Расчёт сужающего устройства

Исходные данные:

Измеряемая среда - вода.

D₂₀=87мм;

Наибольший измеряемый массовый расход Qmax = 9.4 т/ч;

Средний измеряемый массовый расход Qср= 7.4 т/ч;

Абсолютное давление пара перед сужающим устройством Р=10мПа;

Температура воды перед сужающим устройством t =134 °С;

Материал трубопровода сталь 20М.

Определение недостающих для расчета данных:

1. Плотность пара в рабочих условиях (Р и t), ρ:

ρ = 936.2 кг/м³ (прил. 8) [8]

2. Внутренний диаметр трубопровода D:

3. Внутренний диаметр трубопровода, округленный по ГОСТу до

стандартного при температуре 20 °С, D₂₀:

D₂₀=87mm [6]

4. Средний коэффициент линейного теплового расширения материала трубопровода β`t, 1/˚C

β`t = 1.0011 1/˚C (табл. 1)[8]

5. Поправочный множитель на тепловое расширение материала трубопровода K't:

6. Внутренний диаметр трубопровода при t, D:

D= D₂₀*K`t =87.124мм (ф. 155) [8]

7. Динамическая вязкость воды в рабочих условиях а:

μ= 21.5*10^-6 кгс·с/м² (прил.26) [8]

Выбор сужающего устройства и дифманометра:

8. Тип сужающего устройства. Диафрагма камерная; материал - сталь 12Х17 (п.12.1.1)[8]

9. Тип и разновидность дифманометра. Дифманометр мембранный (п. 12.1.2) [8]

10. Верхний предел измерения дифманометра. Ym пр:

Ум пр = 9.4 т/ч=9400 кг/ч (табл.2) (п. 12.1.4) [8]

Определение номинального перепада давления дифманометра:

11. Вспомогательная величина С:

 

12. Предельный номинальный перепад давления дифманометра ∆Рн, для m =0.2:

∆Рн =815кгс/м² (прил.32)[8]

13. Число Рейнольдса_; соответствующее верхнему пределу измерения дифманометра Re:

 

 

Определение параметров сужающего устройства:

14. Наибольший перепад давления на диафрагме ∆Р:

 

∆Р=∆Рн =815кгс/м^:(ф.34)|8]

 

15. Вспомогательная величина :

 

 

16. Коэффициент расхода α_1:

 

17. Вспомогательная величина F₁ :

F₁=m₁* α₁=0.2*0.615=0.123

18. Относительное отклонение δ₁ :

 

 

Проверка ограничений на число Рейнольдса:

19. Минимальное число Рейнольдса Re:

 

 

20. Минимальное допустимое число Рейнольдса Re min:

Re min =5х10³ (п 5.1.1) [8]

Условие Re > Re min удовлетворяется

21. Средний коэффициент линейного теплового расширения материала сужающего устройства β`t:

22. Поправочный множитель на тепловое расширение материала сужающего устройства Kt:

Kt= 1.00118[8]

23. Диаметр отверстия диафрагмы при температуре 20˚С:

мм (ф. 167) [8]

 

24. Диаметр отверстия диафрагмы при температуре 100˚С:

d= d₂₀ * Kt =38.95мм (ф.154)[8]

Проверка расчета:

25. Расход соответствующий предельному перепаду давления Yмпр:

кг/ч [8]