9.1.5 Расчёт погрешности измерения расхода питательной воды

Средняя квадратическая относительная погрешность (СКОП) измерения расхода ПВ рассчитывается по формуле

(9.61)

где σ_α,…., σ_T – СКОП величин α,…., Т.

Погрешность коэффициента расхода, из-за отклонения d₂₀

(9.62)

где d (для диафрагм, сопел и сопел Вентури) = 0.05% при m > 0.4.

Погрешность коэффициента расхода, из-за отклонения D₂₀

(9.63)

где значение _D составляет 0.15%.

Погрешность поправки на шероховатость трубопровода

(9.64)

Погрешность поправки на притупление входной кромки диафрагмы

(9.65)

При получении σ_Кп < 0, следует принять σ_Кп = 0.

СКОП коэффициентов расхода СУ для диафрагм с угловым способом отбора ΔР

для 0.36 < m < 0.64, (9.66)

СКОП перепада давления регистрирующего преобразователя разности давлений

, (9.67)

где - абсолютная погрешность хода диаграммы вторичного прибора;

- класс точности прибора, %.

.

СКОП плотности

(9.68)

где Δρ - максимальная абсолютная погрешность величины ρ, равна половине единицы разряда последней значащей цифры в табличном значении ρ,

ρ - плотность перегретого пара, кг/м³.

СКОП измерения давления

(9.69)

где Р_вп – значение верхнего предела шкалы манометра, Па,

S_Ри – класс точности манометра, %,

Р_и – избыточное давление среды, Па.

СКОП измерения температуры t₁

, (9.70)

где Δτ_t - абсолютная погрешность хода диаграммы вторичного прибора;

S_t - класс точности ТСМ, S_т= (t_т / t)100 % =  (0,558/ 88)100% = 0,6 %,

где t_т = 0,558°С допускаемая погрешность ТСМ класса допуска В (ф. 5.8),

t_ВП - диапазон измерений шкалы ТПС, °С.

.

Подставим все найденные величины в ф. (9.1.5.1)

.

9.2 Расчет первичного преобразователя измерения уровня

Произведем расчет шкалы вторичного прибора дифманометра, работаю­щего с комбинированным уравнительным сосудом (рисунок 9.1) [5, c. 531].

Рисунок 9.1 – Схема измерения уровня воды в барабане дифманометром с ис­пользованием комбинированного двухкамерного уравнительного сосуда

Исходные данные.

Давление пара в барабане парового котла Р_б = 10 кгс/см² (1 МПа).

Шкала вторичного прибора N = ± 315 мм.

Плотность воды в состоянии насыщения при давлении Р_б

ρ^/ = 887.15 кг/м³.

Плотность пара в состоянии насыщения при давлении Р_б

ρ^// = 5.15 кг/м³.

Плотность воды столба Н

ρ_в = 1005.3 кг/м³.

Ускорение свободного падения g = 9.8155 м/с².

Высоту h₁, измеряемую от центра отверстия в сосуде до центра трубы 2, принимаем равной

h₁ = 1.222·(H - h_ср), (9.71)

h₁ = 1.222·(315·10³ - 0) = 0.385 м.

Определим разность давлений Δр_в, измеряемую дифманометром.

При верхнем уровне воды в барабане h = H

Δр_в = h₁·(ρ_в – ρ^/)·g, (9.72)

Δр_в = 0.102·0.385·(1005.3 – 887.15)·9.8155 = 41.7 кгс/м².

При нижнем уровне воды в барабане h = 0

Δр_н = [H·( ρ^/ – ρ^//) + h₁·(ρ_в – ρ^/)]·g, (9.73)

Δр_н = 0.102·[0.63·(887.15– 5.15) + 0.385·(1005.3 – 887.15)]·9.8155 = 601,9 кгс/м².

Множитель 0.102 введен для перевода значений Δр в Па значения, выраженные в кгс/м².

Определим значение Δр_х для отметок шкалы прибора N_х, результаты рас­чета сведем в таблицу 9.1.

. (9.74)

Таблица 9.1 – Значение Δр_х для отметок шкалы прибора N_х

Δрх, кгс/м2	41,7	55,0381	143,9587	232,8794	321,8	410,7206	499,6413	588,5619	601,9
Nх, мм	315	300	200	100	0	-100	-200	-300	-315

Найденные расчетом возможные изменения показаний уровнемера при отклонении давления пара в барабане парового котла от номинального значе­ния 10 кгс/см², принятого при расчете шкалы прибора до 9 кгс/см² представ­лены на рисунке 9.2.

Рисунок 9.2 – Изменение показаний уровнемера при отклонении давле­ния пара в барабане от номинального (Н = 630 мм).