Курсовая работа - Дифманометр

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Кафедра автоматизации технологических процессов

Курсовая работа по предмету:

ТЕХНИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ И ПРИБОРЫ

Выполнил:

студент 4 курса,

специальность АТПП

Проверил: Бусаров Е. В.

Вариант 21.

Задано:

Измеряемая среда – воздух.

Установка работает при следующем режиме измерения расхода:

Q_н.max = 9000 Нм³/ч

Q_н.ср = 7000 Нм³/ч

Избыточное давление воздуха перед устройством

Р_и = 3 кгс/см²

Барометрическое давление

Р_б = 750 мм рт. ст.

Температура измеряемой среды перед сужающим устройством

t = 70⁰С

Внутренний диаметр трубопровода перед сужающим устройством при температуре 20⁰С

D₂₀ = 100 мм

Показатель адиабаты воздуха (в рабочих условиях)

x = 1,40

Решение:

Применим одно сужающее устройство в комплекте с двумя дифманометрами (с условными шкалами). В выпускном аттестате сужающего устройства должны быть указаны заводские номера обоих дифманометров. Дифманометры должны быть снабжены единым выпускным аттестатом, в котором, в частности, приводится градуировочная таблица, охватывающая диапазон расхода 10 – 100% Q_нп.

Выбор сужающего устройства и дифманометра.

1. Тип сужающего устройства (п. 127):

Диафрагма камерная, материал – Сталь 20.

2. Тип и разновидность первого дифманометра (п. 128):

Дифманометр поплавковый ртутный показывающий (с условной шкалой) с интегратором ДП – 781.

3. Верхний предел измерений комплекта (указывается на маркировочной табличке каждого дифманометра) Q_нп (п. 130 ГОСТ 3720 - 66)

Q_нп = 9200 Нм³/ч

4. Тип и разновидность второго дифманометра (п. 128):

Дифманометр поплавковый ртутный показывающий (с условной шкалой) с интегратором ДП – 781. На циферблате прибора должен быть указан множитель « × 0,3 ».

5. Верхний предел измерений комплекта (указывается на маркировочной табличке каждого дифманометра) Q_нп (п. 130 ГОСТ 3720 - 66)

Q_нп = 9200 Нм³/ч

Определение недостающих для расчёта данных.

6. Температура измеряемой среды перед диафрагмой, Т (п. 8):

T = t +273 = 70+273 = 343⁰K

7. Барометрическое давление, Р_б (п. 12):

Р_б = 750 * 13,595 * 10^-4 = 1,02 кгс/см²

8. Абсолютное давление воздуха перед диафрагмой, Р (п. 23):

Р = Р_и + Р_б = 3 + 1,02 = 4,02 кгс/см²

8. Внутренний диаметр трубопровода при температуре t, D (п. 80):

D = D₂₀ = 100 мм

8. Плотность воздуха в нормальном состоянии, ρ_н (пр. 4):

ρ_н = 1,205 кг/м³

8. Коэффициент сжимаемости воздуха в рабочих условиях ( Р и t ), К (рис. А10з):

К = 1,000

8. Плотность воздуха в рабочих условиях ( Р и t ), ρ (ф. 24):

8. Динамическая вязкость воздуха в рабочих условиях ( Р и t ), μ (рис. А3):

μ = 2,08*10^-6 кгс*с/м²

8. Коэффициент сжимаемости воздуха при давлении Р и температуре 20⁰С, К₁ (рис. А10з):

К₁ = 1,00

8. Плотность воздуха при давлении Р и температуре 20⁰С, :

Определение номинального перепада давления дифманометра.

8. Вспомогательная величина С (ф.138):

8. Предельный номинальный перепад давления первого дифманометра, (рис. А18):

= 1,00 кгс/см² = 1*10⁴ кгс/м²

8. Приближенное значение модуля, m (рис. А18):

m = 0,58

Определение числа Рейнольдса.

8. Число Рейнольдса, Re (п. 135г, ф. 16):

8. Минимальное допустимое число Рейнольдса, Re_min (рис. А21, п. 135г):

Re_min = 40000, т.к. Re > Re_min, расчёт продолжаем

8. Граничное значение числа Рейнольдса, Re_гр (рис. 40, п. 135д):

Re_гр = 22,5*10⁴ = 225000, т.к. Re > Re_гр, расчёт продолжаем.

Определение параметров сужающего устройства.

8. Наибольший перепад давления в диафрагме при подключении к первому дифманометру, (п. 43а, ф. 65):

8. Отношение (ф. 44):

8. Поправочный множитель на расширение воздуха, (ε_ср1)₁ (рис. А12а):

ε_ср1 = 0,942

8. Вспомогательная величина (mα)₁ (ф. 135):

8. Модуль диафрагмы m₁ (рис. А8):

m₁ = 0,617

8. Поправочный множитель на расширение воздуха, (ε_ср1)₂ (рис. А12а):

ε_ср2 = 0,942, следовательно, значения m = 0,617 и ε_ср1 = 0,942 считаются окончательными.

8. Поправочный множитель на расширение материала диафрагмы, (п. 80):

8. Диаметр отверстия диафрагмы при температуре 20⁰С, d₂₀ (ф. 131):

Проверка расчета.

8. Коэффициент расхода, α (рис. А8):

α = 0,766

8. Диаметр отверстия диафрагмы при температуре t, d (п. 80):

d = d₂₀ = 76,88мм

8. Расход соответствующий наибольшему перепаду давления , Q_Н1

(ф. 79):

8. Допустимое нижнее предельное значение наибольшего расчётного расхода (табл. 10):

Q_ниж = 8870 Нм³/ч

Определение поправки на влияние числа Рейнольдса.

38. Величина k (рис. А21):

k = 860

38. Поправка к показаниям дифманометра, (ф. 133):

38. Отношение (ф. 134, п. 133н):

так как 0,013% < 0,3%, поправку на влияние числа Рейнольдса не вводим.