Преображенский В.П. Теплотехнические измерения и приборы (1240837), страница 112
Текст из файла (страница 112)
При атом необходимо иметь в виду, что чем больше выбранный перепад давления др„, тем меньше будет значение т сужающего устройсгва дли измерения заданного расхода. Прй уменьшении т повышается точность измерений и расширяется область измерений без поправки на влияние чисел Рейнольдса у диафрагм. В то же время при уменьшении гл сокращаются необходимые длины прямых участков трубопровода, уменьшается влияние отклонений действительного диаметра трубопровода от принятого при расчете и снижаются требования к точности установки сужающего устройства. Однако необходимо учитывать, что при уменьшении 1и возрастает потеря давления в сужающем устройстве.
Если задана допускаемая потеря давления р„в сужающем устройстве, то выбирают такое наибольшее значение Лр„, а вместе с тем и т (см. рис. 14-2-11), при которых потеря давления должна оставаться меньше допускаемой. Верхний предел измерения дифманометра 9, „ выбирается по заданному максимальному измеряемому расходу 1~„„, так, чтобы стандартное значение Я„„, взятое из ряда, приведенного в 2 12-1, было ближайшее большее по отношению к значению Я„„„,. Формулы, необходимые для расчета сужающего устройства, следуют из уравнений расхода (14-6-1) и (14-6-2). После преобразований получим: Юм.
в. и 1,252 ° 1О ~еО ~/ рЬр (14-9-1) Юо.в.п (14-9-2) 1,252 1О иеоа 1/ — Р и В зтих формулах Лр — наибольший перепад давления в сужаю1цем устройстве (кгс/м~) при расходе Я„„. Прн использовании калокольного с пружинным уравновешиванием, кольцевого с замкнутой кольцевой трубкой, мембранного или сильфониого дифманометра перепад давления Лр принимают равным выбранному предельному номинальному перепаду давления Лр„ (кгс/и').
При вычислении наибольшего перепада давления Ьр в сужающем устройстве по предельному номинальному перепаду давления Лр„поплавкового дифманометра необходимо учитывать плотность среды, находящейся над рабочей жидкостью прибора 512-4 и 14-6). Если по заданию измеряемая среда — жидкость, то поправочиый множитель з, входящий в формулы (14-9-1) и (14-9-2), равен единице. При измерении расхода газа или пара для определения поправочного множителя е кроме известных величин Лр,р!рд и й необходимо значение и.
Расчет производится методом последовательных приближений. В первом этапе расчета для определения з можно задаться значением т, например, принять его равным 0,3 — 0,4 для диафрагмы " 0 6 — 0,6 — для сопла или сопла Вентури, что соответствуег наиболее часто применяемым значениям т. Тогда, зная все необходимые величины (Лр,р/рь и и А), можно по номограммам П14-4-1— П14-4-3 найти приближенное значение з„. Подставляя в формулу (14-9-1) или (14-9-2) найденное приближенное значение е, и значения других известных величин, определяют в первом приближении произведение п~гпр. По значению произведения агги, находят по рис. 14-9-1 для диафрагмы и по рис. И-9-2 — для сопла и сопла Вентури в первом приближении значение коэффициента расхода а„,.
Значение т„ соответствующее найденному акн определяют по формуле (14-9-3) а,а ' Далее определяют число Рейнольдса Кеп 6 14-3) при расходе, равном Я,р.- Если вычисленное значение Кер С Кеп„„„для полученного модуля (см. рис. 14-3-7 и 14-3-8), то при принятых параметрах расходомера измерять расход данным методом невозможно. В случае !(еп) йео„„„расчет можно продолжить. Во всех случаях для повышения точности измерений желательно иметь Кеп) Реп,р (табл. 14-3-1). Затем для полученного в первом приближении значения лп определяют поправочный множитель а„как было указано выше.
Если Е> ( 300 мм, то по известному значению и, необходимо найти поправочный множитель иа шероховатость трубопровода А„по рис. 14-3-9 для диафрагмы и по рис. 14-3-10 для сопла и сопла Вентури. При расчете диафрагмы необходимо также определить поправочный множитель на недостаточную остроту входной кромки ее Й„ (рис. 14-3-! 1). Полученные значения зм А и й„(для сопла и сопла Вентури Й„= 1) позволяют найти во втором приближении коэффициент расхода аз = а„г Щ, и значение модуля и, по формуле т,= — '" ,=„' '," —. (14-9-4) По подсчитанному значению и, находят соответствующие ему значения величин а„', А', А„' и зз и определяют аз = п„'КА; и тз в третьем приближении по формуле (14-9-5) а~а~ ссийшйие~ Затем по модулю тз находят значения а"„А", я„и зх и определяют и~ = а,",А"/г„". Если коэффициент расхода а, отличается от сиз только четвертым десятичным знаком, то вычисленное значение тз может считаться окончательным, т.
е. т принимают равным и,. В противном случае продолжается дальнейшее уточнение модуля. Полученноеокончательное значениеи = и,служитдля определения величин а„, я, А„и з, а также искомого значения д,, диаметра отверстия сужающего устройства при 20'С, которое подсчитывается (с четырьмя 4Р О,Р Р,Р РР б,т Р,В 4У Р,б Р,а О,Ф Щб Отб РбВ кб7 Оеб Рбб Р,бб Обт Рб а юбб Рт ць пг Ржб аб Рбб да деб Рб Рбб 14-9-1.
Исходный козффициент расхода стандартных диафрагм в аависимссти от ат. г,гю $юг гюг даю йюо йов дог г,юю ю ююг йг оюг ог огв цг огг де дог ог цюг дв двг юг югг ою 14-9.2. Исходный коэффициеит расхода стандартных сопл и сопл Вентура в зависииости от ат, 'ис. сои догово о,вовою о агюов д гогою ю,ггггг о; гово цгвюгю ю,його дМгюо ю гогою юююоою овюооо о гогою сои довод дугою аоого адово свого хогга ~,агою г оооо ~,оооо т,юви 4!оюо дть авва значащими цифрами) по формуле В АО = гх$ Ш, Аг (14-9-6) где К вЂ” поправочный множитель согласно формуле (14-6-3). В случае измерения расхода жидкости (з = 1) найденное значение т~ по формуле (14-9-4) является окончательным (т = гл,), В целях проверки правильности выполненного расчета определяют е, как было сказано выше, коэффициент расхода а для полученного значения т и заданного 1), а также д = г(.,ф и по соответствующей формуле (5 14-6) определяют расход Я, „, соответствующий наибольшему перепаду давления Лр.
Полученное значение расхода в результате подсчета не должно отличаться от заданного Д„„ более чем на 0,1%. Далее на основании формул, приведенных в 9 14-3, определяют поправку Й;) к показаниям расходомера, учитывающую влияние числа Рейнольдса в пределах рабочей части шкалы прибора (Я= О,ЗЯ,„). Если при расходе, равном Я,р, Кеэ) Вел,р, то поправку ЬЯ не определяют. По окончании расчета сужающего устройства определяют погрешность измерения расхода по методике, изложенной в $ 14-8, 14-10. Измерение расхода иа входе в трубопровод или на выходе из него Для измерения расхода жидкостей, газов и пара на входе в трубопровод или иа выходе из него можно применять стандартные диафрагмы и сопла при условии, что объем пространства, с которым соединен трубопровод, достаточно большой.
