1.3.9 Определение поправочного множителя на тепловое расширение материала диафрагмы

По рисунку 9 [1] определяем значение :

= 1,0020.

1.3.10 Определение диаметра отверстия диафрагмы при температуре 20°с

Диаметр отверстия диафрагмы при температуре 20°С находим по формуле:

, (6)

мм.

1.3.11 Определение длин прямых участков тп перед и за диафрагмой

Выбираем наименьшую длину прямых участков трубопровода перед сужающим устройством – группу колен в разных плоскостях или смешивающиеся потоки.

Длина прямого участка перед диафрагмой:

(7)

где - отношение определяем по рисунку 12 [1], .

мм.

мм.

Прямой участок перед СУ равен 1500мм. Следовательно условие выполняется .

Длина прямого участка за диафрагмой:

(8)

где - отношение определяем по рисунку 13 [1], .

мм.

мм.

Прямой участок после СУ равен 1500мм. Следовательно условие выполняется .

2 Проверка расчета

2.1 Определение значения расхода Qm, соответствующего наибольшему перепаду давления

По формуле (9) находим Q_m:

, (9)

где α – коэффициент расхода (определяем по рисунку 17 [1]), α = 0,5492;

d_t – диаметр отверстия диафрагмы при температуре t₁=120°С,

,

мм.

кг/ч.

2.2 Определение величины действительной (Pпд) и средне нормируемой ( ) потери давления

Определим P_пд по формуле:

, (10)

где – определяем, используя рисунок 14 [1];

= 83 % или = 0,83.

∆P_н = 0,63 атм.

кгс/м².

По формуле (11) определим :

, (11)

кгс/м²,

то есть выполняется условие: P_пд <

2.3 Определение относительной ошибки расчета

Находим относительную ошибку расчета ∆ по формуле:

, (12)

%,

то есть выполняется условие: δ < 0,2%.

3 Расчет погрешностей при измерении расхода

Из формулы (9) видно, что измерение расхода есть измерение косвенное. Для косвенного измерения средняя квадратическая погрешность (СКП) опре-деляется через средне квадратические погрешности σ_α, σ_ξ, σ_d, σ_ρ, σ_∆P, а именно:

. (13)

В уравнение расхода всегда входят две группы величин, отличающиеся способом их получения. К первой группе относятся α и ξ, определяемые путем большого числа измерений, для них средне квадратические отклонения (СКО) определены.

Ко второй группе относятся d, ρ, ∆P – для них известны лишь максимальные относительные погрешности(δ_d, δ_ρ, δ_∆P); суммирование этих величин допускают лишь при условии, что σ_d, σ_ρ, σ_∆P соответственно равны половине δ_d, δ_ρ , δ_∆P .

Класс точности дифференциального манометра (ДУ) характеризует и поэтому в выше указанном уравнении слагаемое заменяем на и принимаем, что величиной σ_d можно пренебречь, тогда получаем следующее выражение для определения погрешности измерения расхода:

, (14)

где σ_α – СКП коэффициента расхода, %;

σ_ξ – СКП поправочного множителя ξ, %;

σ_ρ – погрешность плотности измеряемой среды, %;

- СКП показаний по шкале ДМ, %.

, (15)

где - СКП исходного коэффициента диафрагм (определяется по рисунку 14-8-1 [1]), = 0,615;

- СКП поправочного множителя на шероховатость для диафрагм (определяется по рисунку 14-8-2 [1]), = 0;

- СКП поправочного множителя на не остроту входной кромки диафрагмы (определяется по рисунку 14-8-3 [1]), = 0,187;

- при Re_д > Re_гр – не учитывается, следовательно = 0%;

- СКП, учитывающая погрешность определения погрешности α_и, обусловленную отклонением действительного диаметра от номинального, %.

,

%.

%.

(16)

, (17)

где σ_ρt - СКП (относительная) табличного значения плотности, %.

,

где ∆ρ – абсолютная погрешность измерения плотности, равная половине единицы разряда последней значащей цифры значения плотности,

∆ρ = 0,25 кг/м³;

%.

,

где P_вп – верхний предел манометра, кгс/см².

Выбираем тип манометра ДМ–3573 с пределами измерения 0 ÷ 1 кгс/см², следовательно P_вп = 1 кгс/ см².

δ_P – класс точности прибора, δ_P = 1.

%.

,

где ∆t – абсолютная погрешность измерения температуры, °С.

Выбрали термометр сопротивления типа ТСМ-100 с классом допуска А и приделом допустимых отклонений сопротивления , следовательно

∆t = 0,15·0,002·120=0,39°С

%.

%.

, (18)

где δ_a – основная допустимая погрешность показаний по шкале ДМ, принимаем δ_a = 1%.

%.

Из формулы (14) получаем:

%,

Таким образом, < 2%, следовательно, расчет произведен верно.

Заключение

В данной курсовой работе мы провели расчет диаметра нормальной диафрагмы для измерения массового расхода среды методом переменного перепада давления на сужающем устройстве. В данном случае, мы подобрали давление =0,63 кгс/ см² при диаметре трубопровода 200 мм., определили длины участков перед и за диафрагмой. Данная курсовая работа является важным этапом для формирования будущих инженеров. К курсовой работе прилагается чертеж на формате А2.

Список использованных источников

1. Методическое пособие

2. К.А. Миронов, Л.И. Шипетин Теплотехнические измерительные приборы.