослідження основних елементів і вузлів приладу для вимірювання вологості газу

3.1 Термоперетворювач опору

3.2 Ємнісний перетворювач вологості

3.3 Тенорезисторний перетворювач тиску

4. Розрахунок основних елементів вузлів приладу для вимірювання вологості газу

4.1 Розрахунок термоперетворювача опору

4.2 Розрахунок ємнісного перетворювача вологості

4.3 Розрахунок габаритно-монтажних параметрів приладу

5. Розрахунок метрологічних характеристик

5.1 Абсолютна вологість (a)

5.2 Точка роси (Т_D )

5.3 Вимірювання точки роси вище 20°С

5.4 Об'ємний вологовміст (x).

6. Розрахунок швидкодії і точності вимірюваних параметрів

6.1 Оцінка характеристики ВК по точності і швидкодії

6.2 Вибір апаратури обробки (ЕОМ)

Висновок

Список літератури та посилань

Умовні позначення

р - тиск, МПа;

ε - діелектрична проникність середовища;

φ - відносна вологість, %;

а - абсолютна вологість, г/м³ ;

V - об’єм, ;

G - сила, Н;

С - ємність, пФ;

h - товщина, м;

R - опір, Ом;

U - напруга, В;

l - довжина, м;

b - ширина, м;

Т - температура, ºС;

Т_D - температура точки роси, ºС

Вступ

Вологість газу є одним з основних параметрів при добуванні, транспортуванню і переробці природного газу. Надійне і точне вимірювання цього параметра потрібний на всіх етапах - від свердловини до газопереробного заводу, істотно впливає на економічність і ефективність процесів. Завдання вимірювання вологості можна розділити на три великі групи по різних процесах газової промисловості, а саме:

у процесах осушення газу на родовищах і газопереробних заводів;

при транспортуванні газу;

у комерційному обліку газу.

Серед численних аналізаторів, використовуваних для лабораторного аналізу вологості газу, лише лічені одиниці здатні працювати в потоці. Можна виділити чотири основних типів таких аналізаторів.

Аналізатор, що вимірює температуру конденсації пари води на охолоджуваному дзеркалі. Це аналізатор що здійснює вимірювання в одиницях температури точки роси.

Аналізатор з електролітичним осердям на основі п'ятиокису фосфору, також реалізовуючий перший принцип - закон електролізу Фарадея (що зв'язує кількість електрики з масою поглиненої Р₂ О₅ води). Вимірювання здійснюється в абсолютних одиницях, перерахунок в одиниці температури точки роси проводиться по таблицям ASTM або ГОСТ.

Ємнісні аналізатори, що реалізують принцип зміни ємності конденсатора за рахунок зміни діелектричної проникності, яка залежить від вмісту вологи.

Аналізатор, що реалізовує принцип мікровагів на основі п'єзокристала з спеціальним покриттям. Вода, поглинаючись в порах полімерного покриття кварцевого резонатора, змінює його масу, а, отже, і його частоту. Аналізатор вимірює абсолютну вологість, і для перетворення в температуру точки роси використовуються таблиці ASTM або ГОСТ.

1. Огляд і аналіз методів вимірювання вологості газу 1.1 Аналізатор, що вимірює температуру конденсації пари води на охолоджуваному дзеркалі

Призначення

Аналізатор "КОНГ-ПРИМА-10" рисунок 1 застосовується для вимірювання точки роси по волозі і вуглеводням в природному газі, повітрі і в інших газах. Аналізатор може бути використаний в газовій, нафтовій промисловості і інших галузях народного господарства для контролю якості технологічних процесів по параметру - точка роси вологи (вологість) і точка роси вуглеводнів.

Рисунок 1 - Аналізатор температури точки роси "КОНГ-ПРИМА-10"

Метод вимірювання

У інтерференційному аналізаторі точки роси "КОНГ-ПРИМА-10" рисунок 2, як і в попередніх моделях приладів серії "КОНГ-ПРИМА", реалізований конденсаційний принцип вимірювання з реєстрацією процесів конденсації оптичним методом. Суть методу полягає у вимірюванні температури, до якої необхідно охолодити прилеглий до охолоджуваної поверхні шар вологого газу, для того, щоб довести його до стану насичення при робочому тиску. Метод визначення точки роси, використовуваний в аналізаторі, відповідає ГОСТ 20060-83 і ГОСТ 20061-84.

Опис і принцип роботи

Джерелом випромінювання є лазерний світлодіод 10, поляризоване світло від якого через систему оптичних лінз 4,11 під певним (спеціально заданим) кутом потрапляє на кремнієву пластину 9 (дзеркало або ЧЕ).

Дзеркало 9 охолоджується трьохкаскадною термоелектронною батареєю 8. Відбите від дзеркала світло реє

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать