Расчет диафрагмы онлайн: Расчет сужающих устройств в программе КИП и А

Содержание

Расчет сужающих устройств в программе КИП и А

Программа КИП и А

Windows ⁄ Android

Общие положения

Блок расчета сужающих устройств (СУ) для измерения расхода среды впервые добавлен в программу КИП и А в версии 1.12, и будет совершенствоваться далее по мере развития программы и учета креативных замечаний ⁄ пожеланий пользователей программы.

Полностью основан на материалах ГОСТ 8.586.1-5-2005.

Расчеты абсолютно прозрачны, промежуточные результаты расчета выводятся в удобный отчет в виде WEB страницы. Примеры отчетов представлены в таблице:

Диафрагма	Сопло ИСА 1932	Эллипсное сопло	Сопло Вентури
Жидкость Перегретый пар Газ, газовые смеси	Жидкость Перегретый пар Газ, газовые смеси	Жидкость Перегретый пар Газ, газовые смеси	Жидкость Перегретый пар Газ, газовые смеси

Блок расчета сужающих устройств вызывается из списка главного меню при выбора пункта «Сужающие устройства». При этом появляется доступный перечень типов сужающих устройств для расчета расхода среды – диафрагмы, сопла ИСА 1932, эллипсные сопла и сопла Вентури. На рисунке 1 видно, что каждый тип сужающего устройства в свою очередь содержит виды сред, для которых производятся вычисления расхода. После выбора нужного типа СУ и измеряемой среды, появляется новое окно – карточка сужающего устройства для измерения расхода выбранной среды.

На рисунке 2 показано, что в качестве сужающего устройства выбрана диафрагма, а среда – природный газ.

Рисунок 1
Меню выбора типа сужающего устройства для расчета

Рисунок 2
Карточка сужающего устройства (диафрагма, природный газ)

При открытии карточки СУ, она заполняется предустановленными входными данными для данного типа сужающего устройства и измеряемой среды.
Расчет расхода при этом производится автоматически.

Необходимые данные для расчета расхода измеряемой среды

Для того, чтобы рассчитать сужающее устройство для расхода измеряемой среды, необходимо знать конструктивные особенности СУ и параметры среды, расход которой рассчитывается.
Подробно это описано в ГОСТ 8.586.1-5-2005, а кратко:

Конструктивные особенности устройства:

Диаметр сужающего устройства — d при температуре 20° – Измеряется или берется из паспортных данных на сужающее устройство.
Диаметр измерительного трубопровода — D при температуре 20° – Измеряется или берется из паспортных данных на сужающее устройство.
Материал сужающего устройства – сталь СУ – Паспортные данных на сужающее устройство.
Материал измерительного трубопровода – сталь ИТ – Паспортные данных на сужающее устройство.
Конструкция измерительного трубопровода – Паспортные данных на сужающее устройство.

Только для диафрагм:

Начальный радиус кромки диафрагмы [r_н] – Измеряется. Для новой принимаем 0,04 мм
Время эксплуатации диафрагмы с момента определения [r_н] (лет)
Способ отбора давления – (угловой, трехрадиусный, фланцевый)

Параметры измеряемой среды:

Температура среды – предполагается или измеряется.
Атмосферное давление — предполагается или измеряется. Обычно 100 кПа.
Избыточное давление среды на входе сужающего устройства (то, что показывает манометр) — предполагается или измеряется.
*Динамическая вязкость – измеряется или вычисляется по таблицам ГСССД.
*Плотность в рабочих условиях (жидкость, пар) — вычисляется по таблицам ГСССД.
*Плотность в стандартных условиях (газ, смеси) — вычисляется по таблицам ГСССД.
*Показатель адиабаты (пар, газ) — вычисляется по таблицам ГСССД.
*Коэффициент сжатия (газ, смеси) — вычисляется по таблицам ГСССД.

(*) Для большинства популярных сред, параметры отмеченные звездочкой можно найти в учебном пособии: В.Г. Зезин, В.А. Лазуков «ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСХОДА СПЛОШНЫХ СРЕД МЕТОДОМ ПЕРЕМЕННОГО ПЕРЕПАДА ДАВЛЕНИЯ». Также, для расчета расхода пара и воды, в версии программы «КИП и А Professional» эти параметры расчитываются автоматически.

