Министерство образования и науки рф
Камский государственный политехнический институт
ИЗМЕРЕНИЕ РАСХОДОВ ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ
Методическое указание к лабораторной работе
г. Набережные Челны
2004
УДК 662.75/.76:662.612(031)
Галиакбаров А.Т., Исрафилов И.Х., Лобачёва Е.Ф. Измерение расходов жидкостей и газов. Методическое указание к лабораторным работам, – г. Набережные Челны: КамПИ, 2004, 21 с.
Методическое указание предназначено в помощь студентам при подготовке и выполнении лабораторных работ по спец. дисциплинам специальностей 120700 «Машины и технологии высокоэффективных процессов обработки» и 170600 «Машины и аппараты пищевых производств»
Ил.: 10, табл.5, библиогр. 4 назв.
Рецензент
Камский государственный политехнический институт, 2004.
Цель работы: изучение устройств для измерения расходов жидкостей и газовых сред; научиться измерять расход жидких сред с помощью ротаметра и трубки Вентури.
1. Мерные баки
Мерные баки используют для измерения расхода жидкостей до 0,8 кг/с и для тарировки сужающих устройств (рис. 1). Открытые мерные баки для воды можно применять только при ее температуре не выше 40—45 °С. Мерный бак должен быть проверен на плотность. Для этого его заполняют жидкостью и выдерживают в течение 20—24 ч для обнаружения течи по падению уровня. В каждом баке или отделении сдвоенного бака необходимо устанавливать успокоитель уровня. Вместимость каждого мерного бака при измерении расхода жидкого топлива следует выбирать из расчета не менее часового расхода на агрегат, а при измерении расхода питательной воды — из расчета опорожнения не более 6—12 раз в течение 1 ч при максимальном расходе воды. Сдвоенный мерный бак должен иметь вместимость, равную вместимости не менее двух расходных баков. Сливные отверстия бака необходимо располагать в самом низу наклонного днища. Площадь сливного отверстия, м2,
(1)
где F — площадь сечения бака, м2; — коэффициент расхода (принимается равным 0,6—0,7); — продолжительность опорожнения, с; рекомендуется время опорожнения одного отсека мерного бака выбирать так, чтобы оно было в 2—3 раза меньше времени наполнения второго отсека; H— высота мерного бака, м; g — ускорение свободного падения, м/с2.
Тарировку можно выполнять как при заполнении мерных баков, так и при их опорожнении. Ее необходимо вести массовым (весовым) методом, взвешивая порции наливаемой или удаляемой из бака жидкости. Тарируют каждый бак дважды, расхождение не должно превышать 0,5%. По данным тарировки строят зависимость массы жидкости от ее уровня.
Рис. 1 – Двухкамерный бак с тарировочным устройством:1, 10, 13 – указатели уровня; 2, 6 – камеры бака; 3, 7 – устройства для стабилизации уровня в баке; 4 – перекидной лоток; 5 – перегородка; 8 – тарировочный бак; 9 – весы; 11 – сливной клапан; 12 – расходный бак.
Вместимость тарировочного бака должна составлять не менее 1/5 вместимости мерного бака. При тарировке и измерении расхода воды следует вводить поправку на ее испарение. Количество испарившейся из баков воды, кг/ч,
G= kF (/3600) (dв - d), (2)
где k — коэффициент испарения (при наличии успокоителей уровня k=1722, для колеблющейся поверхности k = 2235, для струи воды k = 70140); F — площадь открытой поверхности воды в баке, м2; — время, с, в течение которого вода испаряется в баке, равное времени его опорожнения; d — влагосодержание воздуха над поверхностью воды, кг/кг; dв — влагосодержание воздуха при температуре поверхности воды в баке, кг/кг.
Истинный расход воды, кг/ч,
Gи = Gи -G, (3)
где Си — масса воды в мерных баках до начала опорожнения, г/ч.