КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Прямой расчет сужающего устройства
В Правилах РД 50-213-80 приведена одна из возможных схем прямого расчета сужающего устройства методом последовательных приближений. При расчете используются номограммы, прилагаемые к данным Правилам, для определения первого приближенного значения модуля сужающего устройства, после чего в результате нескольких шагов приближения определяются окончательные значения всех необходимых величин. Критерием завершения расчета является совпадение расчетного значения расхода с заданным значением с относительной погрешностью менее 0,2% для найденного значения изаданных условий измерения. Рассмотрим несколько иную схему расчета, не требующую применения номограммы и обладающую большей наглядностью. При этом за исходные данные примем следующие величины: Qmax, Qcpи Qmin ¾ соответственно максимальный, средний и минимальный измеряемые расходы; - предельный номинальный перепад дифманометра; — диаметр трубопровода при 200С; и t —соответственно избыточное давление и температура газа; рб — барометрическое давление; — плотность газа при нормальных условиях; , — содержание углекислого газа и азота; k — абсолютная шероховатость трубопровода; материал трубопровода и сужающего устройства; метод отбора перепада давления. В основу схемы расчета положено использование рабочего уравнения расхода газа, т. е. уравнения (6) или (7). Расчет выполняется в несколько этапов. В результате каждого этапа определяется значение диаметра d 20, которое уточняется на последующем этапе путем уточнения значений коэффициентов , Кп, Кш, для полученного значения d 20. При выполнении первого этапа задаются следующими значениями неизвестных параметров: = 0,65; Кп = Кш = =1. На первом же этапе рассчитывают параметры, которые не зависят от диаметра отверстия диафрагмы, а определяются рабочими условиями, в силу чего расчет их окончательных значений выполняется без последовательных приближений. Такими параметрами являются: вязкость , показатель адиабаты , коэффициенты K tи , коэффициент сжимаемости , число Рейнольдса Re.
Уточнение диаметра d 20продолжают до тех пор, пока значения коэффициентов , Кп, Кш, двух последних этапов не совпадут с точностью до четырех знаков после запятой. При этом на каждом этапе вычисление диаметра производят с двумя знаками после запятой (при выражении диаметра в миллиметрах). Проверка ограничений на число Рейнольдса, значение диаметра и модуля может быть выполнена на первом этапе. Если при такой проверке окажется, что ограничения или какое-либо одно из них не выполняются, то следует изменить исходные данные. Исходные данные: Qmax= 8000 м3/ч; Qср= 7000 м3/ч; Qmin= 6000 м3/ч; =0,63 кгс/см2; D20= =100,0 мм; =64 кгс/см2; t=5°С; рб=1,0332 кгс/см2; =0,675 кг/м3; = =0,1%; =0,6%; k=0,22 мм; материал трубопровода — сталь 20;материал диафрагмы - нержавеющая сталь ОХ17Т; метод отбора перепада давления ¾ угловой. Этап 1. Определение первого приближенного значения диаметра отверстия диафрагмы d 20. 1) Зададимся приближенными значениями неизвестных коэффициентов. =0,65; Кп = Кш = =1. 2) Определим абсолютное давление и температуру газа: р = ри + рб = 10 +1,0332 = 11,0332 кгс/см2; Т = 273,15 + 5=278,15 К. 3) Определим вязкость газа по приведенному давлению и температуре газа, = = = 4) Определим показатель адиабаты газа: 5) Рассчитаем коэффициенты коррекции на тепловое расширение диафрагмы и трубопровода: где и — коэффициенты линейного теплового расширения для стали ОХ17Т и стали 20 соответственно. 6) Определим коэффициент сжимаемости газа по псевдоприведенным избыточному давлению и температуре газа:
Для полученных значений Рип и Т ппо приложению 17 Правил РД 50-213-80 определим значение коэффициента сжимаемости 0,8651. 7) Определим число Рейнольдса при максимальном расходе: 8) Определим первое приближенное значение диаметра d 20, используя рабочее уравнение расхода вида Подставив в уравнение численные значения, получим d 20=54,4 мм. Для полученного значения диаметра d20 определим первое приближенное значение модуля Определим число Рейнольдса при минимальном расходе: . Этап 2. Определение второго приближенного значения диаметра отверстия диафрагмы d20. 1) Рассчитаем коэффициент расхода α по формуле для углового метода отбора перепада давления при m=0,2959 и числе Рейнольдса т.е. для значений, полученных на первом этапе: 2) Определим коэффициенты Кп и Кш по прил. 3 и 2соответственна: Кп=1,0056; Кш=1,0103. 3) Рассчитаем коэффициент расширения струи газа при m=0,2959 и 4) По уравнению расхода определим второе приближенное значение диаметра отверстия диафрагмы и модуля: Этап 3. Определение третьего приближенного значения диаметра отверстия диафрагмы. 1) Рассчитаем коэффициент расхода по формуле для углового метода отбора перепада давления при m=0,3051 и числе Рейнольдса 1,6*106, т.е. для значений, полученных на первом этапе: 2) Определим коэффициенты по приложению 1 и 2 соответственно: 3) Рассчитаем коэффициент расширения струи газа при m=0,3051 и X=1,620: 4) По уравнению расхода определим третье приближенное значение диаметра отверстия диафрагмы и модуля: Этап 4. Определение четвертого приближенного значения диаметра отверстия диафрагмы. 1) Рассчитаем коэффициент расхода по формуле для углового метода отбора перепада давления при m=0,3042 и числе Рейнольдса 1,6*106, т.е. для значений, полученных на первом этапе: 2) Определим коэффициенты по приложению 1 и 2 соответственно: 3) Рассчитаем коэффициент расширения струи газа при m=0,3042 и X=1,620: 4) По уравнению расхода определим четвертое приближенное значение диаметра отверстия диафрагмы и модуля: Этап 5. Определение пятого приближенного значения диаметра отверстия диафрагмы. 1) Рассчитаем коэффициент расхода по формуле для углового метода отбора перепада давления при m=0,3000 и числе Рейнольдса 1,6*106, т.е. для значений, полученных на первом этапе:
2) Определим коэффициенты по приложению 1 и 2 соответственно: 3) Рассчитаем коэффициент расширения струи газа при m= и X=1,620: 4) По уравнению расхода определим четвертое приближенное значение диаметра отверстия диафрагмы и модуля: «Расчётные значения параметров на этапах приближения» приведены в таблице 3.1
Таблица 3.1 - Расчётные значения параметров на этапах приближения
Из таблицы 3.1 видно, что значение коэффициентов совпадают с точностью до четырех знаков после запятой для значения диаметров равных 54,64 и 54,68. Выбран диаметр 54,68.
Дата добавления: 2015-05-10; Просмотров: 2387; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |