Разработка расходомера переменного перепада давления с соплом ИСА 1932. Курсовая работа (т). Другое.
🛑 👉🏻👉🏻👉🏻 ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻
Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.
Помощь в написании работы, которую точно примут!
Похожие работы на - Разработка расходомера переменного перепада давления с соплом ИСА 1932
Нужна качественная работа без плагиата?
Не нашел материал для своей работы?
Поможем написать качественную работу Без плагиата!
Министерство образования и науки
РоссийскоФедерации
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное
учреждение
высшего профессионального образования
КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ им. А.Н. ТУПОЛЕВА
Кафедра стандартизации, сертификации
и технологического менеджмента
Методы и средства измерений,
испытаний и контроля
Разработка расходомера переменного
перепада давления с соплом ИСА 1932
q о - объемный расход при
рабочих условиях, м 3 /с ;
p - абсолютное давление среды перед СУ, Па ;
T - термодинамическая температура среды, К ;
- индекс, определяющий порядковый номер элемента;
- массовая доля компонента газовой смеси;
η - динамическая вязкость среды, Па с ;
R - газовая постоянная, Дж/ (кг К);
Re - число Рейнольдса, определенное относительно диаметра ИТ;
C p - удельная изобарная теплоемкость, Дж/ (кг К);
C v - удельная изохорная теплоемкость, Дж/
(кг К);
k - показатель изоэнтропии (адиабаты);
z - коэффициент (фактор) сжимаемости;
K ш - поправочный коэффициент на шероховатость внутренней
поверхности ИТ;
K п - поправочный коэффициент на притупление входной кромки
отверстия диафрагмы;
β - относительный диаметр отверстия СУ;
d - диаметр отверстия или горловины СУ при рабочей температуре
среды, м ;
D - внутренний диаметр ИТ на входе в СУ или входного
цилиндрического участка сопла ИСА 1932 при рабочей температуре среды, м ;
C - коэффициент истечения, рассчитанный при числе Рейнольдса;
K Re - поправочный коэффициент на число
Рейнольдса;
q c - объемный расход, приведенный к
стандартным условиям, м 3 /с ;
d 20 - диаметр отверстия или горловины СУ при температуре 20 °С ,
м ;
D 20 - внутренний диаметр ИТ на входе в СУ или входного
цилиндрического участка сопла ИСА 1932 при температуре 20 °С , м;
γ - температурный коэффициент линейного
расширения,° С -1 ;
δ - относительная погрешность результата
измерений, %;
Некоторые обозначения сокращений приведены непосредственно в
тексте.
. Оценка современного состояния измерения расхода жидких и
газообразных энергоносителей.
С развитием промышленности большое значение приобрели
расходомеры жидкости, газа и пара. На данный момент для измерения расхода
жидких и газообразных энергоносителей применяется свыше 600 видов различных
расходомеров.
Расходомеры необходимы, прежде всего, для управления
производством. Без них нельзя обеспечить оптимальный режим технологических
процессов в энергетике, металлургии, в химической, нефтяной,
целлюлозно-бумажной и многих других отраслях промышленности. Расходомеры
способствуют повышению качества изготовления продукции, устранению брака,
экономии исходных материалов.
В настоящее время к расходомерам предъявляется более десятка
требований, удовлетворить которые совместно достаточно сложно и не всегда
возможно. К этим требованиям относятся: высокая точность измерения (приведенная
погрешность от 0,1 до 1,5%), надежность, независимость результатов измерения от
изменения плотности вещества, быстродействие прибора, большой диапазон
измерения (от 0,001м³/час до 27000 м³/час), необходимость измерения расхода веществ не только в обычных,
но и в экстремальных условиях при очень низких и очень высоких давления (до 900
бар) и температурах (от - 273 ºС до +700 ºС).
На сегодняшний день актуальна проблема измерения расхода
газовых сред с высокой точностью. Повышение точности достигается как за счет
применения новых прогрессивных методов и приборов (тахометрических,
электромагнитных, ультразвуковых и т.п.), так и за счет совершенствования
старых классических методов.
