Розрахунок звужуючого пристрою. Вимір витрати нафтопродуктів

Загальні принципи виміру витрат методом змінного перепаду тиску. Вибір та розрахунок звужуючого пристрою й диференціального манометра, згідно з вимогами держстандарту. Залежність зміни діапазону об'ємної витрати середовища від перепаду тиску на пристрої.

Рубрика Производство и технологии
Вид курсовая работа
Язык украинский
Дата добавления 28.03.2011
Размер файла 846,9 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Курсовий проект

Розрахунок звужуючого пристрою. Вимір витрати нафтопродуктів

Завдання

на курсовий проект

1. Тема проекту (роботи): Розрахунок звужуючого пристрою. Вимір витрати нафтопродуктів

2. Вихідні дані до проекту (роботі):

Вимірюване середовище - гас;

Максимальна витрата Qomax=175 м3/год;

Надлишковий тиск Ризб=2 кгс/см2;

Внутрішній діаметр трубопроводу перед звужуючим пристроєм при температурі 200С D20 =250 мм;

Температура вимірюваного середовища перед звужуючим пристроєм t = 400С; Матеріал трубопроводу - сталь М20.

3. Зміст розрахунково-пояснювальної записки (перелік підлягаючій розробці питань)

Завдання на курсове проектування,

Календарний план

Зміст

Введення

Короткі теоретичні відомості

Розрахунок звужуючого пристрою

Вимоги до стандартних звужуючих пристроїв

Календарний план

Найменування етапів курсового проекту (роботи)

Строк виконання етапів проекту (роботи)

Примітка

1

Одержання завдання

22.03.2010

2

Введення

20.04.2010

3

Короткі теоретичні відомості

25.04.2010

4

Розрахунок звужуючого пристрою

5.05.2010

5

Вимоги до стандартних звужуючих пристроїв

7.05.2010

6

Виводи й висновки

15.05.2010

7

Список літератури

15.05.2010

8

Графічна частина

21.05.2010

Зміст

Введення

1. Короткі теоретичні відомості

2. Розрахунок звужуючого пристрою

3. Вимоги до стандартних звужуючих пристроїв

Виводи й висновки

Список літератури

Введення

Витратою речовини називається кількість речовини, що проходить через даний перетин каналу в одиницю часу. Масову витрату вимірюють у кілограмах на секунду, а об'ємний - у кубічних метрах на секунду. Прилади, що вимірюють витрату, називають витратомірами. Ці прилади можуть бути постачені лічильниками (інтеграторами), тоді їх називають витратомірами з лічильником. Такі витратоміри дозволяють вимірювати одночасно витрату й кількість.

Значення витратомірів і лічильників кількості (маси й обсягу) рідини, газу й пари в сучасному індустріальному суспільстві винятково велике. Їхня роль дуже зросла у зв'язку з необхідністю максимальної економії енергетичних і водних ресурсів країни, які усе більше й більше дорожчають.

Без витратомірів не можна забезпечити керування, і тим більше оптимізацію технологічних режимів в енергетику, металургії, нафтовий, газової, целюлозно-паперової, харчовий і в багатьох інших галузях промисловості. Без цих приладів неможлива й автоматизація виробництва, і досягнення максимальної її ефективності.

Витратоміри необхідні й для керування транспортними засобами, у тому числі судами, літаками й космічними кораблями. Вони потрібні для контролю за зрошувальними системами в сільському господарстві, потрібні й для проведення лабораторних і дослідницьких робіт.

Лічильники кількості необхідні для обліку маси або обсягу нафти, газу, пари, води й інших речовин, що транспортуються по трубах і споживаних окремими об'єктами. Без них дуже важко контролювати витоку й виключити втрати коштовних продуктів. А зниження погрішності виміру витрати й кількості хоча б на 1 % може забезпечити величезний економічний ефект. Роль лічильників останнім часом сильно зростає у зв'язку з комерціалізацією обліку енергоносіїв.

1. Короткі теоретичні відомості

Одним з найпоширеніших засобів вимірів витрати рідин і газів (пар), що протікають по трубопроводах, є витратоміри змінного перепаду тиску, що складаються зі стандартного звужуючого пристрою, дифманометра, приладів для виміру параметрів середовища й сполучних ліній. У комплект витратомірного пристрою також входять прямі ділянки трубопроводів до й після звужуючого пристрою з місцевими опорами.

Звужуючий пристрій витратоміра є первинним вимірювальним перетворювачем витрати, у якому в результаті звуження перетину потоку вимірюваного середовища (рідини, газу, пари) утвориться перепад (різниця) тиску, що залежить від витрати. У якості стандартних (нормалізованих) звужуючих пристроїв застосовуються вимірювальні діафрагми, сопла, сопла Вентури й труби - Вентури. Як вимірювальні прилади застосовуються різні диференціальні манометри, розглянуті в главі VII, постачені що показують, записуючими, інтегруючими, що сигналізують і іншими пристроями, що забезпечують видачу вимірювальної інформації про витрату у відповідній формі й виді.