Работа с программой

Как уже было сказано выше, при открытии какой либо карточки сужающего устройства, она заполняется предустановленными данными из базы данных, которые нельзя удалить, или изменить в базе данных. Зато можно редактировать, сохранить под другим именем, дублировать, а потом открывать, закрывать и менять как угодно.

После заполнении данными карточки, сразу же происходит расчет сужающего устройства и формируется отчет, который можно посмотреть выбрав соответствующее действие из меню карточки СУ.

Можно посчитать расход измеряемой среды, в зависимости от перепада давления, параметров среды и конструкции сужающего устройства, а можно и наоборот,- посчитать обратно перепад давления на СУ в зависимости от расхода и параметров среды и конструкции.
Такая гибкость обеспечивается тем, что расчет сразу же производится при изменении какого либо параметра и нажатии кнопки ВВОД (на клавиатуре), или при изменении параметров сужающего устройства в списке выбора значений.

Итак:

При редактировании перепада давления на СУ, параметра среды, конструкции СУ – рассчитывается расход среды.
При редактировании параметра расхода – рассчитывается перепад давления на СУ.

Посмотрим на рисунки ниже:

Рисунок 3
Меню карточки сужающего устройства

Рисунок 4
Список сохраненных расчетов

На рисунке 3 показано меню карточки сужающего устройства. Оно имеет пункты:

Посмотреть отчет – просмотр параметров расчета, подробное описание всех входных, промежуточных и рассчитанных величин. Имеет форму WEB страницы.
Примеры отчетов, формируемых программой приводились вначале статьи.
Справка он-лайн – вызов справки которую Вы сейчас смотрите
Открыть – открывается окно списка сохраненных отчетов, показанное на рисунке 4.
Сохранить – сохраняет редактируемую карточку сужающего устройства. (Кроме предустановленной)
Сохранить как
— сохраняет карточку сужающего устройства с редактируемыми параметрами под другим именем. Но сохраненная карточка не становится при этом активной. Ее сначала нужно открыть, вызвав окно показанное на рисунке 4.

Необходимо отметить, что если нарушаются границы применения условий расчета (конструктивные СУ, параметры измеряемой среды), то после расчета выводится всплывающее предупреждение об ошибке, а в отчете соответствующее предупреждение красного цвета.

1 Расчет сужающего устройства

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Омский государственный университет путей сообщения

ОмГУПС (ОмИИТ)

Кафедра: «Теплоэнергетика»

Измерение расхода потока жидкости через трубопровод

курсовая работа по д. «Управление, сертификация и инноватика»

Студент гр. 34з

Колшев И.Н.

^{подпись}

2008 г.

Руководитель

доцент кафедры Т

В. В. Овсянников

^{подпись}

2008 г.

Омск 2008

Реферат

УДК 621.436

Курсовая работа содержит 18 страниц, 3 таблицы, 2 источника, 1 лист графического материала.

Расходомерные установки переменного перепада, измерение, диафрагма,

дифманометр, водяной пар.

Объектом исследования является расходомерная установка переменного перепада для измерения расхода водяного пара.

Цель работы – рассчитать диафрагму для расходомерной установки переменного перепада давления.

В результате расчета соблюдены все условия выбора диафрагмы на основании заданных погрешностей.

В курсовой работе сделан чертеж расходомерной установки переменного перепада.

Курсовая работа выполнена в текстовом редакторе Microsoft Word XP.

Содержание

Введение…………………………………………………………………….

..4

1 Расчет сужающего устройства……………………………………………5

1.1 Задание……………………………………………………………………5

1.2 Определение недостающих данных для расчета………………………6

1.3 Выбор сужающего устройства………………………………………….7

2 Проверка расчета…………………………………………………………12

3 Расчет погрешностей при измерении расхода………………………….14

Заключение………………………………………………………………….17

Список использованных источников………………………………………18

Введение

Для измерения расхода применяются расходомеры постоянного и переменного перепада.