. Выполнение задания на курсовой проект.
. Развитие навыков самостоятельных решений различных
инженерных задач при выполнении полученного задания.
. Изучение НТД на расходомеры переменного перепада давления с
соплом ИСА 1932, чертежей, а также другой дополнительной литературы.
. Изучение системы Mathcad 14.0.0.163 для решения необходимых
математических задач.
. Изучение метода переменного перепада давления.
Большое разнообразие и сложность требований, предъявляемых к
расходомерам и счетчикам, явилось причиной разработки и создания значительного
числа разновидностей приборов.
Расходомер - прибор или устройство из нескольких частей,
измеряющий расход вещества (жидкости, газа или пара).
Условно расходомеры и счетчики можно подразделить на
следующие группы.
А. Приборы, основанные на гидродинамических методах:
Б. Приборы с непрерывно движущимся телом:
силовые (в том числе вибрационные).
В. Приборы, основанные на различных физических явлениях
Г. Приборы, основанные на особых методах:
Среди приборов группы А исключительно широкое применение
получили расходомеры с СУ, относящиеся к прибором переменного перепада
давления. Для малых расходов жидкостей и газов служат ротаметры и поплавковые
приборы, относящиеся к расходомерам обтекания весьма перспективны вихревые
расходомеры.
Из группы Б значительное применение находят различные
разновидности тахометрических расходомеров: турбинные, шариковые и камерные
(роторные, с овальными шестернями), последние - в качестве счетчиков газа, нефтепродуктов
и других жидкостей.
Среди разнообразных приборов группы В чаще других применяют
электромагнитные расходомеры для измерения расхода электропроводных жидкостей и
ультразвуковые (разновидность акустических) для измерения жидкостей и
частичного газа. Реже встречаются тепловые - для измерения малых расходов
жидкостей и газов.
Меточные и концентрационные расходомеры, относящиеся к группе
Г, служат для разовых измерений, например при проверке промышленных
расходомеров на месте их установки. Корреляционные приборы перспективные, в
частности, для измерения двухфазных сред.
Количество вещества можно измерять либо в единицах массы
килограмм (кг), тонна (т), либо в единицах объема кубический метр (м 3 ),
литр (л). В соответствии с выбранными единицами может производиться измерение
либо массового расхода Q м (единицы кг/с, кг/ч, т/ч и т.д.), либо объемного
расхода Q o (единицы м 3 /с, л/с, м 3 /ч и т.д.).
Единицы массы дают более полные сведения о количестве или расходе вещества, чем
единицы объема, так как объем вещества, особенно газов, зависит от
давления и температуры. При измерении объемных расходов газов для получения
сопоставимых значений результаты измерения приводят к определенным (так
называемым нормальным) условиям. Такими нормальными условиями принято считать
температуру t н = 20°С, давление р н = 101325 Па (760 мм ртутного
столба) и относительную влажность φ=0. В этом случае объемный
расход обозначается Q н и выражается в объемных единицах.
где k - коэффициент, зависящий от параметров
сужающего устройства, плотности и вязкости вещества;
Меточными называют расходомеры, основанные на измерении
времени перемещения какой-либо характерной части (метки) потока на контрольном участке
пути.
Метку в потоке создают, как правило, искусственным путем.
Метки могут быть самые разнообразные: ионизационные, радиоактивные,
физико-химические, тепловые, оптические, ядерно-магнитные и др. Соответственно
различны будут устройства для создания метки и ее детектирования при
прохождении ею контрольного участка пути. Радиоактивные, физико-химические и
некоторые оптические метки создают путем ввода в поток постороннего
вещества-индикатора. В большинстве остальных случаев метка образуется в самом потоке
без ввода постороннего вещества. Меточные расходомеры - приборы не
непрерывного, а дискретного действия, но при высокой частоте образования меток
можно практически говорить о непрерывном измерении расхода. Значительно чаще
меточные расходомеры применяют не в качестве эксплуатационных приборов для
непрерывного измерения, а для различных лабораторных и исследовательских работ,
и в частности при градуировке и поверке других расходомеров.
Погрешность измерения расхода у меточных расходомеров
колеблется от плюс минус (0,1÷0,2) до (2-3) процентов в
зависимости от рода метки, измерительной аппаратуры, способа детектирования и
соответствия скорости перемещения метки средней скорости потока. Наибольшая
точность достигается при отсутствии необходимости в отборе проб в контрольных
сечениях. Длина контрольного участка, в зависимости от рода метки, может быть
от нескольких миллиметров до нескольких километров.
Меточные расходомеры могут быть с одним или двумя детекторами
метки. В первом случае рисунок 1.2 (а) контрольное расстояние L считается от места ввода
метки 1 до детектора 2, во втором рисунок 1.2 (б) - между двумя детекторами 2 к
3.
Рисунок 1.2 - Принципиальные схемы меточных расходомеров
Обычно у меточных расходомеров расстояние L в процессе измерения
остается неизменным, но были разработаны расходомеры, у которых время Дт
поддерживалось постоянным путем автоматического перемещения одного из
детекторов и изменения таким образом расстояния L, которое в этом случае
будет измеряемой величиной. В этом случае достигается линейность шкалы, но
усложняется устройство. Такие расходомеры не получили распространения.
В рассматриваемых приборах имеется катушка-отметчик, расположенная
рядом с трубопроводом или намотанная на него, которая в зависимости от свойств
измеряемого вещества создает токовую или магнитную метку. При проходе метки
через контрольное сечение, где расположена вторая катушка, в последней
возникает импульс тока. Время перемещения метки на контрольном участке
определяется по разности между временем появления импульса во второй катушке и
временем подачи возбуждающего импульса в первую катушку.
На рисунке 1.3 показана схема прибора с токовыми метками для
измерения расхода электропроводной жидкости, движущейся по прямоугольному
каналу А.
Рисунок 1.3 - Схема расходомера с токовыми метками
Токовая метка создается прямоугольной катушкой Б,
расположенной параллельно плоскости канала, при подаче в нее прямоугольного
импульса тока от генератора 5. Возникающий при этом в жидкости ток перемещается
вместе с ней. Когда он проходит мимо приемной катушки В, установленной на
расстоянии х от первой катушки с другой стороны канала перпендикулярно к его
плоскости, в ней возникает ЭДС. В момент пересечения токовой меткой плоскости
катушки. В ЭДС в ней переходит от положительного к отрицательному значению.
Поэтому время Δτ перемещения метки по
контрольному участку длиной х равно разности времен между моментом, когда ЭДС в
катушке. В становится равной нулю, и моментом подачи возбуждающего импульса в
катушку Б. Сигнал от катушки В поступает на умилительно-амплитудный
ограничитель 1. Последний, связанный через ключ Г с генератором 5, включает его
в момент перехода через нуль напряжения на выходе усилителя 1. На селектор
полярности 2 одновременно поступают сигналы от усилителя 1 и генератора 5 после
дифференцирования вырабатываемых им прямоугольных импульсов тока. Выходной
сигнал селектора 2 имеет сложную форму. Его передний фронт переключает триггер
3, на выходе которого образуется прямоугольный импульс. Частота этих импульсов,
равная частоте импульсов генератора 5, и, следовательно, обратно
пропорциональная расходу, измеряется частотомером 4. [17]
Расходомеры, основанные на этом методе измерений, состоят из
устройства, периодически создающего ту или иную метку потока, и устройства,
фиксирующего момент прохождения метки, а также из прибора, измеряющего
продолжительность перемещения метки на фиксированное расстояние. Измерив время
перемещения метки, легко определить ее скорость и расход потока в трубопроводе.
Точность измерения расхода с помощью меточных расходомеров колеблется в
довольно широких пределах: ± (0,2-3,0) %.
