Измерение расхода пара
Курсовой проект - Физика
Другие курсовые по предмету Физика
КУРСОВАЯ РАБОТА
по дисциплине: "Теория измерений"
на тему:
"ИЗМЕРЕНИЕ РАСХОДА ПАРА"
Содержание
Задание на курсовое проектирование
. Измерение расхода водяного пара
. Чертеж сужающего устройства и схема соединительных линий при измерении расхода пара
. Канал измерения разности давления (ДД)
.1 Выбор датчика разности давления
.2 Выбор образцового сопротивления
.3 Расчет статических номинальных метрологических характеристик (МХ) измерительного канала (ИК)
.4 Расчет систематической составляющей погрешности ИК и среднеквадратического отклонения (СКО) систематической составляющей погрешност
. Канал измерения избыточного давления (ДИ)
.1 Выбор датчика избыточного давления
.2 Выбор образцового сопротивления
.3 Расчет статических номинальных метрологических характеристик (МХ) измерительного канала (ИК)
.4 Расчет систематической составляющей погрешности ИК и среднеквадратического отклонения (СКО) систематической составляющей погрешности
. Канал измерения температуры
.1 Выбор термометра
.2 Расчет моста
.3 Выбор усилителя
.4 Расчет статических номинальных метрологических характеристик (МХ) измерительного канала (ИК)
.5 Расчет систематической составляющей погрешности ИК и среднеквадратического отклонения (СКО) систематической составляющей погрешности
. Выбор аналогового коммутатора
. Выбор аналого-цифрового преобразователя (АЦП)
. Определение систематической составляющей погрешности объемного расхода
Список используемой литературы
Задание на курсовое проектирование
Измеряемая среда - водяной пар. Ожидаемый расход пара: номинальный - 0,6 м3/с; максимальный - 0,8 м3/с. Статическое избыточное давление в трубопроводе 3 МПа. Температура +3400С. Номинальный диаметр трубопровода (при 200С) - 200 мм. Допустимая потеря давления в сужающем устройстве - 0,2 МПа. Допустимая погрешность измерения расхода - 2 %.
1. Измерение расхода водяного пара
Расчет сужающего устройства для измерения расхода (Q0) водяного пара производится по следующей методике
Определяем недостающие для расчета данные
-Абсолютное давление измеряемой среды перед сужающим устройством определяется как сумма барометрического и избыточного давлений
,
где - барометрическое давление (Рб = 1 кгс/см2 = 9,8066*104 Па);
- избыточное давление().
.
-Плотность измеряемой среды в рабочих условиях ( и t=3400С).
Приложение 3
32236,3511.83
-Определяем значение D, соответствующее рабочей температуре t = 3400С вещества в трубопроводе по формуле:
,
где - внутренний диаметр трубопровода перед сужающим устройством при температуре t = 200С (D = 200 мм);
-средний коэффициент линейного теплового расширения материала сужающего устройства (трубопровода) в интервале от 20 до tС, 1/град
(=11,5*10-6);
t - температура измеряемой среды перед сужающим устройством (t = 3400С).
-Динамическая вязкость измеряемой среды в рабочих условиях
Температура, 0С100150200250300400Динамическая вязкость, 10-5 Па*с12,5614,4216,2818,0519,6323,05
Принимаем .
-Принимаем показатель адиабаты равным k =1,38.
Принимаем сужающее устройство Сопло, руководствуясь следующими соображениями
а) при одних и тех же значениях модуля и перепада давления сопло позволяет измерять больший расход, чем диафрагма, а при D ? 300 мм обеспечивает также более высокую точность измерения в сравнении с диафрагмой (особенно при малых модулях);
б) при одних и тех же значениях модуля и расхода потеря давления в сопле значительно меньше, чем в диафрагме;
в) точность измерения расхода газов и пара при применении сопла выше, чем при применении диафрагмы;
г) изменение или загрязнение входного профиля сужающего устройства в процессе эксплуатации влияет на коэффициент расхода диафрагмы в значительно большей степени, чем на коэффициент расхода сопла.
.3. Верхний предел измерений дифманометра QП (QОП, QНИ, QМП) выбираем по заданному наибольшему измеряемому расходу Qmax = 0,8 м3/с = 2880 м3/ч так, чтобы стандартное значение QП было ближайшее большее по отношению к значению Qmах. Таким образом принимаем QП = 3200 м3/ч.
.4. Принимаем модуль сужающего устройства из следующих соображений:
-при применении сопел и сопел Вентури неточность поправки на число Рейнольдса ?Q оказывает наименьшее влияние на коэффициент расхода, когда 0,5 ? m ? 0,65.
Таким образом принимаем m = 0.5.
.5. По значению m вычисляю:
-Коэффициент расхода аИ по формуле:
аИ = 0,9100 + 0,6258m - 1.4m2 + 1.6667m3 , при m = 0,5 аИ = 1.0812;
-Значение коэффициента расхода ? по формуле:
а = аИ *k2,
где k2 - поправочный множитель на шероховатость трубы (k2 = 1,005).
пар давление аналоговый коммутатор
а = ,0812*1,005 = 1,0866.
1.6. Определяем предельный номинальный перепад давления дифманометра ?Рн. Пусть задана допустимая потеря давления в сужающем устройстве, при наибольшем измеряемом расходе Qmах.
Определяем допустимую потерю давления РПД при расходе, равном выбранному верхнему пределу измерений дифманометра QП = 3200 м3/ч.
.
Предельный перепад давления дифманометра ?Рн выбираем из ряда стандартных чисел. Следовательно, ?Рн = 250 кПа.
.7. Определяем число Рейнольдса при расходе равном QСР = 2520 м3/?/p>