Измерения расхода

   υ₁²/2 – динамический напор определяемый динамической энергией,

    ξ = коэффициент гидравлических  потерь,

    ξ υ₂²/2 – потеря энергии,

    Р^’₁ и Р^’₂ – абсолютное статическое давление в сечении А и В,

    υ₁ и υ₂ – скорости в сечении А и В,

    ρ – плотность. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3. Расчет  и выбор сужающего устройства. 

  Исходные  данные: 

  1. Измеряемая среда – воздух.

  2. Марка материала трубопровода  – Сталь 20.

  3. Наибольший измеряемый расход, приведённый  к нормальному состоянию –  7000 м³/ч.

  4. Наибольший измеряемый массовый  расход – 2400 т/ч.

  5. Предельный номинальный перепад  давления дифманометра – 400 кгс/с².

  6. Наибольшая допустимая потеря  давления на сужающем устройстве  – минимально возможная.

  7. Избыточное давление измеряемой  среды перед сужающим устройством  – (0,04 Па).

  8. Барометрическое давление в месте  установки расходомера – 760 мм  рт. ст.

  9. Температура измеряемой среды  перед сужающим устройством –  25 ^оС.

  10. Внутренний диаметр трубопровода (в свету) перед сужающим устройством  при температуре 20 ^оС – 313 мм.

  11. Величина абсолютной эквивалентной  шероховатости стенок трубопровода  – 0,1 мм. 12. Относительная влажность измеряемого газа при рабочих условиях – 80 %.

  13. Коэффициент сжимаемости газа  при рабочих условиях – 1,0.

  14. Плотность сухого газа в нормальном  состоянии – 1,2046 кг/м³.

  15. Динамическая вязкость измеряемой  среды при рабочих условиях – 1,9*10^-6 кгс с/м². 
 
 

  Расчет  расходомера NFIR от 27.5.00              ВНИИ расходометрии Казань.

  (PAR)  Версия 4.22 от 10.03.05

  Расчет  выполнен по ГОСТ 8.563.1-97,8.563.2-97 

      

    Характеристика измеряемой среды  

      

     Измеряемая среда – воздух влажный

    

     Относительная влажность………………………….80     %  

     Барометрическое давление........................................760 мм рт.ст 

     Избыточное давление.................................................0,04 МПа       

   * Абсолютное давление...............................................0,14132 МПа       

     Температура................................................................25 град.C   

   * Плотность в стандартных условиях………………1,2044 кг/м³    

   * Плотность в сухой части при  её порциальном давлении рабочей

     температуре…………………………………………1,6212     кг/м³    

   * Плотность в рабочих условиях................................1,6402 кг/м³

   * Показатель адиабаты................................................1,4

   * Динамическая вязкость.............................................0,0000183  Па*с         

    

    Характеристика сужающего устройства                               

    

     Сужающее устройство:

     Диафрагма с угловым способом  отбора давления                    

    

   * ДИАМЕТР сужающего устройства 

     в стандартных условиях..............................................201,1 мм       

   * Диаметр сужающего устройства 

     в рабочих условиях......................................................201,12 мм       

     Материал сужающего устройства                              Сталь 12Х18Н10Т       

   * Поправочный коэффициент на  расширение 

     материала сужающего устройства.............................1                 

   * Радиус закругления входной  кромки........................0,00005 м        

   * Поправочный коэффициент на  неостроту                            

     входной кромки диафрагмы.......................................1

   * Наибольшее значение шероховатости  

     поверхности входного торца диафрагмы.................0,020112 мм       

   * Наибольшее значение шероховатости  отверстия 

     диафрагмы...................................................................0,0020112 мм       

   * Наибольшее значение шероховатости 

     поверхности выходного торца  диафрагмы..............0,01мм       

   * Толщина диафрагмы  от.....................................................1,565 мм       

   *                                      до.....................................................15,65 мм       

   * Допуск на изготовление диаметра  СУ..............................0,14077 мм       

                                                                     

    Характеристика трубопровода 

   

     Диаметр трубопровода в стандартных  условиях………..313 мм       

   * Диаметр трубопровода в раб.  условиях............................313,01 мм       

     Материал трубопровода.......................................................Сталь  20              

   * Поправочный коэффициент на  расширение 

     материала трубопровода......................................................1

     Абсолютная эквивалентная шероховатость 

     стенок трубопровода.............................................................0,1 мм       

   * Поправочный коэффициент на  шероховатость 

     трубопровода........................................................................ 1                     

           

    Комплексные параметры расходомера                                 

   

   * Относительный диаметр СУ................................................0,6425                

   * Число Рейнольдса при максимальном                               

     измеряемом расходе..............................................................525041,7              

     Перепад давления на сужающем  устройстве……………..400 кгc/м²          

   * Коэффициент расхода сужающего устройства…………..0,6636                

   * Коэффициент расширения...................................................0,99069                     

   * Коэффициент истечения......................................................0,60443               

   * Потери давления...................................................................227,95 кгc/м²             

     Верхний предел измеряемого расхода................................7000 м³/ч          

    

    Расчет расхода (проверка) при  верхнем пределе 

    перепада давления:

    Объемный расход:

   * - сухой части в стандартных  условиях...............................7000,01 м³/ч     

   * - влажного газа в стандартных  условиях...........................7082,01 м³/ч             

   * - сухой части в рабочих условия……………....................5104,31 м³/ч             

   * - влажного газа в рабочих  условиях……………………...5200,29 м³/ч

      Массовый расход:

   * - сухой части……………………………………………….2,34199 кг/с

   * - влажного газа…………………………………………….2,36942  кг/с               

    Примечание: Знаком "*" отмечены  расчетные величины. 

   

   Расчет  произвел:______Холмогоров И.А. 

    Согласно проведённых расчетов подбираем диафрагму.

  В зависимости от конструкции, износоустойчивости, способа установки, условного давления и условно прохода трубопровода выбираем диафрагму         ДКС 0,6-300 А/Б-1 – диафрагма камерная, устанавливаемая во фланцах трубопровода по ГОСТ 8.563.1, 8.563.2, 8.563,3.

  Под диафрагму ДКС 0,6-300 А/Б-1 подбираем  фланцевое соединение для диафрагм  ДКС. В комплект фланцевых соединений входят фланцы с патрубками, шпильки, гайки, уплотнительные прокладки в сборе.  

  Таблица 1. Элементы фланцевого соединения для  диафрагмы ДКС 0,6-300 А/Б-1 

 
 
 
 
 
 
 
 

4. Разработка  и описание схемы измерения расхода с обоснованием выбора необходимых приборов и оборудования. 

     По заданию на проектирование измеряемая среда воздух, влажностью 80%.        Cоединение сужающего устройства с датчиком давления. Датчик давления и сужающее устройство связаны двумя соединительными трубами. Обычно применяют медные, алюминиевые, стальные и пластмассовые (из винила или полиэтилена) трубки. В трубках не должно быть горизонтальных участков, где могут накапливаться воздух, газы или влага, поэтому трубки прокладывают с уклоном.

  Существенное  значение имеют диаметр и длина  соединительных трубок. При малых  диаметрах трубки легко засоряются, в них образуются водяные пробки или воздушные пузыри. Вследствие повышенного сопротивления трубок увеличивается время запаздывания датчика давления. Слишком большие диаметры нежелательны из-за громоздкости проводки и увеличения расхода металла, а при измерении расхода газа также из-за увеличения времени запаздывания датчика давления. Рекомендуется применять трубки с внутренним диаметром 10—12 мм, но не менее 8 мм.