2.5 .Расчётная часть.

Расчёт сужающего устройства для измерения расхода газа перед подогревателем.

Для измерения расхода газа подаваемого в подогреватель ПГ-10 необходимо в газопроводе установить сужающее устройство-диафрагму с угловым отбором (поз.14.1). К ней подключить измерительный преобразователь перепада давлений Метран-100ДД (поз14.2) преобразующий перепад давления в токовый сигнал от 4 до 20мА. Для питания преобразователя в щите устанавливаются блок питания с корнеизвлечением Метран 611. Токовый выходной сигнал от преобразователя подаётся к контроллеру ПЛК-100 на аналоговый вход АI.

Расчёт сводится к определению внутреннего диаметра сужающего устройства d20 ( при t=20⁰C)

Исходные данные:

Измеряемая среда - сухой природный газ(CH₄=0,95хCO₂=0,04 N₂=0,01)

Вид расчёта – прямой

Способ отбора перепада давления на диафрагму – угловой.

Наиболее объемный расход Q_MAX=10000

Минимальный объемный расход Q_MIN-1700

Температура газа у сужающего устройства t=85⁰C

Избыточное давление р_б=760мм РТ.ст.

Внутренний диаметр трубопровода перед СУ при t=20⁰C , Д₂₀=145,0мм

Допустимая потеря давления при Q_MAX Р_ПД=0,015

Плотность сухой части газа в нормальном состоянии: _ном=.,633

Диаметр трубопровода при 20⁰С Д₂₀=145 мм

Абсолютная температура перед СУ

_(2.1)

Абсолютное давление газа перед СУ:

_(2.2)

кг/см²

Поправочный множитель на тепловое расширение материала трубопровода:

_(2.3)

Внутрений диаметр трубопровода перед СУ при температуре t:

_(2.4)

Абсолютная шероховатость К=0.0015 мм

Показатель одиабаты природного газа :

(2.5)

Комплексный коэффициент приведения избыточного давления:

(2.6)

Комплексный коэффициент приведения температуры:

(2.7)

Псевдоприведенное избыточное давление:

_(2.8)

Псевдоприведенная избыточная температура:

_(2.9)

Коэффициент сжигаемости природного газа:

К=0,9657 при t_n=96,90⁰C

Псевдокритическое давление:

_(2.10)

Псевдокритическая температура:

_(2.11)

Приведённое давление:

(2.12)

Приведенная температура:

(2.13)

Динамическая вязкость:

(2.14)

=2,105*10-6 кгс/м2

Плотность насыщенного водяного пара при температуре t:

Температура насыщенного водяного пара при давлении:

_{следовательно t<tнас}

Наибольшая возможная плотность водяного пара во влажном газе при давлении Р_u и температуре t: _кг/м3

Относительная влажность газа:

; (2.15)

При влажный газ пересыщек водяными парами значения равного 1, которое в данном случае принимают в качестве расчётной:

Давление насыщенного водяного пара при температуре t:

Р_НП=0,0093705кг/см²

Наибольшее возможное давление водяного пара во влажном газе при температуре t

Плотность сухой Р_{ВП MAX}=Р_НП=0,0093705 кг см² части влажного газа в рабочих условиях:

_(2.16)

Плотность водяного пара во влажном газе в рабочих условиях в состоянии насыщения=

Плотность газа в рабочих условиях:

_(2.17)

Определение номинального перепада давления дифманометра.

Задана допустимая потеря давления:

(2.18)

Вспомогательная величина: (2.19)

Предельный номинальный перепад давления дифманометр

Приблизительное значение относительной площади( при С=4,8998 и m=0,465):

Максимальный перепад давления для мембранных дифманометров:

Максимальное число Ринольфа:

(2.20)

Определение параметров СУ

Коэффициент расширения:

_(2.21)

Вспомогательная величина:

, (2.22)

Относительная шероховатость:

; (2.23)

Допустимая верхняя граница шероховатости для т>0,13 равна 10:

значит расчёт продолжен

Коэффициент расхода для D=145мм и т=0,465 и R_e=0,749*10⁶

J=0,6844

Вспомогательная величина:

F=(m*j)*E (2.24)

F=

Относительное отклонение:

_(2.25)

Так как расчёт продолжаем выбирать величину меньшую чем т=0,48

Т₁=0,21

Коэффициент расширения:

Коэффициент расхода:

Вспомогательная величина:

_(2.26)

_(2.27)

_{Так как} расчёт продолжаем выбираем Т₂=0,49

_{Так как то расчёт продолжаем:}

_{Выбираем Т3=0,4865 тогда}

_{Коэффициент расхода тогда}

(2.28)

_{Находим диаметр отверстия диафрагмы при 200С}

(2.29)

_{Выполняем проверку расчёта:}

_{Так как расход газа измеряется мембранным дифманометром – преобразователем то для сухих газов используем формулу правил РД50-213-80}

_(2.30)

Погрешность (2.31)

Расчёт выполнен правильно.