Преображенский В.П. Теплотехнические измерения и приборы (1240837), страница 107
Текст из файла (страница 107)
Если плотность р жидкости дана в таблицах при температуре гаа, отличной от рабочей температуры (и то значение плотности рс при температуре Гг определяется по формуле рс=рм[1 — Р (1 — (мИ (14-5-1) ~ Таблицы П14-бп и П14-5-2 спстаапеиы по [631. где (3 — средний козффициент объемного расширения жидкости в интервале температур от /зз до (, К ', Значения плотности для наиболее распространенных газов в нормальном состоянии приведены в табл. П14-3-2.
За нормальное состояние газа, как отмечалось выше, принимается такое состояние, при котором температура газа /к = 20'С, давление р„= = 1,0332 кгс/см' (101 325 Па) и относительная влажность»р = О. Если известна плотность р„сухого газа в нормальном состоянии, то его плотность в рабочем состоянии при р» и Т» может быть определена по формуле Ркд,т„ Р= Т,Ркк ' (14-5-2) где К вЂ” козффициент сжимаемости газа, характеризующий отклонение данного газа от законов идеального газа. Козффициент К введен в формулу (14-5-2) потому, что действительная плотность р газа в рабочем состоянии при р, и Т, отличается от теоретического значения р, „ подсчитанного по законам идеального газа (исходя из плотности при температуре 0'С и давлении 1,0332 кгс/смв). Коэффициент сжимаемости К =Р†".
ЗнаР чения К для некоторых распространенных газов приведены в (5П, Ковффициент сжимаемости К,„газовой смеси может быль найден приближенно по формуле Кск = р»К»+ р»Ка+" -+ о(К( (14-5-3) где о»", ...*, о( — объемнаи доля данного иомпонента в смеси; К( — коэффициент сжимаемссти компонента при давлении смеси. Значения иозффициентов К и К,„в зависимости от приведенной температуры (14-3-17) и приведенного давления (14-3-18) даны в 1611. КРитичсские темпеРатУРа Тк „и Давление Рк . смеси газов опРеДелЯютсЯ по формулам 7 кр с»» р»Ткр»+ркгкрк+ +р(Ткря (14-5-4) Ркр.
ск=»»ркр(+Ркркрк+ "+о(Ркр ( (14-5-5) где Т,р» и Р„р( — соответственно критические температура и давление данного компонента в смеси (табл. П14-3-2). Плотность смеси сухих газов может быть определена по формуле Р= об»»+окР»+".+ о(Р(. (14-5-6) где р( — объемная доля данного компонента в смеси; Р( — плотность номповента при температуре в давлении смеси, иг/м".
Плотность р влажного газа в рабочем состоянии при Р( и Т; определяется по формулам Р=Рс. с+Рк.а=рс.г+Чрк.к) (14-5-7) (Р» ЮРкг)7к (14-5-8) Рс.г=рк »Рк где Рс.г — плотность сухой части газа во влажном газе при ее парциальном давлеййи, Равном Р» — Ч»Рк,к, и темпеРатУРе Т», ю/»Р; Р, „— плотность воданого паРа в газе пРи его паРцвальном давлении, Равном (РР„,к, и темпеРатУРе Т„иг/ьР; »р — относительная влажность газа, в долях единицы, т.
е. отношение плотности водяного пара во влажном газе прн Т» н Р» н максимально возможной плотности нара прн той же температуре н давлении; р„,„— плотность насыщенного водяного пара прн температуре Ть кгс/из (611; Р„,„— давление насыщенного водяяого пара прн температуре Тм кгсlсмз 1611. Если рабочая температура Тг газа превышает температуру насьшгшшя Т„„ водяного пара, то р„,„ равно плотностн перегретого водяного пара пря Тт н рт (табл. П14-5.2) а Рн.п = Рт Если относнтельйая влахгность ю' газа нааеетна прн параметрах Р' н Т', отличающихсЯ от Рабочнх паРаметРов Р, н Ты то относвтельнаа влажность ~Р газа в рабочем постоянна находнтся по формуле ,Р ТМ. (14-5-9) Р Тгрв. и здесь плошостн р„н р,' „газа определявися, как указзно выше.
Еслн прв подсчете по формуле (!4-5-10) получается значение ~р > 1, то в рабочем состояннн газ будет насьппен водяным паром н прн этом часть его сконаенспруется. В данном случае эа действа.тельное значение следует принять ф = 1. 14-6. Основные расчетные формулы расхода (14-6-3) (14-6-4) где сс„, и а„, — средний коэффициент линейного расширения материала соответственно сужающего устройства и трубопровода в интервале ст 20'С до г', К '. Значения поправочного множителя яг для некоторых металлов пРиведены на Рис. П14-6-1.