Расходомер с магнитными метками был разработан для измерения
расхода магнитных железорудных пульп. Вокруг трубопровода из немагнитного
материала, по которому движется пульпа, намотаны две катушки на расстоянии друг
от друга. При подаче в первую из них кратковременного импульса тока в пульпе
образуется магнитная метка длиной l. В момент прохода метки внутри второй
катушки в последней возникает импульс тока. Средний радиус катушки
рекомендуется иметь равным l для получения выходного сигнала наибольшей крутизны.
Применяется в основном для разовых измерений, например при проверке
промышленных расходомеров на месте их установки, для градуировочных работ,
периодических измерений расхода газа при сверхвысоких скоростях (т.е. там, где
другие методы трудно применить), различных промышленных и
лабораторно-исследовательских установках.
В большинстве случаев эти приборы существуют лишь в виде
опытных образцов, серийный выпуск которых в России еще не налажен вследствие
недостаточной надежности конструкции, сложности и высокой стоимости
изготовления. [17]
. Узкий интервал измеряемых параметров
. Является на сегодняшний день нестандартными СИ
. Недостаточная надежность конструкции
1. периодические измерения расхода газа при
сверхвысоких скоростях
расходомер переменный перепад давление
В данной работе определяется расход газовой смеси методом
переменного перепада давления. Принцип метода состоит в том, что в
измерительном трубопроводе, по которому протекает газовая смесь,
устанавливается сужающее устройство (в данной работе сопло ИСА 1932), создающее
местное сужение потока. Вследствие перехода части потенциальной энергии потока
в кинетическую, средняя скорость потока в суженном сечении повышается, в
результате чего статическое давление в этом сечении становится меньше
статического давления перед сужающим устройством. Разность этих давлений тем
больше, чем больше расход протекающей среды. Следовательно, это может служить
мерой расхода [3]
Расходомеры с сужающими устройствами СУ основаны на измерении
перепада давления, возникающего в результате преобразования в СУ части
потенциальной энергии в кинетическую. Рассмотрим разновидности СУ. Сопло
четверть круга - одно из наиболее исследованных сужающих устройств,
предназначенных для малых чисел Re. Возможные четыре разновидности этого сопла
показаны на рисунке 1.33.
Рисунок 1.4.1 - Сопло четверть круга
Профиль сопла образуется дугой радиуса r. Во всех случаях, когда
центр радиуса r
находится в пределах диаметра трубы рисунок 1.4.1 (а - в), профиль сопла равен
четвертой части окружности, соединяющейся по касательной с торцевой плоскостью
сопла. При больших m, когда r > (D - d) /2, профиль сопла очерчен другой, которая образует угол с
торцевой плоскостью сопла.
Имеются два типа цилиндрических сопел: несимметричное рисунок
1.4.2 (а) и симметричное рисунок 1.4.2 (б).
Рисунок 1.4.2 - Цилиндрические сопла: а - несимметричное; б -
симметричное
Достоинство цилиндрического сопла - простота изготовления,
недостаток - неизбежность в процессе эксплуатации притупления выходной острой
кромки, в результате которого коэффициент расхода α будет возрастать и одновременно, как показали опыты будет
возрастать и значение Re min . Последнее приводит к уменьшению области
постоянства α.
Комбинированное сопло, профиль которого показан на рисунке
1.4.3, является сочетанием сопла четверть круга на входе и цилиндрической
части, имеющей длину z на выходе.
Рисунок 1.4.3 - Комбинированное сопло
Профиль комбинированного сопла имеет сходства с профилем
стандартного сопла, но входная часть очерчена не двумя, а одним небольшим
радиусом, а цилиндрическая часть значительно длиннее.
Наряду с рассмотренными диафрагмами и соплами к стандартным
сужающим устройствам международный стандарт ИСО 5167, а также отечественные
нормы относят так называемые расходомерные трубы: классические трубы Вентури и
сопло Вентури. Характерный их признак - расходящийся конус - диффузор, расположенный
на выходе после наименьшего сечения горловинытрубы. Диффузор отрезает мертвые
зоны, имеющиеся на выходе у диафрагм и сопел, в которых вследствие
вихреобразования происходит потеря энергии.