Вимірювальна діафрагма являє собою диск, установлений так, що центр його лежить на осі трубопроводу. При протіканні потоку рідини або газу (пари) у трубопроводі з діафрагмою звуження його починається до діафрагми. На деякій відстані за нею під дією сил інерції потік звужується до мінімального перетину, а далі поступово розширюється до повного перетину трубопроводу. Перед діафрагмою й після її утворяться зони завихрення. Тиск струменя біля стінки спочатку зростає через підпір перед діафрагмою. За діафрагмою воно знижується до мінімуму, потім знову підвищується, але не досягає колишнього значення, тому що внаслідок тертя й завихрень відбувається втрата тиску рпот.

Таким чином, частина потенційної енергії тиску потоку переходить у кінетичну. У результаті середня швидкість потоку у звуженому перетині підвищується, а статичний тиск у цьому перетині стає менше статичного тиску перед звужуючим пристроєм. Різниця цих тисків (перепад тиску) служить мірою витрати рідини, що протікає через звужуючий пристрій, газу або пари.

Мал.І

З мал. 1 видно, що тиск по осі трубопроводу, показане лінією, трохи відрізняється від тиску уздовж стінки трубопроводу тільки в середній частині графіка. Через отвори 1 і 2 виробляється вимір статичних тисків до й після звужуючого пристрою.

2. Розрахунок звужуючого пристрою

Вихідні дані:

Вимірюване середовище - гас;

Максимальна витрата Qomax = 175 м3/год;

Надлишковий тиск Ризб = 2 кгс/см2;

Внутрішній діаметр трубопроводу перед звужуючим пристроєм при температурі 200С D20 = 250 мм;

Температура вимірюваного середовища перед звужуючим пристроєм t = 400С;

Матеріал трубопроводу - сталь М20.

Визначення відсутніх даних:

1. Абсолютний тиск повітря перед діафрагмою:

Р = Ри + Рб =2+1=3 кгс/см2

2. Щільність гасу в робочих умовах ??=725 кг/м3

3.Динамічна в'язкість гасу в робочих умовах µ=0,0025 кгс/м2

4. Внутрішній діаметр трубопроводу при температурі t=400С

D=D20Kт=250,057 мм

бt=10-6[11,1+7,7(40/1000)-3,4 (40/1000)2]=11,4 •10-6

Кт=1+бtT(t-20)=1+11,4 •10-6• (40-20)=1,000228

Розрахунок діаметра отвору звужуючого пристрою при температурі 40 ос - d20(мм)

Визначаємо відсутні дані

Коефіцієнт, що враховує зміна діаметра отвору звужуючого пристрою, викликаний відхиленням температури середовища від 20 ос

Kсу=1+ бt су (t-20)=1+16,47• 10-6 • (40-20)=1,000329

бt=10-6[16,206+6,571(40/1000)+0(40/1000)2]=16,47• 10-6

2. Верхня межа перепаду тиску на звужуючим пристрої

в=0,25р=0,25• 0,29=0,07 МПа

Значення верхньої границі Remax і нижньої границі Remin робітника діапазону значень

Remax= = =71833

Remin = = =43100

Qomin=0,6Qomax=0,6• 175=105 м3/год

4. Для обраного типу діафрагми з кутовим способом відбору тиску границі застосування визначаємо за ДСТ 8.586.2-2005 п.5.3.1.

Re >5000 при ? ?0,56

5. Значення допоміжної величини А

А= = = 0,0713

6. Значення верхньої границі вв і нижньої границі вн діапазону значень, що допускаються ? для обраного типу звужуючого пристрою.

0,1? ? ? 0,75

Вибираємо при в=0,45 вв=0,5 вн=0,4

7. Значення допоміжних величин В1 і В2

В1= Е1С1Кш1Кп1в2ве1;

В22С2Кш2Кп2в2не2;

Визначаємо відсутні дані

7.1 Коефіцієнти швидкості входу Е1 і Е2 при вв і вн відповідно

Е=1/

Е1=1/ =1/ =1,033

Е2=1/ =1/ =1,013

7.2 Коефіцієнт витікання З1 при Remax і вв

З1=0,5961+0,0261• 0,52-0,216• 0,58+0,000521•

+(0,0188+0,0063• 0,54)• 0,53,5• + (0,043+0,08 - 0,123 )(1-0,11A) - 0,031(M1-0,8M1,111,3+M2=

=0,602+0,00487+0,00592+0-0+0= 0,612

де

А1= = =0,2

для діафрагми з кутовим способом відбору

L1 =L'2=0,

отже,

М1= =0 і M2=0.

Коефіцієнт витікання З2 при Remax і вн

А2= = =0,17

З2=0,5961+0,0261• 0,42-0,216• 0,48+0,000521•

+(0,0188+0,0063• 0,452)• 0,43,5• + (0,043+0,08 - 0,123 )(1-0,11A) - 0,031(M1-0,8M1,111,3+M2=

=0,6+0,00416+0,00271+0-0+0= 0,606

7.3 Розраховуємо поправочний коефіцієнт, що враховує притуплення вхідної крайки діафрагми.

Візьмемо радіус вхідної крайки діафрагми rk так, щоб він не перевищував 0,0004d,тоді поправочний коефіцієнт Kп приймаємо рівним одиниці.

Отже, Kп1 =1 і Kп2=1.

7.4 Визначаємо поправочний коефіцієнт, що враховує шорсткість внутрішньої поверхні вимірювального трубопроводу.

Кш1- поправочний коефіцієнт при при Remax і вв(для діафрагм);

Кш2- поправочний коефіцієнт при Remax і вн (для діафрагм)

Кш=1+5,22в3,5(л -?*)

Визначаємо відсутні дані

7.4.1 По таблиці Д.1. Шорсткість внутрішньої поверхні трубопроводу визначаємо Rш=0,15 •102 м , Rа=0,045• 103 м для сталевих труб з незначним нальотом іржі.

7.4.2 Розраховуємо значення Rаmax при Re =71833 і вв= 0,5

Тому що Re > 5000 і ? < 0,65

104 =

де A012 - коефіцієнти, що залежать від числа Re

Аi= ,

де Bk - постійні коефіцієнти, значення яких наведені в таблиці 2.

Ао=8,87• -3,7114• +0,41841•

+0=0,713

А1=6,7307• -5,5844• +0,732485•

+0=3,2766

А2= -10,244• +5,7094• +0,76477•

+0=35,5

104 =0,713• +35,5=35,57

Якщо отримане значення 104 ? 15 , то приймають

Ramax=15• 10-4D=3,75• 10-4.

Значення Rаmin розраховують

104 =

=

=0,97-1,196+0,361=0.137

104 ?0 або число Re < 3• 106,то приймають Ramin=0

Розраховуємо значення Rаmax при Re =71833 і вн= 0,4

Тому що Re > 5000 і ? < 0,65

104 =

де A012 - коефіцієнти, що залежать від числа Re

Аi= ,

де Bk - постійні коефіцієнти, значення яких наведені в таблиці 2.

Ао=8,87• -3,7114• +0,41841•

+0=0,713

А1=6,7307• -5,5844• +0,732485•

+0=3,2766

А2= -10,244• +5,7094• +0,76477•

+0=35,5

104 =0,713• +35,5=35,53

Якщо отримане значення 104 ? 15 , то приймають

Ramax=15• 10-4D=3,75• 10-4.

Значення Rаmin розраховують

104 =

=

=2,208+2,859+0,91=0.319

104 ?0 або число Re < 3• 106,то приймають Ramin=0

7.4.3 Тому що Rа> Ramax те поправочний коефіцієнт Кш розраховують

Кш=1+5,22в3,5(л -?*)

де л і л* - коефіцієнти тертя, розраховані при дійсному числі Re і значеннях еквівалентної шорсткості вимірювального трубопроводу, рівних її дійсному значенню Rш.

Розраховуємо значення ? і ?*

л =

де Аш, kD, kR - величини, значення яких розраховують відповідно до таблиці 3.

Для ?

Аш=Rш=0,15• 102 ,kD=0,26954• Rш/D=0,26954• 15/0,25=16 ,

kR=5,035/Re=0,07 10-3

л =0,075

Для ?*

Аш=р? Ramax=0,471• 10-3 ,kD=0,269547? р? Ramax /D=1,587• 10-3

kR=5,035/Re=0,07 10-3

л* =0,0421

Кш1=1+5,22• 0,53,5(0,075 -0,0421)=1,015

Кш2=1+5,22• 0,43,5(0,0968 -0,0421)=1,025

7.4.4 Розраховуємо е1-коефіцієнт розширення при вв, в, k, p і е2-коефіцієнт розширення при вн, н, k, p

е =1-(0,351+0,256в4+0,93в8)

Для вимірюваного середовища k=1

е1 =1-(0,351+0,256• 0,54+0,93• 0,58) =0,907

е2 =1-(0,351+0,256• 0,44+0,93• 0,48) =0,9105

Знаходимо значення В1 і В2

В1=1,033• 0,613• 1,026• 1• 0,52• 0,907=0,147

В2=1,013• 0,607• 1,012• 1• 0,42• 0,9105=0,091

Розраховуємо значення допоміжних величин д1 і д2:

д1=(B1-A)/A=(0,147-0,069)/0,069=1.13

д2=(B2-A)/A=(0,09-0,069)/0,069=0.319

Тому що величини д1 і д2 мають однаковий знак, те вибираємо нові значення в.

7.5 Значення верхньої границі вв і нижньої границі вн діапазону значень, що допускаються ? для обраного типу звужуючого пристрою.

