Расчёт диаметра отверстия сужающего устройства расходомера

В качестве сужающего устройства примем диафрагму.

4.1.1 Данные для расчета

Плотность воды ρ в рабочих условиях (t=105°С и Р=Ри+Рб = 1029+98,07 =1127,07 кПа, где Р- абсолютное давление) определяется по табл. 12 ρ=955,6 кг/м3.

Динамическая вязкость воды μ в рабочих условиях (t=105°С) определяется по табл. 18, и равна μ=26,9*105 Па∙с.

4.1.2. По ГОСТу 18140-84 определяем верхний предел измерения дифманометра Qпр при Qmax= 55000 кг/ч:

А=а*10n,

где а- число из ряда 1; 1,25; 1,6; 2,0; 2,5; 3,2; 4; 5; 6,3; 8;

А- искомая величина;

n – любое целое число или нуль.

При условиях Qпр ≥ Qmax и Qпр - Qmax → 0, выбираем Qпр=55000 кг/ч, т.е Qпр = Qmax

4.1.3 Определим предельный номинальный перепад давления дифманометра ΔРн

Для этого вначале определим допустимую потерю давления PПД при расходе Qпр:

,

где: P’ПД - допустимая потеря давления на сужающем устройстве при максимальном расходе; Qпр - верхний предел измерения дифманометра; Qmax - наибольший измеряемый расход:

PПД = 29,42(55000/55000)2 = 29,42 кПа.

Далее определяем дополнительную величину С2:

где: Qмпр - верхний предел измерения дифманометра для массового расхода; ρ- плотность среды в рабочих условиях; D - внутренний диаметр трубопровода перед сужающим устройством при температуре t.

По вычисленному значению С2, округленному до трёх значащих цифр, и заданной величине PПД по приложениям 32-34 правил находим искомое значение ΔРн и приближенное значение относительной площади сужающего устройства m. Эти значения равны:

ΔРн=40 кПа;

m = 0,4.

4.1.4 Определяем число Рейнольдса и проверяем условие Re > Remin, при выполнении которого расчёт продолжается. Если Re < Remin, то при принятых параметрах расходомера измерение данным методом невозможно.

;

По таблице 21 определим граничное число Рейнольдса для диафрагмы Remin=0,0013

Re > Remin, значит дальнейший расчет по предложенной методике [1] возможен.

4.1.5 Вычисляем с четырьмя значащими цифрами вспомогательную величину mα

где: ΔР- наибольший перепад давления в сужающем устройстве, соответствующий Qmax.

Для мембранных дифманометров ΔР=ΔРН,

;

По таблице 22 находим значения m и α, соответствующие найденному значению mα:

α=0,6550;

m=0,35.

4.1.6 Подсчитываем искомое значение диаметра отверстия сужающего устройства

,

где: Kt - поправочный коэффициент на тепловое расширения материала сужающего устройства, Kt=1+ αt(t-20), при t=800C

Kt=1+1.38*10-5(105-20)=1,0012,

Рассчитаем допуск при :

Диаметр отверстия сужающего устройства: