5. Расчет сужающего устройства

5.1 Исходные данные

Измеряемая среда – вода

Наибольший измерительный расход: G _max =11 т/ч

Средний измеряемый расход: G _ср=9 т/ч

Абсолютное давление пара перед сужающим устройством: P=3,5 МПа

Температура воды перед сужающим устройством: t⁰= 150 ⁰С

Материал трубопровода: сталь 1Х18Н9Т

5.2 Определение недостающих для расчетов данных:

Плотность пара в рабочих условиях (P и t), ρ:

ρ=918,6 кг/м³ (прил. 8) [9]

Внутренний диаметр трубопровода, округленный по ГОСТу до стандартного при температуре 20 ⁰С; D₂₀:

D₂₀=103 мм

Поправочный множитель на тепловое расширение материала трубопровода K’ t:

K’ t=1,0023 [9]

Внутренний диаметр трубопровода при t, P:

D=D₂₀ ·K’ t=103·1,0023=103,2369 мм (ф. 155) [9]

Динамическая вязкость воды в рабочих условиях μ:

μ=19 ·10^-6 кг·с/м² (прил. 26) [9]

5.3 Выбор сужающего устройства и дифманометра

Тип сужающего устройства – диафрагма камерная ДКС - 10 -100, материал: сталь 12Х17

Тип и разновидность дифманометра: ДМЭР-1000 [4]

Верхний предел измерения дифманометра G_мпр:

G_мпр=12500 кг/ч (табл. 2) (п. 12,14) [9]

5.4 Определение номинального перепада давления дифманометра

Вспомогательная величина C:

(ф. 165) [9]

Предельный номинальный перепад давления дифманометра ∆P, для [m=0,2]=764,5455 кг·с/м₂ [9]

Число Рейнольдса соответствующее верхнему пределу измерения дифманометра R_e:

[9]

5.5 Определение параметров сужающего устройства

Наибольший перепад давления на диафрагме ∆P:

∆P=∆P_н=764,5455 кг·с/м² (ф. 34) [9]

Вспомогательная величина :

Коэффициент расхода α_y1:

[9]

Вспомогательная величина F₁:

F₁=m₁ ·α₁=0,2·0,615=0,123 [12]

Относительное отклонение δ₁:

[9]

Т.к. δ₁<0,2%, то значения m₁=0,2 и α_y1=0,615 считаем окончательным

5.6 Проверка ограничений числа Рейнольдса

Минимальное число Рейнольдса R_e:

Минимальное допустимое число Рейнольдса

R_emin=5·10³ (п.5.11) [9]

Условие R_e>R_emin удовлетворяется

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

K’ t=1,0014

Диаметр отверстия диафрагмы при температуре 20 ⁰С

d₂₀= D₂₀ =103·0,4472=46,0616

Диаметр отверстия диафрагмы при температуре 100 ⁰С

d=d₂₀ ·K’ t

d=46,0616 ·1,0014=46,1261 мм

5.7 Проверка расчета

Расход, соответствующий предельному перепаду давления:

кг/ч

8. Список используемой литературы

1. Техническое описание и инструкция по эксплуатации на термопреобразователи сопротивления ТСП 5071 и ТСМ 5071

2. Г. А. Мурин “Теплотехнические измерения” М., “Энергия”, 1979 г.

3. Диафрагмы стандартные для расходомеров ГОСТ 26969-86

4. Техническое описание и инструкция по эксплуатации 5Ц 2.821.300ТО

5. А. С. Клюев “Монтаж средств измерения и автоматизации”

6. Техническое описание и инструкция по эксплуатации на преобразователи давления (манометры, вакуумметры и мановакууметры) типа МЭД взаимозаменяемые

7. Резников М. И., Липов Ю. М. Котельные установки электростанций М., “Энергоатомиздат”, 1987 г.

8. “Справочник по монтажу средств измерений и автоматизации” М., “Энергоатомиздат”, 1988 г.

9. Измерения расхода пара и жидкости стандартными сужающими устройствами РД-50-213-80