Измерение расхода потока жидкости через трубопровод
Дипломная работа - Строительство
Другие дипломы по предмету Строительство
Измерение расхода потока жидкости через трубопровод
Содержание
Введение
Расчет сужающего устройства
.1 Задание
.2 Определение недостающих данных для расчета
.3 Выбор сужающего устройства
Проверка расчета
Расчет погрешностей при измерении расхода
Заключение
Список использованных источников
Введение
Для измерения расхода применяются расходомеры постоянного и переменного перепада.
Комплект приборов, предназначенных для измерения расхода по перепаду давления, состоит из сужающего устройства, устанавливаемого в трубопроводе, и из дифманометра, измеряющего перепад давления в сужающем устройстве. При наличии дистанционной передачи показаний, в комплект приборов, кроме перечисленных выше, входят вторичные приборы, служащие для показания, записи и суммирования расхода.
При измерении расхода методом переменного перепада применяются конденсационные и разделительные сосуды, отстойники, воздухосборники, контрольные сосуды, запорные и продувочные вентили; установка того или иного вспомогательного устройства определяется характером и состоянием измеряемого вещества, схемой измерения и взаимным расположением сужающего устройства и дифманометра.
Сужающее устройство представляет собой прибор, образующий местное сужение в трубопроводе, в котором при протекании потока жидкости, газа или пара вследствие перехода части потенциальной энергии давления в кинетическую скорость потока в суженном сечении повышается, в результате чего в сужающем устройстве создается перепад давления, пропорционального квадрату расхода вещества, проходящего через сужающее устройство, при постоянной площади отверстия истечения.
Перепад давления измеряется дифманометрами, градуированными в единицах расхода вещества или в единицах перепада давления. Дифманометры, служащие для измерения расхода по методу переменного перепада, выпускаются жидкостные и пружинные.
1 Расчет сужающего устройства
.1 Задание
Произвести расчет диаметра нормальной диафрагмы (сталь 1Х18Н9Т) для измерения расхода среды по исходным данным; выполнить расчёт средней квадратической погрешности измерения.
1.1.1 Исходные данные (вариант 25)
Измеряемой средой для данного варианта будет являться вода, а материал, из которого изготовлен трубопровод - углеродистая качественная сталь (Ст 20). переменный перепад давление расход
Таблица 1 - Исходные данные
НаименованиеОбозначениеЕдиница измерения ВеличинаДиаметр трубопровода при t =20С D20мм200Абсолютное давление средыР1МПа0,9Температура измеряемой средыt1С120Максимальный расход средыQmaxкг/чСредний расход средыQсркг/чДопустимая потеря давления?Рдмм. вод. ст.15000
1.2 Определение недостающих данных для расчета
.2.1 Плотность пара в рабочих условиях
Используя исходные данные, а именно: значения Р1, t1, по таблице 2 [1], определяем плотность пара в рабочих условиях:
= 942,86 кг/м.
1.2.2 Определение поправочного множителя на тепловое расширение материала трубопровода
Учитывая, что материал, из которого изготовлен трубопровод (ТП) - Ст20, t1 = 120С, по рисунку 9 [1] определяем значение поправочного множителя на тепловое расширение материала трубопровода :
= 1,00057.
.2.3 Определение внутреннего диаметра ТП при рабочей температуре
Значение внутреннего диаметра ТП при рабочей температуре определяем по формуле:
,(1)
мм.
.2.4 Динамическая вязкость пара в рабочих условиях
Используя исходные данные, а именно: значения Р1, t1, по рисунку 3 [1] определяем динамическую вязкость пара в рабочих условиях:
= 24,3510-6 кгс/м2.
1.3 Выбор сужающего устройства (СУ) и дифференциального манометра (ДМ)
.3.1 Выбор СУ
Из пункта 1.2.3 видно, что D < 400 мм, поэтому в качестве СУ выбираем камерную диафрагму, изготовленную из Ст 1Х18Н9Т и устанавливаемую во фланцах с фланцевым отбором импульса давлений.
1.3.2 Определение предельного перепада давления (?Pн) ДМ
?Pн выбирается из следующих двух стандартных рядов:
. ?Pн = 10,16,25,40,63,100,160,250,400,630,1000 и так далее, [кгс/м];
. ?Pн = 0,4;0,63;1,0;1,6;2,5;4,0;6,3 и так далее, [кгс/см].
Выбираем ?Pн = 0,63 кгс/см или 0,63 кгс/м.
1.3.3 Определение верхнего предела измерения ДМ
Верхний предельный расход среды Qпр выбирается по Qmax так, чтобы Qпр находилось в ряде:
Qпр = а,
где а - стандартное число, равное 1;1,25;1,6;2,0;2,5;3,2;4,5;6,3;8,0;
n - целое положительное или отрицательное число или нуль.
Получаем:пр = 125кг/ч.
.3.4 Определение вспомогательной величины
Значение m? определяем по формуле:
,(2)
.
1.3.5 Определение приближенного значения модуля m
Приближенное значение модуля m определяем при помощи рисунка 15 [1]:= 0,19.
1.3.6 Определение среднего поправочного множителя на расширение среды ?ср
Пользуясь рисунком 8 [1], можно определить ?ср. Перед этим необхо-димо найти значение по формуле:
,(3)
.
Для воды ?ср=1.
.3.7 Определение вспомогательной величины
Так как измеряемая среда вода, то значение
,(4)
будет равно значению m?, а следовательно m?0=0,102.
1.3.8 Определение числа Рейнольдса
Польз