Задание

1. Рассчитать градуировучную характеристику расходомера жидкости и конструктивные параметров сужающего устройства.
2. Начертить диск диафрагмы и кольцевые камеры в масштабе.

 
 
 

Исходные  данные: 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Расчет:

1. Определим наименьший измеряемый расход:

= 0.3 ∙ 100000 = 30000,  кг/ч

2. Определим давление измеряемой среды:

, бар

3. По таблицам Ривкина воды и водяного пара для давления Р=32,374 бар и температуры t = 215⁰С найдем:

а) удельный объем  измеряемой среды V = 0,00122547 м³/кг;

б) коэффициент  динамической вязкости μ = 0,00011178 кгс∙с/м²

4. Определим удельный объем измеряемой среды:

, кг/м³

5. Определим поправочные множители на расширение материала трубопровода и сужающего устройства :

,

где и - температурные коэффициенты расширения трубопровода и сужающего устройства соответственно:

= 0,113∙10^-4,  1/⁰С

= 0,165∙10^-4, 1/⁰С

Тогда

           

Определим диаметр  трубопровода при рабочих условиях:

, мм

6. Рассчитаем вспомогательную величину С:

,

где ,  = а∙10ⁿ, а =1; 1,25; 1,6; 2; 2,5; 3,2; 4,0; 5,0; 6,3; 8,0;

                                              n – любое целое число.

Тогда  =1∙10² =100т/ч при а=1 и n=2.

              

7. По номограмме определим модуль сужающего устройства m и потери давления на сужающем устройстве Р_п:

            При С=8 и ∆P_н=1600 кгс/м²:   m=0,33, Р_п=0,12 кгс/см².

8. Найдем минимально допустимое число Рейнольдса:

т.к. , то

     10. Найдем число Рейнольдса для максимального и минимального расходов:

,

      ,

      где  .

     Тогда

                

Поскольку ≤ , то дальнейший расчет возможен.

11. Определим вспомогательную величину F:

12. Определим коэффициент расхода при максимальном расходе:

      

13. Определим вспомогательную величину С₁:

14. Поскольку  С₁≤0.3, то рассчитаем коэффициенты a и b:

Получим

                

15. Определим  поправочный множитель К_ш на шероховатость трубопровода:

Поскольку m≥0.13 ,тогда К_ш будет равен:

из ГОСТа 8.586.1—2005: (т.к. выполнена из стали)

16. Определим  вспомогательные величины для  К_п:

 

 при С₁≤0,3

Тогда 

           

           

17. Определим  поправочный множитель на притупление  кромки сужающего устройства:

К_п=1 для D>125 (D=190,38мм)

18. Определим  коэффициент расхода для :

19. Определим  уточненное значение модуля m₁ и величины F₁:

20. Определим  погрешность вычисления модуля:

%

Т.к. | , то примем , тогда

21. Определим коэффициент расхода при максимальном расходе:

      

22. Определим  вспомогательную величину С₁:

23. Поскольку С₁≤0.3, то рассчитаем коэффициенты a и b:

Получим

                

24. Определим поправочный множитель К_ш на шероховатость трубопровода:

Поскольку m≥0.13 ,тогда К_ш будет равен:

из ГОСТа 8.586.1—2005: (т.к. выполнена из стали)

25. Определим вспомогательные величины для К_п:

 

 при С₁≤0,3

Тогда 

           

           

26. Определим поправочный множитель на притупление кромки сужающего устройства:

К_п=1 для D>125 (D=190,38мм)

27. Определим коэффициент расхода для :

28. Определим уточненное значение модуля m₁ и величины F₁:

29. Определим погрешность вычисления модуля:

%

Т.к. | , то примем , тогда

30. Определим коэффициент расхода при максимальном расходе:

      

31. Определим вспомогательную величину С₁:

32. Поскольку С₁≤0.3, то рассчитаем коэффициенты a и b:

Получим

                

33. Определим поправочный множитель К_ш на шероховатость трубопровода:

Поскольку m≥0.13 ,тогда К_ш будет равен:

из ГОСТа 8.586.1—2005: (т.к. выполнена из стали)

34. Определим вспомогательные величины для К_п:

 

 при С₁≤0,3

Тогда 

           

           

35. Определим поправочный множитель на притупление кромки сужающего устройства:

К_п=1 для D>125 (D=190,38мм)

36. Определим коэффициент расхода для :

37. Определим уточненное значение модуля m₁ и величины F₁:

38. Определим погрешность вычисления модуля:

%

Т.к. | , то примем , тогда

39. Определим коэффициент расхода при максимальном расходе:

      

40. Определим  вспомогательную величину С₁:

41. Поскольку  С₁≤0.3, то рассчитаем коэффициенты a и b:

Получим

                

42. Определим  поправочный множитель К_ш на шероховатость трубопровода:

Поскольку m≥0.13 ,тогда К_ш будет равен:

<

p>

из ГОСТа 8.586.1—2005: (т.к. выполнена из стали)

43. Определим  вспомогательные величины для  К_п:

 

 при С₁≤0,3

Тогда 

           

           

44. Определим поправочный множитель на притупление кромки сужающего устройства:

К_п=1 для D>125 (D=190,38мм)

45. Определим  коэффициент расхода для  :

46. Определим  уточненное значение модуля m₁ и величины F₁:

47. Определим  погрешность вычисления модуля:

% 

Т.к. | , то

48. Определим  диаметр отверстия диафрагмы  при 20⁰С:

 

, мм

49. Определим диаметр отверстия диафрагмы при рабочей температуре:

, мм

Сделаем проверку правильности расчетов:

49. Определим верхний предел измерения расхода при расчетных значениях:

, кг/ч

50. Определим  число Рейнольдса для расчетных  параметров:

51. Определим  коэффициент расхода при Re=10⁶:

52. Рассчитаем  вспомогательные величины S, S₁, S₂, C, b:

53. Рассчитаем  действительное число Рейнольдса:

54. Рассчитаем поправочный множитель на число Рейнольдса:

55. Рассчитаем  действительное значение верхнего предела измерения расходомера:

, кг/ч

56. Рассчитаем  относительную погрешность:

%

57. Рассчитаем  действительные потери на сужающем  устройстве:

, кгс/см² 
 

Результаты  расчета: 

    МИНИСТЕРСТВО  ОБРАЗОВАНИЯ РФ

Филиал  ГОУВПО

Московского энергетического института

(технического  университета)

в г. Смоленске 

Кафедра  ПТЭ

Типовой  расчет

по курсу 

«Теплотехнические приборы и измерения»

“Расчет  диафрагмы”

                                                                 Преподаватель: Фокин А.М.

                                                         Группа: ЭО1-05

                                                       Студент: Колесникова О.А.

                                                       Вариант: 6 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Смоленск  2008 г.