курсовой проект / 46 Диалоговый автомат выключения нагрузки / Rogova

Цель работы: Ознакомление с основами измерения расхода газов и жидкостей методом переменного перепада давления и общими техническими требованиями к расходомерным устройствам, состоящим из расходомера (стандартного сужающего устройства (СУ), дифманометра, приборов для измерения параметров среды и соединительных линий) и проектирования сужающих устройств.

ЗАДАНИЕ: (Вариант № 5)

Вещество для расчета – ацетилен; Наибольший измер. расход Q_{н max} = 560 м³/ч; Минимальный измер. расход Q_{н min} = 170 м³/ч; Избыточное давление перед сужающим устройством P_и = 2 кгс/см² ; Дополнительная потеря давления на СУ при max расходе Р_ПД = 0,14 кгс/см²; Барометрическое давление окр. Воздуха Р_б = 760 мм рт. ст. ; Температура вещества перед СУ t = 7⁰С; Плотность вещества _ном = 1,171 кг/м³ ; Динамическая вязкость  = 9,414  10^-6 Па/м² ; Внутри трубопровода перед СУ при 20 ⁰С D = 150 мм; Тип СУ материал – стандартная диафрагма с углов. снос. ст. ЭН 802 отбора ; Вид трубопровода и условия эксплуатации – находящиеся в эксплуатации без отложений на внутренней стороне цельнотянутые трубы из свинца.

РАСЧЕТ:

Определим недостающие данные:

• температуру газа, К, перед СУ

Т = 273,15 + 7 = 280,15 К ;

• барометрическое давление

Р_б = 760( 13,595  10^-4 ) = 1,033 кгс/см²;

• абсолютное давление газа перед СУ

Р = Р_и + Р_б = 2+ 1,033 = 3,033 кгс/см²;

• абсолютную шероховатость стенок трубопровода

К = 0,03 мм;

• комплексный коэффициент приведения избыточного давления

К_р = 26,1082 / (26,831 – 1,171) = 1,0175;

• комплексный коэффициент приведения температуры

К_т = 1,2864 / (0,56364 + 1,171) = 0,7416

• псевдоприведенное избыточное давление

Р_и.п. = Р_и  К_р = 2  1,0175 = 2,035 кгс/см²;

• псевдоприведенную температуру

t_п = К_т( t + 273,15 ) – 273,15 = 0,7416( 7 + 273,15 ) – 273,15 = - 66,132 ⁰С;

• коэффициент сжимаемости газа

К = 0,9924 при t_п = - 30 ⁰С ;

• показатель адиабаты газа

 = 1,29 + 0,70410^-6( 2575 + (346,23 – Т)²)р = 1,3048;

• поправочный множитель на тепловое расширение материала диафрагмы

К_t = 0,9998 = 0,9999.

После определения недостающих данных выполним расчет параметров СУ. Сначала рассчитаем дополнительную величину С:

где

Q_{ном пр} – верхний предел измерений дифманометра для объемного расхода, приведенного к нормальному состоянию.

• приближенное значение относительной площади диафрагмы и предельный номинальный перепад давления дифманометра m = 0,15; р_и = 1400 кгс / м²;

• число Рейнольдса при максимальном расходе газа

• число Рейнольдса при минимальном расходе газа

• минимально допустимое число Рейнольдса

для 0,05  m  0,2

Re_min = 5000,

условие Re  Re_min удовлетворяется.

• приближенное значение коэффициента расширения газа

=1-(0,41+0,35m²)р_н/(р)=1-(0,41+ 0,350,15²)140010^-4/(3,0331,3048) = 0,98521;

• относительная шероховатость

(r/D)10⁴ = (0,03/150)10⁴ = 2

Поскольку 2  8,97, то поправочный множитель на шероховатость трубопровода и на притупления входной кромки будут равны еденице.

• коэффициент расхода диафрагмы

*К_шК_п=

• вспомогательную величину (m)₁

(m)₁=C/()=1.223/(0.98521) = 0.03317;

• относительную площадь сужающего устройства

m₁=(m)₁/₁=0.03317/0.606 = 0.0547;

• коэффициент расширения газа при m₁

₁=1-(0.41+0.350.055²)140010^-4/(3,0331,3048) = 0,9857.

Поскольку -₁= 0.00049  0.0005 значит m₁ и ₁ можно считать окончательными;

• расчетный диаметр отверстия, мм, сужающего устройства при 20⁰С

d=D/K_t=150/0.9999 = 35,18.

Проверим правильность расчета. Коэффициент расхода диафрагмы при m₁

=0,601.

Объемный расход газа, м³/ч, соответствующий предельному номинальному перепаду давления дифманометра

Q_ном,пр=0.2109К_t²d²= 0.21090.6010.98570.9999²35,18²

= 558,32.

Сравнивая отклонение Q_ном,пр от заданного значения объемного расхода с допустимым отклонением, получаем погрешность %.