6 Расчет первичного преобразователя для

ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА БЕНЗИНА

Исходные данные

Измеряемая среда – бензин.

Наибольший измеряемый массовый расход Q_{M max} = 0,6 т/ч.

Избыточное давление среды Р_1и = 0,6 МПа.

Температура измеряемой среды t₁ = 25 °С.

Внутренний диаметр трубопровода D₂₀ = 50 мм.

Материал трубопровода - сталь 20.

Определение недостающих для расчета данных

Средний измеряемый массовый расход:

т/ч, (6.1)

где Q_{M max} - наибольший измеряемый массовый расход, т/ч.

т/ч.

Абсолютное давление измеряемой среды:

МПа, (6.2)

где Р_1и - избыточное давление среды, МПа;

Р_а - атмосферное давление, МПа.

МПа.

Безвозвратная потеря давления:

МПа. (6.3) Плотность бензина в рабочих условиях [11] ( МПа, ) равна:

ρ = 747 кг/м³.

Динамическая вязкость бензина в рабочих условиях [11] ( МПа, ) равна:

μ = 499,5 Пас.

Внутренний диаметр трубопровода при температуре t₁ = 158 °C:

мм, (6.4)

где α’’_t - средний коэффициент линейного расширения материала трубопровода, °С^-1;

D₂₀ - внутренний диаметр трубопровода, мм.

мм.

Выбор сужающего устройства и дифманометра

Тип СУ – диафрагма, так как Р1и<10 МПа. ДКС-0,6-50-А/Б-1.

Материал сопла – сталь 20.

Верхний предел измерения расходомера, выбранный из стандартного ряда, равен:

Q _вп = 0,63 т/ч.

Определение номинального перепада давления расходомера

Допустимая потеря давления при расходе, равном Q_вп:

МПа, (6.5)

где Р'_п - безвозвратная потеря давления, МПа;

Q_вп - верхний предел измерения расходомера, т/ч;

Q_{M max} - массовый расход, т/ч.

МПа.

Вспомогательная величина С₁:

(6.6)

где Q_вп - верхний предел измерения расходомера, т/ч;

ρ - плотность среды перед СУ, кг/м³;

D - внутренний диаметр трубопровода при рабочей температуре t₁, мм.

Предельный номинальный перепад давления расходомера [9, приложение 7] для P_пд = 0,0077 МПа и C₁ = 0,738, равен:

Па,

а приближенное значение m=0,14.

Определение числа Рейнольдса

Число Рейнольдса:

(6.7)

где Q_{M ср} - средний массовый расход, т/ч;

D - внутренний диаметр трубопровода при рабочей температуре t₁, мм;

μ - динамическая вязкость пара, Пас.

Минимальное число Рейнольдса для диафрагмы выбирают в зависимости от m: для 0,05 < m < 0,20:

Re_min =5  10³,

так как Re = 5,66910³ > Re_min = 5  10³, то расчет продолжаем.

Диафрагма устанавливается после регулирующей задвижки, поэтому необходимая длина прямого участка перед диафрагмой равна:

м, (6.8)

где (L₁/D₂₀) - длина прямого участка трубопровода перед СУ, м;

D₂₀ - внутренний диаметр трубопровода, мм.

м.