Диафрагма рисунок 1.4.4 (а) представляет собой тонкий диск с
круглым отверстием, ось которого располагается по оси трубы Передняя (входная)
часть отверстия имеет цилиндрическую форму, а затем переходит в коническое
расширение. Передняя кромка отверстия должна быть прямоугольной (острой) без
закруглений и заусениц. Стандартные диафрагмы устанавливаются на трубопроводах
диаметром не менее 50 мм. [17]
Рисунок 1.4.4 - Стандартные сужающие устройства: а -
диафрагма; б - сопло; в - сопло Вентури
Сопло рисунок 1.4.4 (б) имеет спрофилированную входную часть,
которая затем переходит в цилиндрический участок диаметром d (его значение входит в
уравнения расхода). Торцевая часть сопла имеет цилиндрическую выточку
диаметром, большим d, для
предохранения выходной кромки цилиндрической части сопла от
повреждения.
Сопло Вентури контур показан на рисунке 1.4.4 (в) имеет
входную часть с профилем сопла, переходящую в цилиндрическую часть, и выходной
конус (может быть длинным или укороченным). Минимальный диаметр трубопровода
для стандартных сопл Вентури составляет 65 мм. На рисунке 1.4.4 символами p 1 и р 2 отмечены
точки отбора давлений на дифманометр.
Между расходом и перепадом давления в сужающем устройстве
существует определенная квадратичная зависимость, что позволяет дифманометры,
измеряющие перепад давления, градуировать в единицах расхода. Такие
дифманометры называются дифманометрами-расходомерами. Для получения равномерной
шкалы расходомера в кинематическую или электронную схему дифмакометров или
вторичных приборов включаются различные типы устройств, извлекающих квадратный
корень. Наличие таких устройств является одним из недостатков метода измерения
расхода по перепаду давления.
Сопло ИСА 1932 - тип стандартного сужающего устройства,
которое состоит из сужающейся секции с закругленным профилем и цилиндрической
горловины.
Сопло ИСА 1932 - сужающее устройство с круглым отверстием,
состоящее из сужающейся секции с закругленным профилем и цилиндрической
горловины. Сопло ИСА 1932 применяют при следующих условиях:
диаметр условного прохода трубопровода лежит в пределах ;
коэффициент , равный отношению лежит в пределах ;
значение числа Рейнольдса, равное отношению силы инерции к силе
вязкости
Стандартные сопла предназначены для работы в той области чисел Re, в которой коэффициент сужения , равный отношению площади самого узкого
места струи к площади отверстия сужающего устройства равен единице. Степень
вносимой погрешности сужающим устройством определяется потерей давления .
Основное преимущество расходомеров с сужающим устройством,
выполненным в виде сопла ИСА 1932 заключается в том, что такое сопло обладает
стабильными характеристиками при длительной эксплуатации, обладает относительно
малыми габаритами.
Отбор давления производится через отверстия в стенках
измерительного трубопровода до сужающего устройства, а так же через отверстия в
измерительном трубопроводе после сужения потока.
К недостаткам расходомеров с сужающими устройствами можно
отнести:
квадратичная зависимость между расходом и перепадом давления;
точность дифманометра гарантируется в пределах от 30 до 100%;
предельная приведенная погрешность расходомеров редко бывает
меньше 1-2%.
Несмотря на свои недостатки, данные расходомеры получили
широкое распространение благодаря следующим достоинствам:
универсальность применения - они пригодны для измерения
расхода любых жидких и газообразных веществ в широком диапазоне изменения
температур и давлений;
удобство массового производства - наиболее сложные части
комплекта расходомера (дифманометр) можно изготовлять крупными сериями, так как
они не зависят от рода вещества и значения расхода.
Измеряемая среда: смесь из трех компонентов - азота, диоксида
углерода и воздуха.
2. Абсолютное давление смеси р = 1,1 МПа.
Для построения математической модели расходомера,
предназначенного для измерения расхода жидких и газообразных энергоносителей,
требуется рассчитать тепловые сопротивления между некоторыми элементами.
Формулы тепловых сопротивлений содержат коэффициенты теплообмена, которые, в
свою очередь, зависят от теплофизических параметров газового потока.
Из работы [2], в частности, следует, что для расчета
коэффициентов теплообмена требуется определить, по крайней мере, следующие ТФХ
газового потока:
η - динамическую вязкость среды, Па·с;
ν - кинематическую вязкость среды, м ̸ с;
k см
- показатель адиабаты газовой среды;
С - удельную изобарную теплоемкость среды, Вт·с/ (кг·К);
С - удельную изохорную теплоемкость среды,
Вт·с/ (кг·К).
Расчет указанных ТФХ может быть произведен в следующей
последовательности.
. Составляется таблица необходимых физических констант
компонентов по данным справочника [18]. Для удобства пользования составленной
таблицей и проведения дальнейших расчетов каждому компоненту газовой смеси
может быть присвоен свой номер, а сами физические константы компонентов следует
при этом проиндексировать соответствующими номерами:
Таблица 2.1 Исходные данные. Физические характеристики
компонентов газовой смеси
. Вычисляется кажущаяся молярная масса газовой смеси по
формуле:
. Вычисляются объемные доли компонентов газовой смеси по формуле:
После подстановки числовых значений имеем
. Вычисляются парциальные давления компонентов газовой смеси по
формуле с точностью до двух знаков после запятой:
. Составляются таблицы из близлежащих по температуре и давлению
ТФХ компонентов газовой смеси для проведения интерполяции (по данным
справочника [18]).
Таблица 2.2 - ТФХ кислорода при Т = 900 К
c , Дж/ (кг·К) η·10 , Па·с c , Дж/ (кг·К)
Таблица 2.3 - ТФХ азота при температуре Т = 900 К
c , Дж/ (кг·К) η·10 , Па·с c , Дж/ (кг·К)
Таблица 2.4 - ТФХ диоксида углерода при Т = 900 К
c , Дж/ (кг·К) η·10 , Па·с c , Дж/ (кг·К)
. Формула линейной одномерной интерполяции в этом случае
примет вид:
где Y - значение искомой ТФХ компонента газовой
смеси при парциальном давлении p ( );
p м -
ближайшее меньшее табличное значение давления;
р б - ближайшее большее табличное значение
давления;
Y м -
табличное значение ТФХ при давлении p м ;
Y б -
табличное значение ТФХ при давлении р б .
. Вычисляется фактор сжимаемости смеси:
z 0,2618·1,00093+ 0,1353·1,0005 + 0,6029·1,00158 = 1,0014.
. Вычисляется динамическая вязкость газовой смеси по формуле
(2.4), которая в общем случае при n = 4
имеет вид:
В принятых индексах формула преобразуется в следующий вид:
Коэффициенты ij при этом принимают вид:
После подстановки коэффициенты ij принимают значения:
и далее аналогично, подставляя значения η i , η j , μ i , μ j в предыдущую формулу получаем:
φ 11 = 1; φ 12 = 0,98; φ 13 = 1,245; φ 21 = 1,019; φ 22 = 1; φ 23 = 1,283; φ 31 = 0,788;
. Вычисляется коэффициент кинематической вязкости смеси:
. Вычисляется удельная изобарная теплоемкость смеси по формуле:
. Вычисляется удельная изохорная теплоемкость смеси по формуле:
. Вычисляется показатель адиабаты газовой смеси:
k см =1,256 -
коэффициент теплопроводности смеси;
- удельная изобарная теплоемкость смеси;
С =925 - удельную изохорную теплоемкость среды, Вт·с/ (кг·К).
Расход среды - количество среды, протекающей через отверстие
или горловину СУ в единицу времени.
Массовый расход выражают массой среды в единицу времени,
объемный расход при рабочих условиях измерений - действительным объемом среды в
единицу времени, стандартный объемный расход - приведенным к стандартным
условиям в соответствии с требованиями ГОСТ 2939 "Газы. Условия для
определения объема".