0,1? ? ? 0,75

Вибираємо при в=0,4 вв=0,45 вн=0,35

7.6 Значення допоміжних величин В1 і В2

В1= Е1С1Кш1Кп1в2ве1;

В22С2Кш2Кп2в2не2;

Визначаємо відсутні дані

7.6.1 Коефіцієнти швидкості входу Е1 і Е2 при вв і вн відповідно

Е=1/

Е1=1/ =1/ =1,0212

Е2=1/ =1/ =1,0081

7.6.2 Коефіцієнт витікання З1 при Remax і вв=0,45

З1=0,5961+0,0261• 0,452-0,216• 0,458+0,000521

+(0,0188+0,0063• 0,496)• 0,453,5 + (0,043+0,08 - 0,123 )(1-0,11A) - 0,031(M1-0,8M1,111,3+M2=

=0,601+0,00185+0,00243+0-0+0= 0,6

де

А1= = =0,182

для діафрагми з кутовим способом відбору L1 =L'2=0, отже,

М1= =0 і M2=0.

Коефіцієнт витікання З2 при Remax і вн =0,35

А2= = =0,15

З2=0,5961+0,0261• 0,352-0,216• 0,358+0,000521

+(0,0188+0,0063• 0,406)• 0,33,5 + (0,043+0,08 - 0,123 )(1-

0,11A) - 0,031(M1-0,8M1,111,3+M2=

=0,599+0,00429+0,001638+0-0+0= 0,606

7.6.3 Розраховуємо поправочний коефіцієнт, що враховує притуплення вхідної крайки діафрагми.

Візьмемо радіус вхідної крайки діафрагми rk так, щоб він не перевищував 0,0004d,тоді поправочний коефіцієнт Kп приймаємо рівним одиниці.

Отже, Kп1 =1 і Kп2=1.

7.6.4 Визначаємо поправочний коефіцієнт, що враховує шорсткість внутрішньої поверхні вимірювального трубопроводу.

Кш1- поправочний коефіцієнт при Remax і вв(для діафрагм);

Кш2- поправочний коефіцієнт при Remax і вн (для діафрагм)

Кш=1+5,22в3,5(л -?*)

Визначаємо відсутні дані

7.6.4.1 По таблиці Д.1. Шорсткість внутрішньої поверхні трубопроводу визначаємо Rш=0,15• 102 м , Rа=0,045• 103 м для сталевих труб з незначним нальотом іржі.

7.6.4.2 Розраховуємо значення Rаmax при Re =71833 і вв= 0,45

Тому що Re > 5000 і ? < 0,65

104 =

де A012 - коефіцієнти, що залежать від числа Re

Аi= ,

де Bk - постійні коефіцієнти, значення яких наведені в таблиці 2.

Ао=8,87• -3,7114• +0,41841•

+0=0,713

А1=6,7307• -5,5844• +0,732485•

+0=3,2766

А2= -10,244• +5,7094• +0,76477•

+0=35,5

104 =0,713• +35,5=35,55

Якщо отримане значення 104 ? 15 , то приймають

Ramax=15• 10-4D=3,75• 10-4.

Значення Rаmin розраховують

104 =

=

=0.342

104 ?0 або число Re < 3• 106,то приймають Ramin=0

Розраховуємо значення Rаmax при Re =71833 і вв= 0,35

Тому що Re > 5000 і ? < 0,65

104 =

де A012 - коефіцієнти, що залежать від числа Re

Аi= ,

де Bk - постійні коефіцієнти, значення яких наведені в таблиці 2.

Ао=8,87• -3,7114• +0,41841•

+0=0,713

А1=6,7307• -5,5844• +0,732485•

+0=3,2766

А2= -10,244• +5,7094• +0,76477•

+0=35,5

104 =0,713• +35,5=36,3

Якщо отримане значення 104 ? 15 , то приймають

Ramax=15• 10-4D=1,5• 10-4.

Значення Rаmin розраховують

104 =

=

=0.424

104 ?0 або число Re < 3• 106,то приймають Ramin=0

7.6.4.3 Тому що Rа> Ramax те поправочний коефіцієнт Кш розраховують

Кш=1+5,22в3,5(л -?*)

де л і л* - коефіцієнти тертя, розраховані при дійсному числі Re і значеннях еквівалентної шорсткості вимірювального трубопроводу, рівних її дійсному значенню Rш.

Розраховуємо значення ? і ?*

л =

де Аш, kD, kR - величини, значення яких розраховують відповідно до таблиці 3.

Для ?

Аш=Rш=0,15• 102 ,kD=0,26954• Rш/D=0,26954• 15/0,08=50,539 ,

kR=5,035/Re=0,07 10-3

л =0,075

Для ?*

Аш=р? Ramax=0,471• 10-3 ,kD=0,269547? р? Ramax /D=1, 587• 10-3

kR=5,035/Re=0,07 10-3

л* =0,0301

Кш1=1+5,22• 0,453,5(0,075 -0,0301)=1,015

Кш2=1+5,22• 0,353,5(0,075 -0,0301)=1,003

7.4.4 Розраховуємо е1-коефіцієнт розширення при вв, в, k, p і е2-коефіцієнт розширення при вн, н, k, p

е =1-(0,351+0,256в4+0,93в8)

Для вимірюваного середовища k=1

е1 =1-(0,351+0,256• 0,454+0,93• 0,458) =0,9092

е2 =1-(0,351+0,256• 0,354+0,93• 0,358) =0,9112

Знаходимо значення В1 і В2

В1=1,0212• 0,61• 1,018• 1• 0,452• 0,9092=0,117

В2=1,0081• 0,605• 1,007• 1• 0,352• 0,9112=0,068

Розраховуємо значення допоміжних величин д1 і д2:

д1=(B1-A)/A=(0,117-0,069)/0,069=0,696

д2=(B2-A)/A=(0,068-0,069)/0,069= - 0,014

Тому що величини д1 і д2 мають різні знаки, то розрахунок продовжуємо.

7.5 Щодо невідомої величини ? вирішують наступне рівняння

А=ECKшKпв2е.

При ? =0,4 розраховуємо:

Е=1/ =1/ =1,0132

Коефіцієнт витікання Із при Remax і в

А2= = =0,165

З=0,5961+0,0261• 0,42-0,216• 0,48+0,000521

+(0,0188+0,0063• 0,452)• 0,43,5

+ (0,043+0,08 - 0,123 )(1-0,11A) - 0,031(M1-0,8M1,111,3+M2=0,6+0,0041+0,00281+0-0+0= 0,605

Кп= 1

Розраховуємо значення Rаmax при Re =71833 і в= 0,4

Тому що Re > 5000 і ? < 0,65

104 =

де A012 - коефіцієнти, що залежать від числа Re

Аi= ,

де Bk - постійні коефіцієнти, значення яких наведені в таблиці 2.

Ао =8,87• -3,7114• +0,41841•

+0=0,713

А1 =6,7307• -5,5844• +0,732485•

+0=3,2766

А2 = -10,244• +5,7094• +0,76477•

+0=35,5

104 =0,713• +35,5=35,53

Якщо отримане значення 104 ? 15 , то приймають

Ramax=15• 10-4D=1,5• 10-4.

Значення Rаmin розраховують

104 = =

= 0.325

104 ?0 або число Re < 3• 106,то приймають Ramin=0

Кш = 1+5,22в3,5(л -?*)

Розраховуємо значення ? і ?*

л =

де Аш, kD, kR - величини, значення яких розраховують відповідно до таблиці 3. Для ?

Аш = Rш = 0,15• 102 ,kD=0,26954• Rш/D=0,26954• 15/0,08=50,539 ,

kR = 5,035/Re=0,245 10-3

л = 0,086

Для ?*

Аш=р? Ramax=0,471• 10-3 ,kD=0,269547? р? Ramax /D=1, 587• 10-3

kR=5,035/Re=0,07 10-3

л* =0,0312

Кш=1+5,22• 0,43,5(0,086 -0,0302)=1,012

е =1-(0,351+0,256? 0,44+0,93• 0,48) =0,9105

А=1,0132• 0,607• 1,012• 1• 0,42• 0,9105=0,091

7.6 Розраховуємо значення ?

в =(вв+ вн)/2==(0,45+ 0,35 )/2=0,4

7.7 Для значення ?, обчисленому в пункті 7.6., розраховуємо значення допоміжної величини В.

В=ECKшKпв2е,

де розрахунок C і Kш виконують при Remax,а значення е обчислюють при в, k, в.

В=1,0132• 0,607• 1,012• 1• 0,42• 0,9105=0,091

7.8 Перевіряємо виконання нерівності

д= <5• 10-5

д= =0 <5• 10-5

Нерівність виконується, отже, ? = 0,4

8. Використовуючи значення ?, знайдене в пункті 7.8, обчислюємо діаметр отвору звужуючого пристрою.

d20=вD/Kсу= 0,4• 250/1,000329=99,97 (мм)=0,09997 (м)

При цьому d20 перебуває в діапазоні припустимих значень.

Для діафрагми з кутовим способом відбору d ? 0,0125 м.

9. Діаметр отвору звужуючого пристрою при робочій температурі

d=d20 Kсу=99,97 •1,000329=100 (мм)=0,1 (м)

2. Розрахунок діапазону змін перепаду тиску на звужуючим пристрої

Розраховуємо значення верхньої границі Remax і нижньої границі Remin робітника діапазону значень Re .

