1. Исходные данные

   1. Измеряемая среда-смесь газов, заданная молярной концентрацией в долях единицы:

2. Наибольший измеряемый расход, приведенный к нормальному состоянию

1.3 Минимальный измеряемый расход, приведенный к нормальному состоянию

1.4 Температура газа перед сужающим устройством

1.5 Избыточное давление газовой смеси

1.6 Атмосферное (барометрическое) давление

1.7 Допустимая остаточная потеря давления газового потока при прохождении через сужающее устройство при максимальном расходе

1.8 Относительная влажность

1.9 Материал сужающего устройства – Сталь 0X17Т

1.10 Местные сопротивления на измерительном участке трубопровода: до сужающего устройства - запорный вентиль; после сужающего устройства - колено с поворотом потока на 90°.

1.11 Расстояние между местными сопротивлениями -

2. Выбор сужающего устройства и пределов измерения

   1. Тип сужающего устройства-диафрагма

   2. Способ отбора перепада давления – угловой камерный

   3. Верхний предел измерения расхода

3. Определение недостающих для расчета данных

   1. Абсолютное давление газа

2. Абсолютная температура газа

3. Определение внутреннего диаметра трубопровода при 20 °С

   1. Приближенное значение внутреннего диаметра трубопровода при 20 °С

Полученное значение соответствует диаметру условного проход

4. Определение минимальной толщины стенки трубы

   1. Выбираем бесшовную холоднодеформированную трубу по ГОСТ 8733-87 из материала сталь 20, так как газовая смесь не агрессивна по отношению к этому материалу.

Для стали 20 при 60 °С назначаем первую температурную ступень.

Рабочему давлению и первой температурной ступени соответствует ближайшее условное давление и пробное давление .

Минимальная толщина стенки трубы

5. Уточнение размеров трубы, выбор фланцев и камер

3.5.1 Исходя из значений диаметра условного прохода и условного давления , выбираем камерную диафрагму ДКС 10-150 исполнения 1 по ГОСТ 26969-86.

Геометрические параметры камер:

3.5.2 Исходя из условного давления , выбираем фланец стальной приварной встык по ГОСТ 12821-80 с уплотнительной поверхностью исполнения 2.

Геометрические размеры:

Номиналы болтов или шпилек – М20

3.5.3 Диаметр отверстия выбранного фланца

Исходя из этого выбираем трубу с наружным диаметром и толщиной стенки

3.5.4 Внутренний диаметр трубы при 20 °С

3.5.5 Условное обозначение выбранной трубы с наружным диаметром 150 мм, толщиной стенки 2 мм, длинной 5110 мм из стали 20, изготовленной с нормированием механических свойств и химического состава (группа В):

6. Определение внутреннего диаметра трубопровода при рабочей температуре.

   1. Тепловой коэффициент линейного расширения материала трубопровода

   2. Внутренний диаметр трубопровода при рабочей температуре

7. Определение показателя адиабаты составляющих газовой смеси

---

3.7.1 Показатели адиабаты составляющих газовой смеси

3.7.2 Показатель адиабаты смеси газов

8. Определение плотности газовой смеси при нормальных условиях

3.8.1 Плотности составляющих газовой смеси при нормальных условиях

3.8.2 Плотность газовой смеси при нормальных условиях

3.9 Определение коэффициента сжимаемости газовой смеси

3.9.1 Так как плотность газовой смеси при нормальных условиях , то коэффициенты сжимаемости составляющих газовой смеси при t=60 °С и Р=0,77 МПа

Чтобы пользоваться графиками, абсолютное давление измеряемой среды представим в

3.9.2 Коэффициент сжимаемости газовой смеси

3.10 Плотность насыщенного водяного пара при t=60 °С

3.11 Температура насыщенного водяного пара при Р=0,77 МПа (7,9 ) °С.

3.12 Проверка условия по

3.13 Так как , то наибольшая возможная плотность пара во влажном газе при P=0,77 МПа и t=60 °С

3.14 Давление насыщенного водяного пара при t=60 °С

3.15 Так как , то наибольшее возможное давление водяного пара во влажном газе P=0,77 МПа и t=60 °С

3.16 Определение динамической вязкости газовой смеси в рабочих условиях

3.16.1 Псевдокритическое давление газовой смеси

3.16.2 Приведенное давление газовой смеси

3.16.3 Псевдокритическая температура газовой смеси

3.16.4 Приведенная температура газовой смеси

3.16.5 Динамическая вязкость газовой смеси в рабочих условиях

3.17 Плотность сухой части влажной газовой смеси в рабочих условиях

3.18 Плотность влажной газовой смеси в рабочих условиях

4. Определение дополнительных величин

   1. Допустимая потеря давления при выбранном верхнем пределе измерения расхода

Так как в номограмме приложения 32 потеря давления представлена в , то перейдем к этим единицам

4.2 Дополнительная величина С

4.3 Предельный номинальный перепад давления на сужающем устройстве

4.4 Приближенное значение относительной площади сужающего устройства

m=0,34

4.5 потеря давления измеряемой среды при прохождении через сужающее устройство

Так как , расчет продолжаем

4.6 Оценка числа Рейнольдса на минимальное значение

4.6.1 Число Рейнольдса при минимальном расходе

4.6.2 Полученное число Рейнольдса при минимальном расходе больше минимально допустимого для относительной площади сужающего устройства m=0,34. Для 0,20<m<0.59 .

5. Определение параметров сужающего устройства

5.1 Определение коэффициента расхода при приближенном значении относительной площади сужающего устройства.

5.1.1 Абсолютная шероховатость новой стальной цельнотянутой трубы не бывшей в эксплуатации принимаем k=0,04 мм.

5.1.2 Число Рейнольдса при предельном расходе

5.1.3 Относительная шероховатость трубопровода

Так как относительная шероховатость не превышает заданного предела ,поправочный множитель на шероховатость определять не надо.

5.1.4 Приближенное значение диаметра отверстия диафрагмы

Так как d<125 мм, определяем поправочный множитель на притупление входной кромки диафрагмы

---

5.1.5 Коэффициент расхода при приближенном значении относительной площади сужающего устройства

5.2 Коэффициент расширения газовой смеси при выбранном номинальном перепаде давления на диафрагме и приближенном значении относительной площади сужающего устройства (первое значение)

5.3 Вспомогательная величина (первое значение)

5.4 Относительная площадь сужающего устройства (первое значение)

5.5 Определение коэффициента расхода при первом значении относительной площади сужающего устройства (первое значение)

5.5.1 Поправочный множитель на притупление входной кромки диафрагмы при первом значении относительной площади (первое значение)

где значения a, b и n были определены ранее в п. 5.1.4

5.5.2 коэффициент расхода при первом значении относительной площади диафрагмы

5.6 Коэффициент расширения газовой смеси при том же перепаде давления на сужающем устройстве и первом значении относительной площади (второе значение)

5.7 Проверка условия

Так как , то для дальнейших расчетов принимаем значение коэффициента расширения газовой смеси при прохождении через сужающее устройство ,коэффициент расхода и относительную площадь диафрагмы m=0,3713

5.8 Определение диаметра отверстия диафрагмы.

5.8.1 Поправочный множитель на тепловое расширение материала диафрагмы

5.8.2 Диаметр отверстия диафрагмы при 20 °С

5.8.3 Допуск на отклонение размера диаметра отверстия диафрагмы

6. Проверка правильности расчета

6.1 Объемный расход, приведенный к нормальному состоянию и соответствующий предельному перепаду давления на диафрагме

6.2 Отклонение полученного значения расхода от заданного

Так как отклонение расчетного значения предельного расхода больше допустимого значения ( ), то расчет продолжаем начиная с пункта 5.3.

----------------------------------------------------------------------------------------------------

5.3* Вспомогательная величина (второе значение)

5.4* Относительная площадь сужающего устройства (второе значение)

5.5* Определение коэффициента расхода при первом значении относительной площади сужающего устройства (второе значение)

5.5.1* Поправочный множитель на притупление входной кромки диафрагмы при первом значении относительной площади (первое значение)

где значения a, b и n были определены ранее в п. 5.1.4

5.5.2* коэффициент расхода при втором значении относительной площади диафрагмы

5.6* Коэффициент расширения газовой смеси при том же перепаде давления на сужающем устройстве и первом значении относительной площади (третье значение)

5.7* Проверка условия

Так как , то для дальнейших расчетов принимаем значение коэффициента расширения газовой смеси при прохождении через сужающее устройство ,коэффициент расхода и относительную площадь диафрагмы m=0,3667

5.8* Определение диаметра отверстия диафрагмы.

5.8.1* Поправочный множитель на тепловое расширение материала диафрагмы

5.8.2* Диаметр отверстия диафрагмы при 20 °С

---

5.8.3* Допуск на отклонение размера диаметра отверстия диафрагмы

6*. Проверка правильности расчета

6.1* Объемный расход, приведенный к нормальному состоянию и соответствующий предельному перепаду давления на диафрагме

6.2* Отклонение полученного значения расхода от заданного

Если отклонение полученного значения расхода от заданного округлить до одного знака после запятой, то получим . Расчет продолжаем начиная с пункта 5.3.

