Спецификация на средства контроля

 

Таблица 2

Позиция	Наименование и техническая характеристика	Тип, марка	Завод-изготовитель	Количество
	Приборы и средства автоматизации
LRA-2	Контроль уровня щелока в пропиточной колонне.
	Температура 35-40
	Преобразователь измерительный разности давлений.	«Сапфир-22М-ДД»	Рязанский завод	1
	Выход 0-5мА. Приведённая погрешность	Модель 2450	«Теплоприбор»
PIC-17	Контроль давления в воздушном резервуаре компрессора.
	Давление 1,3-1,6МПа
	Преобразователь измерительный абсолютного давления.	«Сапфир-22М-ДА»	Рязанский завод	1
	Выход 0-5мА. Приведённая погрешность	Модель 2050	«Теплоприбор»
TR-43	Контроль температуры в пропарочной камере.
	Температура 110-120
	Термопреобразователь сопротивления с унифицированным токовым выходом взрывозащищённый	ТСПУ 014	Московский завод	1
	Выход 4-20мА. Приведённая погрешность		«Термоприбор»
FIC-4	Контроль расхода щелока в варочном котле.
	Электромагнитный расходомер	МР400	Санкт-Петербург	1
	Относительная погрешность		«Взлет»

 

Изучение расходомеров переменного перепада давления

Методика расчета РППД

 

На практике существует два типовых случая расчета:

-определение расхода по данным размерам: диаметр трубопровода D, диаметр СУ d, перепад давления.

-определить диаметр отверстия СУ по заданному max и min расходу, диаметру трубопровода и параметрам измеряемой среды:

1. Задаются исходные данные;

2. Определяются недостающие данные;

3. Выбор сужающего устройства, дифманометра и вторичного прибора;

4. Определение номинального перепада давления дифманометра;

5. Проверка длины прямого участка за сужающим устройством;

6. Определение параметров сужающего устройства;

7. Расчет поправки на шероховатость;

8. Расчет поправки на неостроту кромки;

9. Проверка расчета;

10. Определение погрешности расхода;

11. Расчет погрешности измерения расхода;

12. Погрешность определения показателя адиабаты пара.

 

Пример расчета РППД

 

Задано:

Измеряемая среда – перегретый пар.

Наибольший измеряемый массовый расход:

.

Минимальный измеряемый массовый расход:

.

Абсолютное давление пара перед сужающим устройством:

Температура пара перед сужающим устройством

Допустимая потеря давления при расходе, равном :

Внутренний диаметр трубопровода перед сужающим устройством при температуре 20 :

Абсолютная шероховатость трубопровода мм за сужающим устройством – колено на расстоянии 2мм.

Материал трубопровода – сталь марки Ст. 20.

Определение недостающих для расчёта данных.

1. Плотность пара в рабочих условиях при  и 𝑡=510℃ (приложение 7 Правил):

.

2. Поправочный множитель на тепловое расширение материала трубопровода :

 –коэффициент линейного теплового расширения материала трубопровода Ст.20.

3. Внутренний диаметр трубопровода при температуре :

4. Динамическая вязкость пара в рабочих условиях /[1], прил. 25/:

, , .

5. Показатель адиабаты χ /[1], прил. 13/:

 

 

Выбор сужающего устройства и дифманометра.

6. Тип сужающего устройства (пункт 12 Правил [1], РД-50)

Выбираем диафрагму с угловым способом отбора давления. Материал Ст. 08.

7. Тип и разновидность дифманометра (пункт 12 Правил [1], РД-50).

Выбираем дифманометр мембранный показывающий.

8. Верхний предел измерений дифманометра (пункт 12 Правил [1], РД-50).

Определение номинального перепада давления дифманометра.

9. Допустимая потеря давления при расходе, равном выбранному верхнему пределу измерений дифманометра  (формула 163 Правил [1], РД-50).

 

 

10. Вспомогательная величина (формула 165 Правил [1], РД-50) :

 

Предельный номинальный перепад давлений  ([1], приложение 32).

11. Максимальный перепад давления  (формула 34 Правил [1], РД-50).

 

 

12. Первое приближение для (приложение 32).

13. Максимальное число Рейнольдса (формула 81 Правил):

 

 

Проверка длины прямого участка за сужающим устройством.

14. Необходимая длина (приложение 5 Правил [1], рис. 2).

Дан график зависимости  от модуля  при взаимном расположении сужающего устройства и местного сопротивления.

При , ,

15. Имеющаяся длина,

 из исходных данных равна 2 м, т.е. , так как имеющаяся длина прямого участка больше необходимой, расчёт продолжаем.

Определение параметра сужающего устройства.

16. Коэффициент расширения, определяемый для предельного перпада давления (формула 59 Правил РД-50).

 

17. Вспомогательная величина ;

.

18. Относительная шероховатость (пункт 5.1.1. Правил РД-50).

,

Где K-абсолютная шероховатость трубопровода, из исходных данных, .

19. Верхняя граница относительной шероховатости (пункт 5.1.1. Правил РД-50).

При модуле  выбираем формулу:

Так как коэффициент  - необходимо вводить поправочный множитель на шероховатость трубопровода.

Расчёт поправки на шероховатость.

21.определение коэффициента  (формула 21 Правил)

22. Определение коэффициента  (формула 21 Правил)

.

