Измерение расхода потока жидкости через трубопровод
Дипломная работа - Строительство
Другие дипломы по предмету Строительство
уясь формулой (5), определим число Рейнольдса:
,(5)
Пользуясь таблицами 2 и 3, определим минимальное и граничное значения числа Рейнольдса.
Таблица 2 - Значения Remin для диафрагмы в зависимости от значения m
mRemin0,05 - 0,20100000,5040000
Таблица 3 - Значения Reгр для диафрагмы в зависимости от значения m
mReгр0,20560000,3511100
Получаем Remin = 10000, Reгр = 56000, а, следовательно, выполняется условие Re > Reгр.
1.3.9 Определение поправочного множителя на тепловое расширение материала диафрагмы
По рисунку 9 [1] определяем значение :
= 1,0020.
1.3.10 Определение диаметра отверстия диафрагмы при температуре 20С
Диаметр отверстия диафрагмы при температуре 20С находим по формуле:
, (6)
мм.
1.3.11 Определение длин прямых участков ТП перед и за диафрагмой
Выбираем наименьшую длину прямых участков трубопровода перед сужающим устройством - группу колен в разных плоскостях или смешивающиеся потоки.
Длина прямого участка перед диафрагмой:
(7)
где - отношение определяем по рисунку 12 [1], .
мм.
мм.
Прямой участок перед СУ равен 1500мм. Следовательно условие выполняется .
Длина прямого участка за диафрагмой:
(8)
где - отношение определяем по рисунку 13 [1], .
мм.
мм.
Прямой участок после СУ равен 1500мм. Следовательно условие выполняется .
2 Проверка расчета
.1 Определение значения расхода Qm, соответствующего наибольшему перепаду давления
По формуле (9) находим Qm:
,(9)
где ? - коэффициент расхода (определяем по рисунку 17 [1]), ? = 0,5492;- диаметр отверстия диафрагмы при температуре t1=120С,
,
мм.
кг/ч.
2.2 Определение величины действительной (Pпд) и средне нормируемой () потери давления
Определим Pпд по формуле:
,(10)
где - определяем, используя рисунок 14 [1];
= 83 % или = 0,83.
?Pн = 0,63 атм.
кгс/м.
По формуле (11) определим:
,(11)
кгс/м,
то есть выполняется условие: Pпд <
2.3 Определение относительной ошибки расчета
Находим относительную ошибку расчета ? по формуле:
,(12)
%,
то есть выполняется условие: ? < 0,2%.
3 Расчет погрешностей при измерении расхода
Из формулы (9) видно, что измерение расхода есть измерение косвенное. Для косвенного измерения средняя квадратическая погрешность (СКП) определяется через средне квадратические погрешности ??, ??, ?d, ??, ??P, а именно:
. (13)
В уравнение расхода всегда входят две группы величин, отличающиеся способом их получения. К первой группе относятся ? и ?, определяемые путем большого числа измерений, для них средне квадратические отклонения (СКО) определены.
Ко второй группе относятся d, ?, ?P - для них известны лишь максимальные относительные погрешности(?d, ??, ??P); суммирование этих величин допускают лишь при условии, что ?d, ??, ??P соответственно равны половине ?d, ?? , ??P .
Класс точности дифференциального манометра (ДУ) характеризует и поэтому в выше указанном уравнении слагаемое заменяем на и принимаем, что величиной ?d можно пренебречь, тогда получаем следующее выражение для определения погрешности измерения расхода:
,(14)
где ?? - СКП коэффициента расхода, %;
?? - СКП поправочного множителя ?, %;
?? - погрешность плотности измеряемой среды, %;
- СКП показаний по шкале ДМ, %.
, (15)
где - СКП исходного коэффициента диафрагм (определяется по рисунку 14-8-1 [1]), = 0,615;
- СКП поправочного множителя на шероховатость для диафрагм (определяется по рисунку 14-8-2 [1]), = 0;
- СКП поправочного множителя на не остроту входной кромки диафрагмы (определяется по рисунку 14-8-3 [1]), = 0,187;
- при Reд > Reгр - не учитывается, следовательно = 0%;
- СКП, учитывающая погрешность определения погрешности ?и, обусловленную отклонением действительного диаметра от номинального, %.
,(16)
%.
%.
,(17)
где ??t - СКП (относительная) табличного значения плотности, %.
,
где ?? - абсолютная погрешность измерения плотности, равная половине единицы разряда последней значащей цифры значения плотности,
?? = 0,25 кг/м3;
%.
,
где Pвп - верхний предел манометра, кгс/см2.
Выбираем тип манометра ДМ-3573 с пределами измерения 0 1 кгс/см, следовательно Pвп = 1 кгс/ см.
?P - класс точности прибора, ?P = 1.
%.
,
где ?t - абсолютная погрешность измерения температуры, С.
Выбрали термометр сопротивления типа ТСМ-100 с классом допуска А и приделом допустимых отклонений сопротивления , следовательно
?t = 0,150,002120=0,39С
%.
%.
,(18)
где ?a - основная допустимая погрешность показаний по шкале ДМ, принимаем ?a = 1%.
%.
Из формулы (14) получаем:
%,
Таким образом, < 2%, следовательно, расчет произведен верно.
Заключение
В данной курсовой работе мы провели расчет диаметра нормальной диафрагмы для измерения массового расхода среды методом переменного перепада давления на сужающем устройстве. В данном случае, мы подобрали давление =0,63 кгс/ см при диаметре трубопровода 200 мм., определили длины участков перед и за диафрагмой. Данная курсовая работа является важным этапом для формирования будущих инженеров. К курсовой работе прилагается че