Комплект приборов, предназначенных для измерения расхода по перепаду давления, состоит из сужающего устройства, устанавливаемого в трубопроводе, и из дифманометра, измеряющего перепад давления в сужающем устройстве. При наличии дистанционной передачи показаний, в комплект приборов, кроме перечисленных выше, входят вторичные приборы, служащие для показания, записи и суммирования расхода.

При измерении расхода методом переменного перепада применяются конденсационные и разделительные сосуды, отстойники, воздухосборники, контрольные сосуды, запорные и продувочные вентили; установка того или иного вспомогательного устройства определяется характером и состоянием измеряемого вещества, схемой измерения и взаимным расположением сужающего устройства и дифманометра.

Сужающее устройство представляет собой прибор, образующий местное сужение в трубопроводе, в котором при протекании потока жидкости, газа или пара вследствие перехода части потенциальной энергии давления в кинетическую скорость потока в суженном сечении повышается, в результате чего в сужающем устройстве создается перепад давления, пропорционального квадрату расхода вещества, проходящего через сужающее устройство, при постоянной площади отверстия истечения.

Перепад давления измеряется дифманометрами, градуированными в единицах расхода вещества или в единицах перепада давления. Дифманометры, служащие для измерения расхода по методу переменного перепада, выпускаются жидкостные и пружинные.

1.1 Задание

Произвести расчет диаметра нормальной диафрагмы (сталь 1Х18Н9Т) для измерения расхода среды по исходным данным; выполнить расчёт средней квадратической погрешности измерения.

1.1.1 Исходные данные ( вариант 25)

Измеряемой средой для данного варианта будет являться вода, а материал, из которого изготовлен трубопровод – углеродистая качественная сталь (Ст 20).

Таблица 1 – Исходные данные

Наименование	Обозначение	Единица измерения	Величина
Диаметр трубопровода при t =20°С	D₂₀	мм	200
Абсолютное давление среды	Р₁	МПа	0,9
Температура измеряемой среды	t₁	°С	120
Максимальный расход среды	Q_max	кг/ч
Средний расход среды	Q_ср	кг/ч
Допустимая потеря давления	∆Р_д	мм. вод. ст.	15000

1.2 Определение недостающих данных для расчета

1.2.1 Плотность пара в рабочих условиях

Используя исходные данные, а именно: значения Р₁, t₁, по таблице 2 [1], определяем плотность пара в рабочих условиях:

= 942,86 кг/м³.

1.2.2 Определение поправочного множителя на тепловое расширение материала трубопровода

Учитывая, что материал, из которого изготовлен трубопровод (ТП) – Ст20, t₁ = 120°С, по рисунку 9 [1] определяем значение поправочного множителя на тепловое расширение материала трубопровода :

= 1,00057.

1.2.3 Определение внутреннего диаметра ТП при рабочей температуре

Значение внутреннего диаметра ТП при рабочей температуре определяем по формуле:

, (1)

мм.

1.2.4 Динамическая вязкость пара в рабочих условиях

Используя исходные данные, а именно: значения Р₁, t₁, по рисунку 3 [1] определяем динамическую вязкость пара µ в рабочих условиях:

µ = 24,35·10^-6 кг·с/м².

1.3 Выбор сужающего устройства (СУ) и дифференциального манометра (ДМ)

1.3.1 Выбор СУ

Из пункта 1.2.3 видно, что D < 400 мм, поэтому в качестве СУ выбираем камерную диафрагму, изготовленную из Ст 1Х18Н9Т и устанавливаемую во фланцах с фланцевым отбором импульса давлений.

1.3.2 Определение предельного перепада давления (∆P_н) ДМ

∆P_н выбирается из следующих двух стандартных рядов:

1. ∆P_н = 10,16,25,40,63,100,160,250,400,630,1000 и так далее, [кгс/м²];

2. ∆P_н = 0,4;0,63;1,0;1,6;2,5;4,0;6,3 и так далее, [кгс/см²].

