Недостатки камерного метода измерения расхода

Камерный метод измерения расхода. Камерные расходомеры измеряют объемный расход напрямую путем повторяющегося захвата порции жидкости. Общий объем жидкости, проходящей через расходомер в заданный промежуток времени, – это произведение объема порции на количество порций. Камерные расходомеры часто суммируют расход напрямую на встроенный счетчик, но они также могут генерировать импульсный выход, который может быть прочитан на местном ЖКИ или передан в комнату управления. Так как каждый импульс представляет дискретный объем жидкости, они хорошо подходят для автоматического дозирования и учета. Снижение точности камерных расходомеров связано с просачиванием через внутреннюю изолированную поверхность. Три основных типа таких расходомеров: поршневые счетчики, счетчики с овальными шестернями и дисковые счетчики.

 

Достоинства камерного метода измерения расхода

1. Невысокая стоимость. Простота метода измерения определяет невысокую себестоимость камерных расходомеров.

2. Возможность измерения малых расходов.

 

Недостатки камерного метода измерения расхода

1. Наличие движущихся частей. Износ движущихся механизмов приводит к снижению точности измерений или к возможному выходу из строя расходомера.

2. Сложность ремонта. Обычно ремонт камерных расходомеров возможен только в заводских условиях.

 

 

Исходные данные

Параметр среды	последняя цифра зачетной книжки
Измеряемая среда	Перегретый пар
Наибольший измеряемый массовый расход QМmax, кг/ч
Средний измеряемый массовый расход QМср, кг/ч
Абсолютное давление пара перед СУ Р,
Температура пара перед СУ t, оС
Допустимая потеря давления при расходе равном QМmax , кгс/см2	0,4
Внутренний диаметр трубопровода перед СУ при температуре 20 оС D20, мм
Материал трубопровода	Х 17
Перед СУ	Открытый вентиль 7 м
За СУ	Колено 1,8 м

 

 

Расчет сужающего устройства

 

1. Определение недостающих для расчета данных

1.1 Плотность пара в рабочих условиях (Р и t), определяется по приложению 6, ρ=32,7 кг/м³.

1.2 Поправочный множитель на тепловое расширение материала трубопровода k"_t, выбирается из приложения 15, k"_t =1,0066.

1.3 Внутренний диаметр трубопроводов при температуре t определяется по формуле: D = D₂₀ ·K²_t = 466 · 1,0066=469,07 мм .

1.4 Динамическая вязкость пара в рабочих условиях (Р и t) определяется по приложению 13, m=3,46·10^-6 кгс·с/м² .

1.5 Показатель адиабаты, c определяется из приложения 9, c=1,267.

 

 

2. Выбор сужающего устройства и дифманометра

2.1 Тип сужающего устройства - сопло камерное, материал- Сталь 20.

2.2 Тип и разновидность дифманометра – ДМ (модель 23573) мембранный.

2.3 Верхний предел измерений дифманометра Q_ПР кг/ч.

 

3. Определение номинального перепада давления дифманометра

3.1 Определяем допустимую потерю давления при расходе, равном выбранному верхнему пределу измерений дифманометра Р_пд, по формуле

 

 

3.2 Вспомогательную величину С определяем по формуле:

 

 

3.3 Предельный номиналь­ный перепад давления дифманометра, DР_н и приближенное значение модуля m определяется, по номограмме по значениям Р_пд и С. Следовательно, DР_н =1,0 кгс/см²= 10000 кгс/м² и m=0,25.

 

 

4. Определение числа Рейнольдса

4.1 Число Рейнольдса вычисляется по формуле:

 

 

4.2 Минимальное допустимое число Рейнольдса, Re_min выбираем в зависимости от значения m.Так как m=0,25, то Re_min=20000, Re>Re_min, то расчет продолжаем.

4.3 Граничное значение числа Рейнольдса, Re_гр=105000, так как Re>Re_гр, расчет продолжаем.

 

 

5. Проверка длины прямых участков трубопровода

5.1 Длина прямого участка перед соплом

5.1.1 Необходимая длина =21, следовательно = 21∙D₂₀= 466∙21=9786 мм

Имеющаяся длина 6 м не удовлетворяет условию, поэтому необходимо сужающее устройство переместить. Допустимая сокращенная (вдвое) длина l₁= 21∙d₂₀ / 2=4,893 м. Следовательно, расстояние 5 м перед соплом допустимо.

5.2 Длина прямого участка за соплом

5.2.1 Необходимая длина =6,2, следовательно =2889,2 мм

5.2.2 Имеющаяся длина 4,5 м, так как < 4,5 м. Следовательно, расстояние 4,5 м за соплом допустимо.

 

 

6. Определение параметров сужающего устройства

6.1 Наибольший перепад давления в сопле, DР, кгс/м², определяется по формуле

1∙DР_н=1∙10000=10000 кгс/м²

 

6.2 Находим отношение

 

 

6.3 Поправочный множитель на расширение пара, (e_ср)₁

 

,

 

 

 

6.4 Вспомогательная величина

 

6.5 Коэффициент расхода сопла определяется по формуле

 

 

 

6.6 Определить модуль сопла m₁ по формуле

 

 

6.7 Поправочный множитель на расширение пара, (e_ср)₂

 

Следовательно, значение m = 0,2528 и e_ср = 0,994546 считаются окончательными.

 

6.7 Поправочный множитель на тепловое расширение материала сопла, k^”_t =1,0066 (выбирается из приложения).

 

6.8 Диаметр отверстия сопла при температуре 20°С, d₂₀

 

мм.

 

 

7. Проверка расчета

7.1 Коэффициент расхода, a

 

 

 

 

7.2Диаметр отверстия сопла d при температуре t,определяется по формуле

 

d₂₀ · k^”_t

 

232,77·1,0066=234,3063 мм.

 

7.3Расход кг/ч, соответствующий наибольшему перепаду давления DР

 

 

кг/ч.

 

7.4 Отношение выбирается из приложения 19,

7.4Действительная потеря давления, Р_п определяется по формуле

 

 

кгс/м²=0,55 кгс/см²

 

0,55>0,5 <=> Р_П>Р_ПD . Следовательно, действительная потеря больше, чем допустимая потеря давления на 10%.