Если темпеРатУРа (г измеРЯемой сРеды находится в интервале от — 20 до +60'С, то можно принимать (зг М 1 д г(зе Й Йзо Уравнения расхода (14-1-19) и (14-1-20) в кг(ч и мз(ч соответ- ственно могут быть представлены в виде (4„= 1,252 10-зевес(зЪ'рЕР; (14-6-1) Я, = 1,252 10-аггел(з 1à — Р, (14-6-2) Г р' где 1,252 10-в=3600.10-з-"-")/2.9,81; здесь 9,81 — множительдля перевода значения Лр, выраженного в кгсlмэ, в значение, выражен- ное в Па; сс — коэффициент расхода сужающего устройства; е— поправочный множитель на расширение измеряемой среды; с(— диаметр отверстия сужающего устройства при температуре изме- ряемой среды, мм, согласно формуле Е,=10 4-г( (Г,выражено в мз); р — плотность измеряемой среды в рабочих условиях прн Рг и (~', ЬР— пеРепад давлениЯ в сУжающем УстРойстве, кгсlиз.
Диаметр део отверстия сужающего устройства и внутренний диаметр Огл трубопровода обычно измеряют при температуре 20'С или приводят к ней. Значения диаметров г( и 1), соответствующие рабочей температуре гг среды, протекающей в трубопроводе, могут быть определены по формулам г( = й 11+ сс, (1 — 20)1 = гчз)гг ' г) =Р 11+аьл (( — 20П =хгззйс, Прн измерении наибольшего перепада давления Лр в сужающем устройстве дифманометрами,' в которых мерой значения перепада давления является разность уровней рабочей жидкости, необходимо уш|тывать не только плотность последней, но также и плотность среды, находящейся над рабочей жидкостью. При использовании колокольных с пружинным уравновешиванием, кольцевых с замкнутой кольцевой трубкой, мембранных и сильфонных дифманометров наибольший перепад давления Лр в сужающем устройстве принимают равным их предельному номинальному перепаду давления Лр„.
Для поплавковых дифманометров, заполненных ртутью, над которой находится среда плотностью р,', ) 14 кгс/мз, или маслом, над которым находится газ плотностью р,', > 0,9 кг/мз, после подстановки выражения (12-4-!6) в уравнения (14-6-1) и (!4-6-2). получим для определения !)а, кг/ч и Яз, мз/ч: е„-~,252 10 У)/ Р* Р— — ') г 6Б) (14-6-6) Р/ где Ада в кгс/мз. Для колокольных, кольцевых, мембранных я снльфонных дифманометров, а также дпя поплзаковых„заполненных ртутью, над которой находится газ плотностью р' ~!4 кг/мз, илн маслом, над которым находится газ плотностью р' ( «0,9 кг/мз (см.
(12-4-И)), применяют уравнения расхода (14-6-1) н (14-6-2). Если предельный номинальный перепад давления Лра дифманометра выражен в кгс/смз, то в приведенные основные расчетные формулы расхода следует подставлять значение Ьр„, умноженное на козффициент 10'. Приведение расхода газа к нормальному состоянию. При определении расхода сухого газа уравнение (14-6-1) дает массовый расход газа. Для получения объемного расхода газа в нормальном состоянии необходимо массовый расход сухого газа !',!а, вычисленный по УРавнению (14-6-1), Разделить на Р„. Разделив УРавнение (14-6.1) на р„и заменив, используя формулу (14-5-а/ р/р„, пслу ли уравнение для определейия расхода сухого газа в нормальном состоянии: Да=1,252 ° 10 Дхм(з ~/ — ~/ — —. .
Гар. Г „т„ 1/ р, ~' тр,к Умножая правую часть этого уравнения нз и учитывая фор- .аГР мулу (14-5-з/, получаем: ()з= 1,252 ° 1О зпаг/з 1 (14-6-8) Р,Т„ (14-6-9) Тман/( Эта формула позволяет привести расход 1;! сухого газа в рабочем состоянии прн рг н Тз к расходу Яз в нормальном состоянии. при определении расхода влажного газа уравнение (14-6-1) выражает общий расход газа Я„вяжочая и содержащуззся в яем влагу.
Для определения массового расхода сухого газа с)„ за вычетом влаги несбходимо массоный расход Я„, вычисленный по формуле (14-6-1), умножить на рс,г/р: 9м „=1,252 1С таапз ~/ --- р, Гьр р (14-6-1С) Для получения объемного расхода газа в нормальном состоянии необходимо массовый расход сухого газа Ом,„содержащегося во влажном газе, разделить на р„, т. е. на плотность газа в нормальном состоянии.
Разделив на р„уравнение (14-6-16). получим: Я„=1,252 ° 16 ааааа ~à —— р рн' Завоняя здесь рог!ра по формуле (14-5-8), получаем: , Т/9( — ~ .. )У'. р Г,раК (14-6.11) (14-6-12) или (14-6 18) Тю„К где Я „— объемный расход влажного газа в рабочем состоянии при тг и рь матч. 14-7. Методические указания по измерению расхода жидкостей, газов и пара расходомерами с сужающим устройством Общие указании.
Стандартные сужающие устройства могут применяться в комплекте с дифманометрами для измерения расхода и количества жидкостей, газов и пара в круглых горизонтальных, вертикальных и наклонных трубопроводах диаметром не менее 60 мм на основании расчета без индивидуальной градуировки при соблюдении требований Правил 28-64 !61). Точность измерения расхода вещества по перепаду давления в сужающем устройстве зависит не только от типа выбранного сужающего устройства и дифманометра, а в равной мере и от соблюдения ряда условий, рассматриваемых ниже.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
