Курсовая 30-62 ТИП. Расчет сужающего устройства
 Скачать 2.76 Mb.
|
2 Техническая часть2.1 Расходомер переменного перепада давленияОдним из самых распространенных принципов измерения расхода жидкостей, газов и паров является принцип переменного перепада давления на сужающем устройстве. Расходомер переменного перепада давления - расходомер жидкости, принцип действия которого основан на зависимости перепада давления, создаваемого неподвижным устройством, устанавливаемым в трубопроводе, или элементом трубопровода, от расхода жидкости или газа. Расходомеры переменного перепада давления основаны на зависимости от расхода перепада давления, создаваемого устройством, которое установлено в трубопроводе, или же самим элементом последнего. На рисунке 1 изображен расходомер переменного перепада давления:  Рисунок 1- Расходомер переменного перепада давления Для измерения расхода жидкостей, газов и паров по перепаду давления необходимы три устройства, объединенные общим понятием расходомер переменного перепада: преобразователь расхода, создающий перепад давления; дифференциальный манометр, измеряющий этот перепад и соединительные трубки между преобразователем и дифманометром. При необходимости передать показания расходомера на значительное расстояние к указанным трем элементам добавляются еще вторичный преобразователь, преобразующий перемещение подвижного элемента дифманометра в электрический и пневматический сигнал, который по линии связи (проводам или трубкам) передается к вторичному измерительному прибору. Если первичный дифманометр (или вторичный измерительный прибор) имеет интегратор, то такой прибор измеряет не только расход, но и количество прошедшего вещества. В зависимости от принципа действия преобразователя расхода данные расходомеры подразделяются на шесть самостоятельных групп, внутри которых имеются конструктивные разновидности преобразователей [8]. Широкое использование этого принципа связано с рядом присущих ему преимуществ. К их числу относятся: простота и надежность, отсутствие движущихся частей, легкость серийного изготовления средств измерений практически на любые давления и температуры измеряемой среды, низкая стоимость, возможность измерения практически любых расходов и, что особенно существенно, возможность получения градуировочной характеристики расходомеров расчетным путем, т. е. без использования дорогостоящих расходоизмерительных метрологических установок. Требования к современному расходомеру: - высокая надежность работы; - высокий класс точности; - возможность замены без изменения режима работы трубопровода; - низкая трудоемкость при эксплуатации, техническом обслуживании и ремонте; - токовый и цифровой выходные сигналы; - большой межповерочный интервал. Основным преимуществом данных расходомеров является универсальность применения. Они используются для измерения расхода, большинства однофазных и многих двухфазных, сред при самых различных давлениях и температурах. Расходомеры переменного перепада давления достаточно удобны для массового производства. Индивидуально изготовляется только преобразователь расхода - сужающее устройство. Все остальные части могут изготавливаться серийно, их устройство не зависит ни от вида, ни от параметров измеряемой среды. Однако расходомеры с сужающим устройством имеют некоторые недостатки, наиболее существенными из которых являются следующие: Квадратичная зависимость между расходом и перепадом. Другими словами невозможно измерять расход менее 30% максимального из-за высокой погрешности измерения, что затрудняет использование этих приборов для измерения расходов, изменяющихся в широких пределах. Ограниченная точность, причём погрешность измерения колеблется в широких пределах (1,5%-3%) в зависимости от состояния сужающего устройства, диаметра трубопровода, постоянства давления и температуры измеряемой среды. Расходомеры переменного перепада давления, в зависимости от вида преобразователя расхода делятся на: Расходомеры с сужающими устройствами; Расходомеры с гидравлическим сопротивлением; Центробежные расходомеры; Расходомеры с напорными устройствами; Расходомеры напорными усилителями; Ударно-струйные расходомеры. Наибольшее распространение получили расходомеры с сужающими устройствами. Они измеряют скорость потока вещества, которая увеличивается при прохождении через сужающее устройство, установленное в трубопроводе. При этом происходит частичный переход потенциальной энергии давления в кинетическую энергию скорости, из-за чего давление перед местом сужения будет больше, чем за суженным сечением. Обычно с помощью таких расходомеров измеряется расход в трубопроводах с диаметром 50-1600 мм. |