Remax= = =71833

Remin = = =43100

Qomin=0,6Qomax=0,6• 175=105 м3/год

Розраховуємо значення допоміжної величини S

S= = =35885

в=35885 Па

Розраховуємо допоміжну величину S1

S1= = =12919

де С и Кш розраховують при Remin;

А2= = =0,165

З=0,5961+0,0261• 0,42-0,216• 0,48+0,000521

+(0,0188+0,0063• 0,619)• 0,43,5

+ (0,043+0,08 - 0,123 )(1-0,11A) - 0,031(M1-

0,8M1,111,3+M2=0,6+0,00548+0,00316+0-0+0= 0,618

н=12919 Па

Визначаємо в такий спосіб діапазон значень перепаду тисків ?р, визначаємо діапазон значень витрати середовища Qo

0,013 ? ?р ? 0,036 (Мпа)

?p=

?p=(15,18

Будуємо графік залежності Qo=

?p , МПа

0,013

0,02

0,025

0,03

0,036

Qo , м3

0,03

0,036

0,041

0,045

0,049

Погрішність розрахунку складається із класу точності приладу:

Клас точності вимірювального перетворювача перепаду тиску

?=0,5 %

3. Вимоги до стандартних звужуючих пристроїв

ДЕРЖСТАНДАРТ 8.586.1-2005 п.6.1. регламентують наступні вимоги до стандартних звужуючих пристроїв (ЗП):

1. Звужуючий пристрій повинний бути виготовлений, встановлений й застосований відповідно до вимог відповідної йому частини комплексу стандартів. Якщо характеристики ЗП або умови їхнього застосування виходять за межі, зазначені у відповідній йому частини комплексу стандартів, то варто експериментально визначити коефіцієнт витікання даного ЗП при фактичних умовах його експлуатації.

2. Звужуючий пристрій повинний бути виготовлений з стійкого стосовно середовища матеріалу, температурний коефіцієнт лінійного розширення якого відомий у діапазоні зміни температури середовища.

3. Конструкція звужуючого пристрої й спосіб його кріплення повинні забезпечити можливість періодичного огляду з метою перевірки відповідності звужуючого пристрою вимогам правил.

4. Вимір перепаду тиску в звужуючим пристрої виробляється через окремі циліндричні отвори або через дві кільцеві камери.

Відповідно до ДЕРЖСТАНДАРТ 8.586.1-2005 Додаток Б таблиця Б.1. вибираємо звужуючий пристрій - діафрагму, оскільки її достоїнствами є:

1. Простота у виготовленні й монтажі (на відміну від труб і сопів Вентури)

2. Може застосовуватися в широкому діапазоні чисел Re.

3. Установлюють на вимірювальних трубопроводах із внутрішнім діаметром від 50 до 1000 мм.

4. Невизначеність коефіцієнта витікання діафрагм менше, ніж в інших ЗП.

5. Наявність невеликого змісту конденсату практично не робить впливу на коефіцієнт витікання.

Її недолік, що полягає в тім, що в процесі експлуатації неминуче притуплення вхідної крайки діафрагми, що приводить до додаткової прогресуючої невизначеності коефіцієнта витікання, що може бути істотної для діафрагм, установлюваних у трубопроводах діаметром менш 100 мм, компенсується тим, що вихідний діаметр даного вимірювального трубопроводу більше 100 мм.

Тому, за Дст 8.586.1-2005 Додаток Б Б.2 на підставі дані таблиці Б.1 для виміру витрати й кількості середовища у вимірювальному трубопроводі внутрішнім діаметром понад 100 мм краще застосування діафрагм.

При виборі кутового способу відбору тиску на діафрагмах ураховували положення Б.3 (а) ДЕРЖСТАНДАРТ 8.586.1-2005 Додаток Б:

Достоїнством кутового способу відбору тиски є зручність монтажу діафрагми, а також можливість застосування кільцевих камер усереднення, що забезпечують усереднення тиску, що дозволяє в деяких випадках знизити вимогу до ексцентриситету установки діафрагми, зменшити вплив місцевого опору на показання витратоміра. Недоліками даного способу відбору є залежність вимірюваного перепаду тиску від діаметра отворів (або ширини щілини) для відбору тиску й більша, щодо інших способів відбору тиску, імовірність забруднення отворів.

У якості звужуючого пристрою будемо використовувати камерну діафрагму ДКС-10-80 (ДЕРЖСТАНДАРТ 26969-86). Розміри діафрагми вибираємо відповідно до умовного проходу й умовному тиску відповідно до Держстандарту. Для установки діафрагми на трубопроводі використовуються фланці ДЕРЖСТАНДАРТ 12820-80. Застосування діафрагми ДКС у комплекті із фланцевим з'єднанням дозволяють мінімізувати вимірювальну погрішність.

Комплект фланців

Для монтажу діафрагми ДКС на вимірювальному трубопроводі застосовується комплект фланців. Фланці виготовляються відповідно до ДЕРЖСТАНДАРТ 12820. У комплект поставки входять фланці, болти, гайки, шайби, ущільнювальні прокладки.

Фланцеве з'єднання

Застосування діафрагми ДКС у комплекті із фланцевим з'єднанням дозволяють мінімізувати вимірювальну погрішність. Фланці виконуються за ДСТ 12820, патрубки відповідають вимогам ДЕРЖСТАНДАРТ 8.563.1. У комплект фланцевого з'єднання входять фланці з патрубками, болти, гайки, шайби, ущільнювальні прокладки; за замовленням додатково поставляється монтажне кільце, що встановлюється замість діафрагми на період монтажу й продувки трубопроводу.

