2. Актуальность измерения расхода

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.

3. Цели и задачи курсового проекта

Цели:

1. Выполнение задания на курсовой проект.

2. Развитие навыков самостоятельных решений различных инженерных задач при выполнении полученного задания.

Задачи:

1. Изучение НТД на расходомеры переменного перепада давления с соплом ИСА 1932, чертежей, а также другой дополнительной литературы.

2. Изучение системы Mathcad 14.0.0.163 для решения необходимых математических задач.

3. Изучение метода переменного перепада давления.

1 Измерение расхода среды

1.1.Средства измерения расхода.

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:

-переменного перепада давления;

-переменного уровня;

-обтекания;

-вихревые;

-парциальные.

Б. Приборы с непрерывно движущимся телом:

-тахометрические;

-силовые (в том числе вибрационные).

В. Приборы, основанные на различных физических явлениях

-тепловые;

-электромагнитные;

-акустические;

-оптические;

-ядерно – магнитные;

-ионизационные.

Г. Приборы, основанные на особых методах:

-корряционные;

-меточные;

-ионизационные.

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 (м³), 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 м³/с, л/с, м³/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.

Q = k

где k – коэффициент, зависящий от параметров сужающего устройства, плотности и вязкости вещества;

ΔP – перепад давлений.