По формуле (5.1) ГОСТ 8.586.1-2005 уравнение массового
расхода имеет вид:
1. Число Рейнольдса, которое характеризует отношение
силы инерции к силе вязкости потока:
2. Рассчитывают массовый расход
По формуле (5.9) ГОСТ 8.586.5-2005 [стр.7] выбираем ближайшее
большее из ряда предпочтительных чисел. Таким образом, q m = 3,2 кг/с
3. Максимальное значение объемного расхода
при рабочих условиях по ГОСТ 8.586.1-2005:
4. Минимальное значение массового расхода при
рабочих условиях:
5. Рассчитывается плотность смеси при
стандартных условиях:
. Коэффициент истечения С - отношение действительного значения
расхода жидкости к его теоретическому значению. В общем случае коэффициент
истечения зависит от типа СУ (потери энергии на нем), места расположения
отверстий для отбора давления, от относительного диаметра отверстия СУ, числа
Рейнольдса, неравномерности распределения скоростей по сечению (вызванной
местными сопротивлениями и шероховатостью трубопровода и т.д.).
Коэффициент истечения С сопел ИСА 1932 определяется по формуле
(5.1) ГОСТ 8.586.3-2005 (стр.5):
. Расчитывается коэффициент скорости входа, согласно формуле (3.6)
ГОСТ 5.586.1-2005 (стр.4):
. Значение поправочного коэффициента на шероховатость внутренней
поверхности измерительного трубопровода К ш для
сопел ИСА 1932 принимается равным единице: .
9. Поправочный коэффициент К п
на притупление входной кромки отверстия сопла ИСА 1932 не учитывается.
10. Коэффициент, учитывающий изоэнтропическое
расширение газа на СУ, называют коэффициентом расширения. Он определяется по
формуле (5.2) ГОСТ 5.586.3-2005 [стр.5]:
Показатель изоэнтропии (адиабаты) смеси является термодинамической
характеристикой потока сжимаемых сред, отображающей термодинамический процесс,
происходящий без теплообмена с окружающей средой ( к = 1,256 ).
11. При подстановке данных коэффициентов в
формулу (1), получим:
. Проверяется выполнение неравенства:
. По данным ГОСТ 8.586.3 - 2005 определяется значения верхней
границы Re в и нижней границы Re н диапазона допускаемых
значений Re для выбранного СУ:
. Рассчитываем значения верхней границы Re max и нижней границы Re min рабочего диапазона значений Re по
формулам:
. Проверяется выполнение неравенств:
. Рассчитывается значение вспомогательной величины А по формуле:
. По данным ГОСТ 8.586.3-2005 определяется значение верхней
границы β в и нижнее границы β н диапазона допускаемых значений β для выбранного типа СУ:
. Рассчитываются значения вспомогательных величин В1 и В2 по
формулам:
Е 1 , Е 2 - коэффициенты скорости входа при β в и β н , соответственно;
С 1 - коэффициент истечения при Re max и β в ;
С 2 - коэффициент истечения при Re min и β н ;
К п1 - поправочный коэффициент К п, для СУ К п1
= 1;
К п2 - поправочный коэффициент К п , для СУ К п2
= 1;
К ш1 - поправочный коэффициент К ш при Re max и β в ;
К ш2 - поправочный коэффициент К ш при Re min и β н ;
ε 1 - коэффициент истечения при β в, Δр в ,
к и р;
ε 2 - коэффициент истечения при β н , Δр в ,
к и р;
. Рассчитываются значения вспомогательных величин δ1 и δ2 по формулам:
. Относительно неизвестной величины β решается следующее уравнение:
. Рассчитываем значение β по формуле:
. Для значения β рассчитывается значение вспомогательной величины В по
формуле:
. Проверяется выполнение неравенства:
Неравенство не выполняется 0,958 ≠ 5∙10;
Выполняется неравенство В‹ А. В этом случае принимается β н = β = 0,351.