При этом необходимо иметь в виду, что условия работы сужающего устройства в рассматриваемом случае отличаются от условий работы такого же сужаю- щего устройства, установленного внутри трубопровода. При одной и той же среде снаружи трубопровода и внутри его (воздух) указанные отличия обусловливаются лишь изменениями характера входа потока в сужающее устройство, когда последнее установлено на входе в трубопровод, или выхода, когда сужающее устройство установлено на выходе из него. Если же среда снаружи трубопровода и внутри его различна, например, при вытекании жидкости из трубопровода в окружающую атмосферу, то имеют место дополнительные отличия, обусловленные силами поверхностного натяжения. Точность измерения расхода на входе в трубопровод или на выходе из него по перепаду давления в сужающем устройстве в большой степени зависит от соблюдения ряда условий при его установке.
Участки трубопровода за сужающим устройством при измерении иа входе и до сужающего устройства при измерении иа выходе должны быть прямыми. При выборе длины этих участков необходимо РУководствоваться указаниями 5 14-7. При измерении расхода па входе в трубопровод (например, на всасе воздуходувной машины) необходимо, чтобы торцевая поверхность диафрагмы или сопла была гладкой в пределах круга диаметром не менее 1,5 г(. Кроме того, перед сужающим устройством на расстояниях, не меньших 200 по направлению его оси, и 10 0— по направлениям, перпендикулярным оси трубопровода, не должно быть никаких препятствий (перегородок, стенок и т. п.), возмущающих поток. При измерении на выходе из трубопровода всевозможные препятствия, возмущающие поток, должны находиться от выхода на расстояниях не меньше 10 В по направлению оси трубопровода и 5 П вЂ” по направлениям, перпендикулярным его оси. При измерении расхода на входе в трубопровод отбор давления р, производят до сужающего устройства, т.
е. в пространстве, из которого происходит истечение вещества, а отбор давления р, производят за сужающим устройством. Отбор давления р, можно осуществлять как при помощи кольцевой камеры, так и при помощи отдельных отверстий. При изготовлении диафрагм или сопл, а также кольцевой камеры или отдельных отверстий для отбора давления р, необходимо руководствоваться указаниями для диафрагм и сопл, изложенными выше. В случае измерения расхода по перепаду давления в сужающем устройстве, установленном на входе трубопровода, и при соблюдении указанных выше условий исходный коэффициент расхода а„для чисел Рейнольдса Кеп ~ 55 000 остается постоянным и его значение не зависит от т.
Исходный коэффициент расхода сужаюшего устройства, установленного на входе трубопровода, согласно опытным данным (Правила 27-54) для Кер =- 55 000 равен а„= 0,60 для диафрагм и а, = 0,99 для сопл. При этом предельная погрешность при доверительной вероятности 0,95 для этих значений коэффициентов расхода равна +-1,5% для диафрагм и -+.1 % для сопл. Поправочный множитель к коэффициенту расхода на неостроту входной кромки диафрагмы при В:= 300 мм, а также его погрешность определяются так же, как и при нормальном способе нзмерення. Измерение расхода на входе в трубопровод с помощью стандартных диафрагм и сопл при мел (55 000 производиться не может, так как надежных экспериментальных данных для коэффициентов расхода не имеется. При измерении расхода на выходе из трубопровода отбор давления р, производят перед сужающнм устройством, а отбор давления рэ производят за сужающим устройством, т.
е. в пространстве, куда происходит истечение вещества. Граничные числа Рейнольдса, коэффициенты расхода диафрагм и сопл, поправочные множители и их погрешности при измерении расхода на выходе из трубопровода имеют те же значения„что и при нормальном способе измерения расхода. При применении же стандартных сопл для измерения расхода на выходе из трубопровода Правила 27-54 рекомендуют исходный коэффициент расхода для них, найденный для сопл в случае нормальных измерений, уменьшить на 0,005. Предельная погрешность исходного коэффициента расхода днафрагм и сопл прн измерении на выходе остается такой же, как и в случае измерений на входе. При измерении расхода жидкости (воды) на выходе из трубопровода в газовую (воздушную) среду стандартные сопла не применяются из-за возможности отрыва струи от стенки сопла в его цилиндрической части. Для измерения расхода жидкости на выходе из трубопровода в газовую среду рекомендуется применять стандартные диафрагмы.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