Діафрагма повинна встановлюватися на прямих ділянках трубопроводу, на якому не повинне бути місцевих опорів. Повинна бути дотримана стругаючи співвісність між трубопроводом і звужуючим пристроєм. При установці звужуючого пристрою відповідно до цих вимог досягається висока точність вимірів.

1. Конструкція звужуючого пристрої й спосіб його кріплення повинні забезпечити можливість періодичного огляду з метою перевірки відповідності звужуючого пристрою вимогам правил.

2. Вимір перепаду тиску в звужуючим пристрої виробляється через окремі циліндричні отвори або через дві кільцеві камери.

3. Діафрагма повинна бути виконана з високою точністю, тому що від точності виконання, зокрема, "гострої крайки" діафрагми залежить число Рейнольдса потоку, а це, у свою чергу, впливає на сталість коефіцієнта витрати й т.д.

4. Клас шорсткості діафрагми з боку "гострої крайки" повинен бути рівним 6-7.

5. Відбір тиску виробляється через патрубки

Монтаж

Діафрагму ДКС можна встановлювати тільки на прямій ділянці трубопроводу, незалежно від положення цієї ділянки в просторі. При виборі місця для діафрагми необхідно мати на увазі, що минаючий потік повинен цілком заповнити перетин трубопроводу. Вхідний торець діафрагми повинен бути перпендикулярний осі трубопроводу.

Особливо обережно треба обходитися з диском, щоб не ушкодити гостру крайку робочого отвору (з боку циліндричного розточення), тому що після розточення вхідну крайку не можна додатково обробляти ні шкуркою, ні напилком.

Переконавшись, що внутрішній діаметр камери дорівнює внутрішньому діаметру трубопроводу, а зовнішній діаметр камери (або безкамерної діафрагми) дозволяє вільно розмістити діафрагму під болтами фланцевого з'єднання, приступають до установки її в трубопроводі. Виступи на ущільнювальних поверхнях фланців повинні входити в западини плюсової й мінусової камер.

Гостра крайка діафрагми повинна розташовуватися з боку входу потоку.

Напрямок потоку при установці діафрагми камерної повинне відповідати напрямку стрілки на кільцевій камері, камера "+" установлюється з боку входу потоку.

Для центрування діафрагми й прокладок у фланцях із гладкою ущільнювальною поверхнею домагаються рівності зазорів між болтами фланців і диском. Прокладки повинні в точності відповідати розмірам камер або безкамерної діафрагми й не повинні виступати в перетин трубопроводу.

При установці камерної діафрагми трубки для зняття тиску повинні вільно входити в проміжки між болтами.

Після розміщення діафрагми ДКС, з урахуванням вищевказаних правил, можна затягти фланцеві болти, контролюючи правильність центрування діафрагми.

Як диференціальний манометр залежно від надлишкового тиску ризб=2 кгс/см2 вибираємо Сапфір -22 М-ДД .

Манометри диференціальні «Сапфір» призначені для роботи в системах автоматичного контролю, регулювання й керування технологічними процесами й забезпечують безперервне перетворення значення різниці тисків середовища в уніфікований фотополяриметр вихідний сигнал дистанційної передачі.

Монтаж сполучних ліній

При монтажі сполучних ліній варто керуватися наступними правилами:

а) сполучні лінії повинні бути прокладені по найкоротшій відстані вертикально або з ухилом до горизонталі не менш 1:10;

б) довжина сполучних ліній повинна забезпечувати остигання вимірюваного середовища, що надходить у дифманометр, до температури навколишнього повітря;

в) внутрішній діаметр сполучних ліній повинен бути не менш 8 мм, а внутрішній діаметр трубок, що з'єднують діафрагму зрівняльними або розділовими посудинами, не менш 10 мм;

д) сполучні лінії повинні бути герметичними, вигини трубок сполучних ліній плавними;

е) сполучні лінії повинні бути захищені від дії зовнішніх джерел тепла й холоду;

ж) установка вентилів у трубах, що з'єднують зрівняльні посудини з діафрагмою, не допускається;

з) у сполучних лініях рекомендується встановлювати прямоточні вентилі з умовним проходом, рівним внутрішньому діаметру сполучних ліній.

Монтаж розділових посудин відповідно до ДЕРЖСТАНДАРТ 8.563.2-97.

Розділові посудини повинні розташовуватися максимально близько до діафрагми. Рівні рідини в розділових посудинах повинні бути однаковими при нульовому перепаді тиску.

Для контролю рівня посудини постачені контрольними пробками.