1. Согласно ГОСТ 8.586.3-2005 потерю давления ∆ω определяют по формуле:
∆ω = (1 - 0,351 1.9 )
∙0,0063 ∙10 6 = 5844 Па;
. Расчет диаметра отверстия или горловины СУ при рабочей
температуре среды d формула 3.1 ГОСТ 5.586.1-2005 (стр.3):
d = β∙ D = 0,351∙0,5 м = 0,2412 м = 241,2 мм.
. Для удобства дальнейших расчетов вычислим E , ε .
Перепад давления на сужающем устройстве определяют с помощью
дифференциального манометра ДСП-160-М1 путем его подсоединения через
соединительные трубки к отверстиям для отбора давления. Он предназначен для
измерения и визуального контроля параметров расхода жидкости, газа или пара по
перепаду давления в сужающих устройствах, перепада избыточного и
вакуумметрического давлений и уровня жидкости.
Выбор дифференциального манометра ДСП-160-М1 обосновывается
тем, что он соответствует требованиям, предъявляемым к продукции данного вида,
а технические характеристики ДСП-160-М1 позволяют использовать его в
проектируемом расходомере. Основные характеристики дифференциального манометра
ДСП-160-М1 приведены в табл.4.1.
Таблица 4.1 - характеристики дифференциального манометра
ДСП-160-М1
Наименование
технической характеристики
предельно
допускаемое рабочее избыточное давление, кг∙с / см 2
предельные
номинальные перепады давления, кг∙с / см 2
0,0063;
0,01; 0,016; 0,025; 0,04; 0,063; 0,1; 0,16; 0,25
Сопло ИСА 1932 изготавливают из коррозионно-, жаро-, стойкого
по отношению к среде материала, температурный коэффициент линейного расширения
которого известен в рабочем диапазоне температур. Выбранным материалом является
сталь марки 12Х18Н9Т, согласно [5].
На рисунке 4.1 приведен разрез сопла ИСА 1932 в плоскости,
проходящей через ось горловины.
Часть сопла, расположенная в трубе, является круглой. Сопло
состоит из сужающейся секции с закругленным профилем и цилиндрической
горловины.
входной торцевой плоскостью А, перпендикулярной к осевой линии
сопла;
плоскостью сужающейся части сопла, образующей которой является
линия, состоящая из дуг окружностей B и С;
внутренней цилиндрической поверхностью горловины E;
внутренней поверхностью кольцевого выступа F, предохраняющего выходную кромку G от повреждения.
Входная торцевая плоскость А ограничена окружностями диаметром 1,5 d и диаметром D . При
d = 2 D /3
радиальная ширина входной торцевой пл
Похожие работы на - Разработка расходомера переменного перепада давления с соплом ИСА 1932 Курсовая работа (т). Другое.
Методика Преподавания Эссе
Реферат: Актуальні проблеми і завдання науки розміщення продуктивних сил України
Сочинение Описание По Русской Избе
Курсовая Работа На Тему Вареные Колбасы
Контрольная работа по теме 'Исторические письма' П.Л. Лаврова
Лайфхаки По Итоговому Сочинению 2022
Реферат: Театральные реформы в России конца 1980-х - начала 1990-х годов. Скачать бесплатно и без регистрации
Написать Сочинение Гроза
Реферат по теме Искусство Россси XVII-XVIII века
Сочинение Рассуждение На Тему Сложносочиненные Предложения
Контрольная Работа На Тему Стратегическое Планирование
Реферат по теме Дисковые накопители информации
Реферат: Пример создания БД Материалы с помощью Access
Реферат: Early Sumerian Times Essay Research Paper Sumer
Маленькое Сочинение Как Я Провела Лето
Курсовая Работа На Тему Истоки И Финал Демократизации Русской Армии
Есть Неоспоримые Истины Сочинение Егэ
Книга На Тему Социальная Психология - Электронная Хрестоматия
Жизнь И Судьба Печорина Сочинение
Реферат: Jackson Essay Research Paper The Emergence of
Реферат: Экологический менеджмент Украины
Реферат: Партеногенез
Сочинение: Софья и Лиза в комедии Грибоедова “Горе от ума”