Выбираем ∆P_н = 0,63 кгс/см² или 0,63· кгс/м².

1.3.3 Определение верхнего предела измерения ДМ

Верхний предельный расход среды Q_пр выбирается по Q_max так, чтобы Q_пр находилось в ряде:

Q_пр = а· ,

где а – стандартное число, равное 1;1,25;1,6;2,0;2,5;3,2;4,5;6,3;8,0;

n – целое положительное или отрицательное число или нуль.

Получаем:

Q_пр = 125· кг/ч.

1.3.4 Определение вспомогательной величины

Значение m·α определяем по формуле:

, (2)

1.3.5 Определение приближенного значения модуля m

Приближенное значение модуля m определяем при помощи рисунка 15 [1]:

m = 0,19.

1.3.6 Определение среднего поправочного множителя на расширение среды ξ_ср

Пользуясь рисунком 8 [1], можно определить ξ_ср. Перед этим необхо-димо найти значение по формуле:

, (3)

Для воды ε_ср=1.

1.3.7 Определение вспомогательной величины

Так как измеряемая среда вода, то значение

, (4)

будет равно значению m·α, а следовательно m·α₀=0,102.

1.3.8 Определение числа Рейнольдса

Пользуясь формулой (5), определим число Рейнольдса:

, (5)

Пользуясь таблицами 2 и 3, определим минимальное и граничное значения числа Рейнольдса.

Таблица 2 – Значения Re_min для диафрагмы в зависимости от значения m

m	Re_min
0,05 – 0,20	10000
<0,20 – 0,50	20000
>0,50	40000

Таблица 3 – Значения Re_гр для диафрагмы в зависимости от значения m

m	Re_гр
0,20	56000
0,35	11100

Получаем Re_min = 10000, Re_гр= 56000, а, следовательно, выполняется условие Re > Re_гр.

Калькулятор размера диафрагмы

| Расчет размера апертуры

✖Количество ячеек — это количество открытых щелей на линейный дюйм.ⓘ Номер ячейки [м]

1 на сантиметр1 на экваториальный радиус Земли1 на фут1 на дюйм 2 на километр1 на метр1 на микрометр1

+10%

-10%

из стороны в сторону через центр интересующей нас проволоки.ⓘ Диаметр проволоки [d]

AlnAngstromArpentАстрономическая единица Аттометр AU длины ЯчменьМиллиард световых лет Радиус БораКабель (Международный)Кабель (Великобритания)Кабель (США)КалибрСантиметрЦепьКубит (Греческий)Кубит (Длинный)Кубит (Великобритания)ДекаметрДециметрРасстояние от Земли до ЛуныРасстояние до Земли от СолнцеЭкваториальный радиус ЗемлиПолярный радиус ЗемлиЭлектронный радиус (Классический) EllExameterFamnFathomFemtometerFermiFinger (ткань)FingerbreadthFootFoot (US Survey)FurlongGigameterHandHandbreadthHectometerInchKenKilometerKiloparsecKiloyardLeagueLeague (Statute)Light YearLinkMegameterMegaparsecMeterMicroinchMicrometerMicronMilMileMile (Roman)Mile (US Survey)M illimeterMillion Light YearГвоздь (ткань)NanometerNautical League (int)Nautical League UKМорская миля (International)Морская миля (UK)ParsecОкуньPetameterPicaPicometerPlanck LengthPointPoleQuarterReedReed (Long) )RodRoman ActusRopeRussian ArchinSpan (ткань)Sun RadiusTerameterTwipVara CastellanaVara ConuqueraVara De TareaYardYoctometerYottameterZeptometerZettameter

+10%

-10%

✖Размер апертуры — это минимальное свободное пространство между краем отверстия на экране. ⓘ Размер апертуры [w]

AlnAngstromArpentАстрономическая единицаАттометрAU длиныЯчменьМиллиард светового годаБоровский радиусКабель (международный)Кабель (Великобритания)Кабель (США)КалибрСантиметрЦепьКубит (греческий)Кубит (длинный)Кубит (Великобритания)ДекаметрДециметрРасстояние от Земли до ЛуныРасстояние до Земли от СолнцаЭкваториальный радиус ЗемлиПолярный радиусЭлектронный радиус (классический)EllExa метрFamnFathomFemtometerFermiFinger (Ткань)Ширина пальцевFootFoot (Обзор США)ФурлонгГигаметрРукаШиринаГектометрДюймКенКилометрКилопарсекКилоярдЛигаЛига (Статут)Световой ГодСсылкаМегаметрМегапарсекМетрМикродюймМикрометрМикронМилМиляМиля (Римская)Миля (Обзор США)МиллиметрМиллион Светового ГодаГвоздь (Ткань)НанометрМорская Лига (int)Морская Лига ВеликобританииМорская Миля (Международная) Морская миля (Великобритания)ПарсекОкуньПетаметрПикаПикометрДлина ПланкаТочкаПолюсКварталТростник (Длинный)РодРимский АктусВеревкаРусский АрчинПротяженность ( Ткань)Sun RadiusTerameterTwipVara CastellanaVara ConuqueraVara De TareaYardYoctometerYottameterZeptometerZettameter

⎘ Копировать

👎

Формула

Перезагрузить

👍

Решение по размеру апертуры

ШАГ 0: Сводка предварительного расчета

ШАГ 1: Преобразование входных данных в базовые единицы

Номер сетки: 0,005 1 на сантиметр —> 0,5 1 на метр (проверьте преобразование здесь)
Диаметр провода: 3 сантиметра —> 0,03 метра (проверьте преобразование здесь)

ШАГ 2: вычислите формулу

ШАГ 3: преобразуйте результат в единицу измерения

1,97 метра —> 197 сантиметр (проверьте преобразование здесь)

< 12 калькуляторов механического разделения

Комбинированная общая эффективность экрана

Идти Комбинированная общая эффективность = (Массовый расход нижнего продукта * Массовый расход нижнего потока * Массовая доля материала A в сливном потоке * (1 — Массовая доля материала A в нижнем потоке)) / (Массовый расход сырья * Массовый расход сырья *Массовая доля материала А в сырье*(1-Массовая доля материала А в сырье))

Массовая доля материала в нижнем потоке

Идти Массовая доля материала А в нижнем потоке = Массовая доля материала А в переливе-((Массовая доля материала А в переливе-Массовая доля материала А в сырье)*(Массовый расход сырья/Массовый расход нижнего потока))

Массовый расход недостаточного расхода

Идти Массовый расход нижнего продукта = Массовый расход сырья*((Массовая доля материала А в переливе-Массовая доля материала А в сырье)/(Массовая доля материала А в переливе-Массовая доля материала А в нижнем потоке))

Массовый расход перелива

Идти Массовый расход перелива = Массовый расход сырья*((Массовая доля материала А в подаче — Массовая доля материала А в нижнем потоке) / (Массовая доля материала А в переливе — Массовая доля материала А в нижнем потоке))

Массовая доля материала в сырье

Идти Массовая доля материала A в сырье = (массовый расход перелива / массовый расход сырья) * (массовая доля материала A в переливе — массовая доля материала A в нижнем потоке) + массовая доля материала A в нижнем потоке

Эффективность экрана на основе материала меньшего размера

Идти Эффективность грохота, основанная на недостатке крупности = (Массовый расход нижнего продукта*(1 массовая доля материала A в нижнем потоке))/(Массовый расход сырья*(1 массовая доля материала A в сырье))

Эффективность экрана на основе негабаритного материала

Идти Эффективность грохота = (массовая доля материала А в переливе * массовый расход перелива) / (массовый расход сырья * массовая доля материала А в подаче)

Эффективность грохота на основе негабаритного материала из общей эффективности

Идти Эффективность грохота на основе материала большего размера = комбинированная общая эффективность/эффективность грохота на основе материала меньшего размера

Массовый расход корма

Идти Массовый расход сырья = Массовый расход нижнего слива + Массовый расход перелива

Диаметр проволоки в пересчете на номер сетки

Идти Диаметр проволоки = (1/номер сетки)-размер апертуры

Размер диафрагмы

Идти Размер апертуры = (1/номер сетки)-диаметр проволоки

Номер сетки

Идти Номер сетки = 1/(размер апертуры+диаметр проволоки)

Формула размера апертуры

Размер апертуры = (1/номер сетки)-диаметр проволоки
ш = (1/м)-d

Что такое гирационные экраны?