витратомір пристрій тиск

Виводи й висновки

У даному курсовому проекті були розглянуті загальні принципи виміру витрат методом змінного перепаду тиску. Зробили вибір звужуючого пристрою й диференціального манометра, виходячи з вимог, пропонованих до диференціальних манометрів і звужуючих пристроїв, заснованих на вихідних даних і вимогах технічної документації заводу-виготовлювача. А також у процесі роботи з початкових параметрів був розрахований звужуючий пристрій, знайдена залежність зміни діапазону об'ємної витрати середовища від перепаду тиску на звужуючим пристрої.

Список літератури

1. ДЕРЖСТАНДАРТ 8.586.1-2005 Державна система забезпечення єдності вимірів. Вимір витрати й кількості рідин і газів за допомогою стандартних звужуючих пристроїв. Частина 1. Принцип методу вимірів і загальні вимоги.

2. ДЕРЖСТАНДАРТ 8.586.2-2005 Державна система забезпечення єдності вимірів. Вимір витрати й кількості рідин і газів за допомогою стандартних звужуючих пристроїв. Частина 2. Діафрагми. Технічні вимоги.

3. ДЕРЖСТАНДАРТ 8.586.5-2005 Державна система забезпечення єдності вимірів. Вимір витрати й кількості рідин і газів за допомогою стандартних звужуючих пристроїв. Частина 5. Методика виконання вимірів.

4. Кремлівський П.П. Витратоміри й лічильники кількості речовин. - К., 2002

5. Кулаков М.В. Технологічні виміри й прилади для хімічних виробництв. - К., 2004

6. Прохоров В.О. Основи автоматизації аналітичного контролю хімічних виробництв. - К., 2005

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Вибір робочого тиску. Розрахунок та вибір гідроциліндрів, гідромоторів поворотної платформи та пересування. Витрати гідродвигунів. Вибір трубопроводів та гідравлічної апаратури. Перевірочний розрахунок гідроприводу. Опис гідросхеми і принципів її роботи.

    курсовая работа [67,0 K], добавлен 26.02.2013

  • Вивчення конструкції і принципу дії витратоміра змінного перепаду тиску та тахометричного турбінного лічильника кількості води. Особливості роботи та точності виміру витрат ультразвуковим портативним витратоміром – лічильником рідини марки "Взлет – ПР".

    лабораторная работа [1,1 M], добавлен 29.10.2010

  • Розрахунок довжини гідролінії, розмірів гідроциліндра та необхідної витрати рідини. Вибір дроселя, фільтра. Гідравлічний розрахунок трубопроводів з урахуванням допустимих швидкостей. Визначення втрат тиску в гідросистемі. Необхідний тиск насоса.

    курсовая работа [102,9 K], добавлен 08.01.2012

  • Визначення складу робочої маси горючих відходів. Розрахунок топкового пристрою. Вибір конструктивних характеристик циклонної камери, розрахунок її діаметру. Визначення втрат тиску, димових газів і швидкості повітря. Ефективна товщина випромінюючого шару.

    контрольная работа [25,5 K], добавлен 24.01.2015

  • Обґрунтування вибору відбіркових пристроїв, первинних перетворювачів, приладів контролю та засобів автоматизації парогенератора типу ПЕК–350–260. Розрахунок звужуючого пристрою та регулятора. Вибір параметрів, які підлягають контролю та сигналізації.

    дипломная работа [66,8 K], добавлен 21.06.2014

  • Принципова схема, точнісний, силовий розрахунок пристрою. Прямі та непрямі витрати на виробництво деталей, трудомісткість обслуговування обладнання. Повний конструкторський розрахунок параметрів КВІ(ІІ) та схеми розміщення полів допусків калібр-скоби.

    контрольная работа [189,4 K], добавлен 26.04.2009

  • Вибір номінального тиску із ряду встановлених стандартних значень. Аналіз функцій робочої рідини. Розрахунок діаметра гідроциліндра. Вибір насоса та розподільника. Способи визначення трубопроводів, втрат тиску у гідролініях, потужності гідроприводу.

    контрольная работа [77,1 K], добавлен 12.01.2011

  • Опис методів вимірювання температури тіла (за допомогою термопар, термісторів, оптоволоконних детекторів) та артеріального тиску (аускультативний, пальпаторний, осцилометричний). Розрахунок резистора підсвічування РК дисплею та дільника напруги пристрою.

    курсовая работа [629,3 K], добавлен 31.07.2010

  • Перемішуючий пристрій, призначення і область застосування. Опис конструкції та можливі несправності при роботі пристрою. Вибір конструкції апарату та його розмірів. Розрахунок потужності та міцності перемішуючого пристрою. Розрахунок фланцевого з’єднання.

    курсовая работа [503,1 K], добавлен 19.08.2012

  • Вибір робочої рідини. Швидкість переміщення поршня. Потужність гідроприводу. Вибір тиску робочої рідини. Подача насосної станції. Частота обертання вала насоса. Розрахунок гідроциліндра, гідророзподільника та трубопроводів. Розрахунок втрат тиску.

    контрольная работа [31,3 K], добавлен 31.01.2014

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.