Типовой расчет стандартных сужающих устройств

NN

п/п

Наименование параметров,

размерность

Вода

1

Внутренний диаметр  трубопровода

Д₂₀, мм

210

2

Наибольший измеряемый объем

G, кг/ч

                       220000

3

Средний измеряемый расход

G_ср., кг/ч

180000

4

Абсолютное давление среды

P₁, бар

35

5

Температура среды

t₁, ºС

90

Перед соплом

6

Материал сопла

Сталь

12МХ,

12Х18Н10Т

7

Материал трубопровода

12МХ, Х6СМ

Х17, 12Х18Н10Т

8

Состояние стенки трубопровода

Гладкая шероховатая

9

Тип дифманометра

ДМ

10

Номинальный предел измерения

дифманометра

G_н, кг/ч

2,5*10⁵

11

Номинальный перепад  давления

дифманометра

P_н, кн/м²

157

Наименование

Формула

1. Максимальный перепад  давления в сопле 

ΔP_max, кн/м²

ΔP_max = ΔP_н

ΔP_max = 157

Для мембранных сильфонных, колокольных и кольцевых дифманометров

2. Максимальный расход  через сопло

G_max, кг/ч

G_max= G_н(ΔP_max/ΔP_н) ^½

G_max=2,5^.10⁵(157/157)^½=2,5∙10⁵

3. Плотность среды

ρ₁, кг/м³

ρ₁= 966,7

Таблица 6 по температуре  и давлению воды

4. Поправочный множитель на тепловое  расширение трубопровода

k^/_t

k^/_t= f(t_среды)

k^/_t= 1,0015

Рис.1

5. Вспомогательная величина

m_a

m_a= 250 G_max/( k^/_t^.Д₂₀² √ΔP_max^. ρ₁ )

m_a= 250^.2,5^.10⁵/

/(1,0015*210²√157*10^3.966,7)=0,114

6. Действительное значение  модуля сопла 

m

m= f(m_a,Д)

m= 0,113

Рис.4

7. Динамическая вязкость среды                    μ^.10⁵, н сек/м²

μ=f(t, P) ^.10^-5

μ=31,19^.10^-5

Таблица 8

8. Число Рейнольдса    

Re     

Re=35400^.G_ср/(Д₂₀^. μ^.10⁵)

Re=35400^.180000/(210^.31,19)=

=0,973*10⁶

9. Минимальное число Рейнольдса 

Re_min

Re_min=40000

Таблица 9

10. Граничное число  Рейнольдса

Re_гр

Re_гр=68000

Таблица 10

11. Поправочный множитель  на тепловое расширение сопла

k_t

k_t= f(t_среды)

k_t=1,0015

Рис.1

12. Диаметр отверстия  сопла

d₂₀, мм

d₂₀= Д₂₀√m(k^/_t/ k_t)

d₂₀=210√0,113(1,0015/1,0015)=70

13. Исходный коэффициент расхода

α^/

α^/=f(m, D)

α^/=0,990

Рис.4.28

14. Поправочный множитель  на вязкость среды k₁ и шероховатость трубопровода k₂

k₁=f(m, Re)

k₁=1,000

k₂= f(m, D)

k₂=1,000

Рис.4.22

15. Действительный коэффициент  расхода 

α

α=α^/. k₁^. k₂

α=0,990^.1,000^.1,000=0,990

16. Максимальный расход среды  (проверка)   

G_max^/, кг/ч

G_max^/=0,004^. α^.ε_ср^.k_t^. d₂₀²√ΔP_н^.ρ₁

G_max^/=0,004^.0,990^.1^.1,0015^.70²*

√157*10^3. 966,7=239407,6

(G_max- G_max^/)/ G_max^.100%≤2%

(250000-239407,6)/250000^.100%=4,2 %

17. Минимальный допустимый расход

G_min, кг/ч

G_min= Re_гр^. Д₂₀^. μ^.10⁵/35400

G_min=68000^.210^.31,19/35400=

=12581,7