4 Специальное задание

4.3 Расчет сужающего устройства

Исходные данные:

Наибольший измеряемый массовый расход

Средний измеряемый массовый расход

Абсолютное давление воды перед сужающим устройством

Температура воды перед сужающим устройством

Материал трубопровода СТ20

Материал сужающего устройства 15Х12ВНМФ

Внутренний диаметр трубопровода, округленный по ГОСТу стандартного при температуре

Определение недостающих для расчета данных

Плотность воды при ; определяем по приложению 8 [11, с.111]:

Средний коэффициент линейного теплового расширения материала трубопровода ст.20 определяем по таблице 1 [11, с.543]:

Определяем поправочный множитель на тепловое расширение материала трубопровода по формуле:

K_t = [l+ (t-20)] (1)

Определяем внутренний диаметр трубопровода по формуле:

(2) мм

Динамическая вязкость воды в рабочих условиях определяем по приложению 26 [11, c.249]:

Выбор сужающего устройства и дифманометра

Тип сужающего устройства - диафрагма камерная ДКС 10-125, материал диафрагмы – 10 ХАНВМ2Т, сталь [11].

Тип и разновидность дифманометра - дифманометр мембранный.

Верхний предел измерения дифманометра :

Qмпр

Определение минимального перепада давления дифманометра

Верхний предел измерения дифманометра :

Qмпр

Определяем вспомогательную величину C по формуле:

(3)

Определяем номинальный перепад давления дифманометра по приложению 32 [11] для m=0,2:

Определяем число Рейнольдса соответствующее верхнему пределу измерения дифманометра:

(4)

Определение параметров сужающего устройства

Наибольший предел давления на диафрагме :

Р = = 151.48

Определяем вспомогательную величину (5)

Определяем коэффициент расхода по формуле:

(6) Определяем вспомогательную величину по формуле:

(7)

Определяем относительное отклонение δ₁:

(8)

Т.к. δ₁<10%, то значения m₁=0,2 и α_y1=0,619 считаем окончательным.

Проверка ограничений числа Рейнольдса

Минимальное число Рейнольдса R_e:

(9)

Определяем допустимое число Рейнольдса по приложению 5.1.1 [11]:

Re_mln = 5^.10³

Условие Re>Re_min выполняется.

Средний коэффициент линейного теплового расширения материала сужающего устройства по таблице 1:

B_t=16

Поправочный множитель на тепловое расширение материала сужающего устройства K’t:

К_t= 1+16^.10^-6. (118-20) = 1,001568

Диаметр отверстия диафрагмы при температуре 20 ⁰С:

(10)

=49,15мм

Определяем диаметр отверстия диафрагмы при температуре 100 ⁰С: (11) мм

Проверка расчета

Расход, соответствующий предельному перепаду давления:

Q (12)

Q