----------------------------------------------------------------------------------------------------

5.3** Вспомогательная величина (третье значение)

5.4** Относительная площадь сужающего устройства (третье значение)

5.5** Определение коэффициента расхода при третьем значении относительной площади сужающего устройства (третье значение)

5.5.1** Поправочный множитель на притупление входной кромки диафрагмы при первом значении относительной площади (третье значение)

где значения a, b и n были определены ранее в п. 5.1.4

5.5.2** коэффициент расхода при первом значении относительной площади диафрагмы

5.6** Коэффициент расширения газовой смеси при том же перепаде давления на сужающем устройстве и первом значении относительной площади (четвертое значение)

5.7** Проверка условия

Так как , то для дальнейших расчетов принимаем значение коэффициента расширения газовой смеси при прохождении через сужающее устройство ,коэффициент расхода и относительную площадь диафрагмы m=0,3674

5.8** Определение диаметра отверстия диафрагмы.

5.8.1** Поправочный множитель на тепловое расширение материала диафрагмы

5.8.2** Диаметр отверстия диафрагмы при 20 °С

5.8.3** Допуск на отклонение размера диаметра отверстия диафрагмы

6**. Проверка правильности расчета

6.1** Объемный расход, приведенный к нормальному состоянию и соответствующий предельному перепаду давления на диафрагме

6.2** Отклонение полученного значения расхода от заданного

Так как отклонение расчетного значения предельного расхода меньше допустимого значения ( ), то расчет выполнен правильно.

7. выбор измерительного комплекта расходомера

7.1 Тип и разновидность дифференциального манометра. Дифманометр Метран-49-ДД-Ех модели 9420 с выходным сигналом 0-5 мА, изменяющимся по закону квадратного корня, с предельным перепадом давления 6,3 кПа, класса точности , с предельно-допускаемым рабочим избыточным давлением 10 МПа.

7.2 Разновидность вторичного прибора. Вторичный прибор, предназначен для показания и регистрации одного параметра Диск-250 с входным токовым сигналом 0-5 мА класса точности .

8. Расчет необходимых длинн прямых участков трубопровода

8.1 Необходимая длинна прямого участка трубопровода за сужающим устройством при нулевой погрешности.

Для m=0,37,

8.2 Длинна прямого участка трубопровода перед сужающим устройством

8.3 Необходимая длинна прямого участка трубопровода непосредственно перед сужающим устройством при нулевой погрешности

---

При установке запорного вентиля перед сужающим устройством дополнительная погрешность измерения отсутствует для m=0,4, т.е. .

8.4 Дополнительная погрешность от сокращения длинны прямого участка трубопровода перед сужающим устройством.

Согласно пункту 8.2 относительное расстояние между запорным вентилем и сужающим устройством . Значение дополнительной погрешности при m=0,3674 и найдем линейной интерполяцией табличных значений.

Линейная интерполяция между =20 и 30 для значения :

Линейная интерполяция между m=0,35 и 0,40 для значения m=0,3674

9. Определение предельной погрешности расходомера.

9.1 Определение средней квадратической относительной погрешности коэффициента расхода

9.1.1 Средняя квадратическая относительная погрешность из-за допустимых отклонений диаметра отверстия сужающего устройства

9.2.1 Средняя квадратическая относительная погрешность из-за допустимых отклонений внутреннего диаметра трубопровода.

9.1.3 Средняя квадратическая относительная погрешность из-за сокращения прямого участка трубопровода перед диафрагмой.

9.1.4 Средняя квадратическая относительная погрешность из-за притупления входной кромки диафрагмы

9.1.5 Средняя квадратическая относительная погрешность коэффициента расхода.

9.1.6 Средняя квадратическая относительная погрешность коэффициента расхода с учетом сокращения длинны прямого участка трубопровода перед диафрагмой.

9.2 Определение средней квадратической относительной погрешности абсолютного давления газовой смеси.

9.2.1 Средняя квадратическая относительная погрешность задания избыточного давления газовой смеси.

9.2.2 Возможное относительное изменение барометрического давления. Принимаем

9.2.3 Средняя квадратическая погрешность от изменения барометрического давления

9.2.4 Средняя квадратическая относительная погрешность определения абсолютного давления газа.

9.3 Средняя квадратическая относительная погрешность задания температуры газа.

9.4 Средняя квадратическая погрешность дифференциального манометра

9.5 Средняя квадратическая относительная погрешность определения содержания компонентов газовой смеси.

-абсолютные погрешности определения содержания компонентов газовой смеси, принимаемые равными половине единицы разряда последней значащей цифры заданного значения;

9.6 Определение средней квадратической относительной погрешности показателя адиабаты газовой смеси.

9.6.1 Средняя квадратическая относительная погрешность определения показателей адиабаты компонентов газовой смеси

- абсолютная погрешность определения значения показателя адиабаты i-го компонента газовой смеси, равная половине единицы разряда последней значащей цифры в табличном значении

9.6.2 Средняя квадратическая относительная погрешность показателя адиабаты газовой смеси.

---

Смотрите также файлы

• Контр.раб. №1 Композиция.docx

• Контр.раб. №2 Поэзия.docx

• Контр.раб. №3 Русский стих и размер.docx

• Ответы на вопросы к экзамену языкознание.docx

• Ответы на вопросы к экзамену правописание.docx