Вращательное оборудование, используемое при механическом просеивании и просеивании, основано на круговом движении машины. В отличие от других методов, вращательное сито работает более щадяще и больше подходит для обработки хрупких предметов, что позволяет производить более тонкие продукты. Этот метод применим как для мокрого, так и для сухого просеивания.

Как рассчитать размер диафрагмы?

Калькулятор размера апертуры использует Размер апертуры = (1/номер сетки)-диаметр провода для расчета размера апертуры. Размер апертуры — это минимальное свободное пространство между краем отверстия в экране, так как число ячеек увеличивает размер отверстий. уменьшается. Размер диафрагмы обозначается символом w .

Как рассчитать размер диафрагмы с помощью этого онлайн-калькулятора? Чтобы использовать этот онлайн-калькулятор для размера апертуры, введите Mesh Number (m) и диаметр провода (d) и нажмите кнопку расчета. Вот как можно объяснить расчет размера диафрагмы с заданными входными значениями -> 197 = (1/0,5)-0,03 .

Часто задаваемые вопросы

Что такое размер апертуры?

Размер апертуры — это минимальное свободное пространство между краем отверстия в сите, при увеличении числа ячеек размер отверстий уменьшается и представляется как w = (1/m)-d или Размер апертуры = (1/номер сетки)-диаметр проволоки . Номер сетки — это количество открытых пазов на линейный дюйм, а диаметр проволоки — это прямая линия, проходящая из стороны в сторону через центр интересующей нас проволоки.

Как рассчитать размер апертуры?

Размер апертуры — это минимальное свободное пространство между краем отверстия в сетке. По мере увеличения числа ячеек размер отверстий уменьшается, рассчитывается по формуле Размер апертуры = (1/номер ячейки) — диаметр проволоки . Чтобы рассчитать размер апертуры, вам нужен номер сетки (м) и диаметр проволоки (d) . С помощью нашего инструмента вам нужно ввести соответствующее значение для номера сетки и диаметра проволоки и нажать кнопку расчета. Вы также можете выбрать единицы измерения (если есть) для ввода (ов) и вывода.

Доля

Скопировано!

Передача через отверстие — Gentec-EO

Лазер

Профиль балки

Гауссова (круговая)

Параметры

Диаметр апертуры

Единица измерения диаметра апертуры

Диаметр луча (1/e ² )

Диаметр луча (1/e²) ед.

Лазер средней мощности

Лазер средней мощности fWpWnWµWmWWkW

Как работает калькулятор апертуры лазерного луча?

Когда вы рассматриваете круговой гауссовский лазерный луч, каждый создаваемый им волновой фронт имеет (теоретически) определенное значение энергии повсюду во Вселенной. Таким образом, если лазерный луч проходит через апертуру, независимо от того, насколько велика апертура на самом деле, определенное количество энергии от падающего лазерного луча не проходит. Зная диаметр 1/e² вашего лазерного луча, вы сможете рассчитать результирующую мощность, проходящую через апертуру. Как и следовало ожидать, чем больше апертура, тем пренебрежимо мала доля блокируемой мощности. Это важно при использовании детекторов, главным образом потому, что неправильный размер апертуры может привести к неточным измерениям мощности или энергии. Это также верно, когда речь идет об оптических конструкциях новых технологий. Наконец, в зависимости от того, насколько важной должна быть ваша точность измерения (и насколько хорошо вы центрируете свой луч на детекторе), как правило, стремитесь к апертуре, которая вдвое превышает размер луча при 1/e². . На данный момент у вас уже будет более 99,9% мощности падающего луча, проходящего через апертуру (при точном центрировании).

Нажмите, чтобы увеличить

Формулы

Формулы описывают поведение идеально круглого гауссова лазерного луча.