23. Определение коэффициента  (формула 21 Правил)

24. Поправка на шероховатость

Расчёт поправки на не остроту кромки

25. Определение коэффициента  (формула 22 Правил)

26. Определение коэффициента  (формула 22 Правил)

,

27. Определение коэффициента  (формула 22 Правил)

28. Поправка на не остроту кромки (формула 22 Правил)

29. Коэффициент расхода ( )₁, (формула 20 Правил)

 

 

30. Вспомогательная величина

.

31. Относительное отклонение:

32.

Так как , то процесс поиска  продолжается.

Так как величина  больше чем на величину , то на очередном этапе выбираем величину  меньшую, чем 0,56.

33. Выбор модуля

.

34. Коэффициент расширения :

 

 

35. Поправка на шероховатость  (формула 21 Правил)

 

 

36. Поправка на не остроту кромки  (формула 22 Правил)

.

37. Коэффициент расхода  (формула 20 Правил)

38. Вспомогательная величина :

 

.

Относительное отклонение:

 

.

 

Так как , то процесс поиска модуля  продолжаем. Принимаем .

.

39. Коэффициент расширения при . Определяем .

40. Поправка на шероховатость :

.

41. Поправка на не остроту кромки :

.

42. Коэффициент расхода :

.

43. Вспомогательная величина :

 

.

 

44. Относительное отклонение :

 

.

Так как , то выбор значений  и  считается окончательным.

45. Минимальное число Рейнольдса (формула 81 Правил)

.

46. Минимальное число  при .

При .

,

так как .

47. Поправочный множитель на тепловое расширение материала диафрагмы  (пункт 5.1.1. Правил)

.

48. Диаметр отверстия диафрагмы при температуре  (формула 167 Правил):

 

.

 

Проверка расчёта.

49. Расход, соответствующий предельному номинальному перепаду давления (формула 13 Правил):

.

50. Отношение  (определяется по рис 8 Правил стр.52),

при и кривая 1 для диафрагмы имеет

51. Действительная потеря давления

.

Полученное значение потери давления меньше допустимой величины равной 2,0  Отклонение  от заданной величины 250000  меньше допустимой величины . Следовательно расчет выполнен правильно.

Определение погрешности расхода

52. Определение поправки на число Рейнольдса (формула 90 Правил, пункт 7.2.3 Правил) при

Определение коэффициента расхода  при

Определение расхода  при и

Определение

Вспомогательная величина С (формула 90 Правил)

=

Вспомогательная величина В

Вспомогательная величина

 

Вспомогательная величина

 

 

Вспомогательная величина S

 

 

Re

 

 

Коэффициент коррекции на число Рейнольдса (формула 91 Правил)

 

 

53. Относительное отклонение  от заданной величины

 

 

Условие  удовлетворяется, следовательно расчет выполнен правильно.

54. Проверка на смещение оси отверстия сужающего устройства относительно оси трубопровода . Значение  находится в пределах (формула 151 Правил)

Таким образом, смещение оси сужающего устройства должно быть меньше 1,38 мм.

Расчет погрешности измерения расхода

55. Погрешность коэффициента истечения  (таблица 6 Правил)

56. Погрешность диаметра d (пункт 8.1.3 Правил) для диафрагм при

57. Погрешность диаметра D (пункт 8.1.3 Правил) для диафрагм при всех m

58. Погрешность коэффициента расхода из-за отклонения d (пункт 8.1.3 Правил)

 

Погрешность коэффициента расхода из-за отклонения D (пункта 8.1.3. Правил)

 

 

60. Погрешность коэффициента расхода  (формула 157 Правил)

 

 

61. Погрешность коэффициента расхода  при определении  по формуле (20) (формула 118 Правил)

 

 

где

Так как  отрицательна, принимаем  = 0.

62. Погрешность поправочного множителя на число Рейнольдса (формула 129 Правил)

 

 (пункт 6.11.3).

 

.

63. Погрешность измерения дифманометра (формула 133 Правил)

 

 

 – класс точности прибора,

64. Погрешность определения коэффициента расширения (формула 127 Правил)

 

 

Так как погрешность расходомера дана с классом точности по расходу, то величина  заменяется на величину ,

 – погрешность определения показателя адиабаты пара.

Погрешность определения показателя адиабаты.

Половина деления шкалы по X по отношению к значению X в рабочих условиях

Средняя квадратическая погрешность показателя адиабаты (пункт 8.1.1)

 

 

- погрешность измерения абсолютного давления

 

 (формула 145 Правил).

 

-погрешность измерения барометрического давления

 

 (формула 146 Правил);

 

- максимальная абсолютная погрешность измерения барометрического давления.

 ;

- среднеквадратическая относительная погрешность измерения давления

 

 (формула 142 Правил),

 

где  – значение верхнего предела шкалы измерения манометра, 125 кгс/см².

- класс точности манометра 1,

тогда

Окончательно получим значение , равное:

65. Среднеквадратическая относительная погрешность измерения температуры

 

 

 - диапазон шкалы измерений термометра;

 - класс точности термометра;

66. Максимальная погрешность определения плотности .

Половина разряда последней значащей цифры, деленная на значение  в рабочих условиях.

67. Среднеквадратическая погрешность определения плотности .

 

 

68. Средняя квадратическая относительная погрешность измерения расхода.

 – среднеквадратическая погрешность коэффициента сжимаемости, определяется по пункту 8.1.12 и приложению 18 Правил.

 

 

 - максимальная абсолютная погрешность величины , равная половине единицы разряда последней значащей цифры в табличном значении .

Средняя квадратическая погрешность коэффициента сжимаемости газа определяется по альбому графиков Правил 28-64 (Пункт 30; 123 Правил 28-64)

Предельная относительная погрешность результата измерения расхода