Za pridobitev primerljivih merilnih rezultatov se volumenski pretok plina ali pare prilagodi standardnim pogojem.

Naprave, ki merijo pretok snovi, imenujemo merilniki pretoka. Instrumenti, ki merijo količino snovi, ki teče skozi določen odsek cevovoda v določenem časovnem obdobju, se imenujejo števci količine. V tem primeru se količina snovi določi kot razlika med dvema zaporednima odčitkoma merilnika na začetku in koncu tega časovnega obdobja. Odčitki merilnika so izraženi v enotah prostornine, manj pogosto v enotah mase. Napravo, ki hkrati meri pretok in količino snovi, imenujemo merilnik pretoka s števcem. Merilnik pretoka meri trenutni pretok, števec pa integrira trenutne pretoke.

V zadnjem času je meja med merilniki in merilniki pretoka praktično izginila. Merilniki pretoka so opremljeni s sredstvi za določanje količine tekočine ali plina, merilniki pa s sredstvi za določanje pretoka, kar omogoča združevanje števcev in merilnikov pretoka v eno skupino naprav - merilnike pretoka.

Imenuje se naprava (membrana, šoba, tlačna cev), ki neposredno zazna izmerjeni pretok in ga pretvori v drugo količino, primerno za merjenje (na primer v tlačno razliko). pretvornik pretoka.

Načelo delovanja merilnikov pretoka te skupine temelji na odvisnosti padca tlaka, ki ga ustvari stacionarna naprava, nameščena v cevovodu, od pretoka snovi.

Pri merjenju pretoka z metodo spremenljivega padca tlaka v cevovodu, skozi katerega teče medij, nastavite zožitvena naprava(SU), kar ustvarja lokalno zoženje pretoka. Zaradi prehoda dela potencialne energije toka v kinetično energijo se poveča povprečna hitrost toka v zoženem delu. Posledično postane statični tlak v tem delu manjši od statičnega tlaka pred krmilno enoto. Večji kot je pretok tekočega medija, večja je razlika v teh tlakih in zato lahko služi merilo porabe. Padec tlaka v krmilni enoti (slika 78, A) enako

kje je tlak na vstopu v omejevalno napravo; - tlak na izhodu.

Merjenje pretoka snovi z metodo spremenljivega diferenčnega tlaka je možno pod naslednjimi pogoji:

1) pretok snovi zapolni celoten presek cevovoda;

2) pretok snovi v cevovodu je praktično enakomeren;

3) fazno stanje snovi, ki teče skozi GC, se ne spremeni (tekočina ne izhlapi; plini, raztopljeni v tekočini, se ne desorbirajo; para ne kondenzira).

riž. 5.78. Merilniki pretoka spremenljivega diferenčnega tlaka:

A— struktura toka, ki poteka skozi diafragmo; b — porazdelitev statičnega tlaka R v bližini diafragme vzdolž dolžine cevovoda; / - zožilna naprava (diafragma); 2 — impulzne cevi; 3 — - oblikovan diferenčni manometer; - presek toka snovi, na katerega moteči vpliv diafragme ne vpliva; — presek toka snovi na mestu njenega največjega stiskanja; c - šoba; G - Venturijeva šoba

Standardne zaslonke se pogosto uporabljajo kot zaslonke za merjenje pretoka tekočin, plinov in pare. Ti vključujejo standardno membrano, šobo ISA 1932, Venturijevo cev in Venturijevo šobo.

Šoba ISA 1932 (v nadaljnjem besedilu šoba) je krmilna enota z okroglo luknjo, ki ima na vstopu gladko zožen odsek s profilom, ki ga tvorita dva parna loka, ki se na izstopu spremeni v cilindrični odsek, imenovan vrat ( Slika 78, V).

Venturijeva pretočna cev(v nadaljevanju Venturijeva cev) je krmilna enota z okroglo luknjo, ki ima na vstopu stožčast zoženi del, ki se spremeni v cilindrični del, na izhodu pa je povezan z razširljivim stožčastim delom, imenovanim difuzor.

Venturi- Venturijeva cev s zoženim vstopnim delom v obliki šobe ISA 1932 (slika 78, G).

Ta najbolj raziskana sredstva za merjenje pretoka in količine tekočin, plina in pare se lahko uporabljajo pri katerem koli tlaku in temperaturi merjenega medija.

Diafragmo namestimo v cevovod tako, da je središče njene luknje na osi cevovoda (slika 78, A). Zoženje toka snovi se začne pred diafragmo, na neki razdalji za diafragmo tok doseže svoj najmanjši presek. Tok se nato postopoma razširi do celotnega preseka. Na sl. 78, b prikazuje porazdelitev tlaka vzdolž stene cevovoda (polna črta), kot tudi porazdelitev tlaka vzdolž osi cevovoda (črtkano-črtkana črta). Tlak pretoka v bližini sten cevovoda po SS ne doseže prejšnje vrednosti zaradi količine nepopravljivih izgub, ki jih povzročijo turbulenca, udarci in trenje (precejšen del energije se porabi).

Vzorčenje statičnih tlakov je možno z uporabo povezovalnih impulznih cevi 2, vstavljen v luknje pred in za diafragmo / (slika 78, A), in merjenje razlike v tlaku je možno z nekakšnim merilnikom diferenčnega tlaka (v tem primeru z manometrom diferenčnega tlaka v obliki črke 3).

Šoba (slika 78, V) Strukturno je izdelan v obliki šobe z okroglo koncentrično luknjo, ki ima gladko zoženi del na vstopu in razvit del na izhodu. Profil šobe zagotavlja skoraj popolno stiskanje toka snovi, zato se lahko površina cilindrične odprtine šobe vzame za enako najmanjšemu preseku toka, tj. Narava porazdelitve statičnega tlaka v šobi po dolžini cevovoda je enaka kot pri diafragmi. Izbira tlaka je enaka pred in za šobo, kot pri membrani.

Venturijeva šoba (slika 78, G) strukturno sestoji iz cilindričnega dovodnega dela; gladko zoženi del, ki se spremeni v kratek cilindrični del; iz razširljivega stožčastega dela - difuzorja. Venturijeva šoba ima zaradi difuzorja manjšo izgubo tlaka kot membrana in šoba. Narava porazdelitve statičnega tlaka v Venturijevi šobi po dolžini cevovoda je enaka kot pri membrani in šobi. Tlak se odvzame z dvema obročastima komorama, od katerih je vsaka povezana z notranjo votlino Venturijeve šobe s skupino lukenj, enakomerno razporejenih po obodu.

Enačba volumetričnega toka za nestisljivo tekočino ima zdaj obliko:

Ob upoštevanju uvedbe korekcijskega faktorja e, ki upošteva razteznost merjenega medija, končno prepišemo enačbo:

Za nestisljivo tekočino je korekcijski faktor e enak enoti, pri merjenju pretoka stisljivih medijev (plin, para) pa se korekcijski faktor določi s posebnimi nomogrami.

Standardne restrikcijske naprave se lahko uporabljajo v povezavi z diferenčnimi manometri za merjenje pretoka in količine tekočin, plinov in pare v okroglih cevovodih (kjer koli).

Če je treba na cevovodih majhnega premera uporabiti omejevalne naprave, jih je treba individualno kalibrirati, tj.

Eksperimentalno ugotavljanje odvisnosti

Najpogostejših je osem variant tipov regulacijskih sistemov: diafragme s kotnimi, prirobniškimi in triradiusnimi metodami izbire tlaka, šobe ISA 1932, venturijeve cevi z obdelanim in neobdelanim stožčastim delom, kratke in dolge, venturijeve šobe kratke in dolge. Standardne diafragme se uporabljajo ob upoštevanju pogoja 0,2 in Ven-

turi - pri. Določen tip restriktorja se izbere med izračunom glede na pogoje uporabe, zahtevano natančnost in dopustno izgubo tlaka.

Da bi ohranili geometrijsko podobnost, morajo biti krmilni sistemi izdelani v skladu z zahtevami za najpogostejše naprave za zoženje - diafragme, prikazane na sl. 12.4. Konci diafragme morajo biti ravni in vzporedni drug z drugim. Hrapavost konca mora biti znotraj D, izhodni konec mora imeti hrapavost znotraj 0,01 mm. Če se diafragma uporablja za merjenje pretoka v obeh smereh, morata biti oba konca strojno obdelana s hrapavostjo največ, v tem primeru ni stožčastega raztezanja in robovi na obeh straneh morajo biti ostri s polmerom ukrivljenosti ne več kot 0,05 mm. Če polmer ukrivljenosti ne presega 0,0004d, se korekcijski faktor za neostrine sprednjega roba vzame enak ena. Primm ta pogoj je izpolnjen. Površinska hrapavost luknje ne sme presegati

riž. 12.4. Metode izbire tlaka:

a - skozi ločene luknje; b - iz obročastih komor (kotne metode); c - skozi luknje v prirobnicah (metoda prirobnice z l1 = l2 = 25,4 mm, tri-radius - z l1 = D in l2 = 0,5D)

Debelina diafragme E mora biti v območju do 0,05D, debelina se določi iz pogoja odsotnosti deformacije pod vplivom Δpv z znano mejo tečenja materiala. Če je dejanska debelina diafragme manjša od izračunane, se napaki pri določanju koeficienta iztoka (12.18) prišteje napaka δE.

Dolžina cilindričnega dela odprtine diafragme mora biti v območju od 0,005D do 0,02D; če debelina presega zadnjo številko, se na izstopnem koncu izdela stožčasta površina s kotom zožitve 45 ± 15 °.

Tlak p1 in p2 se vzorčita s kotno metodo bodisi skozi ločene cilindrične luknje (slika 12.4, a) bodisi iz dveh obročastih komor, od katerih je vsaka povezana z notranjo votlino cevovoda z obročasto režo ali skupino lukenj enakomerno. porazdeljena po obodu (slika 12.4, b). Zasnova izbirnih naprav za diafragme in šobe je enaka. Ustne naprave z obročastimi komorami so bolj priročne za uporabo, zlasti ob prisotnosti lokalnih motenj pretoka, saj obročaste komore zagotavljajo izenačitev tlaka po obodu cevi, kar omogoča natančnejše merjenje padca tlaka s skrajšanimi ravnimi odseki cevi. cevovod

Pri metodah izbire tlaka s prirobnico in s tremi polmeri se razlika v prvem primeru meri skozi ločene cilindrične luknje, ki se nahajajo na razdalji
mm, v drugi pa iz ravnin diafragme (slika 12.4, c). Iztočni koeficient C je odvisen od načina izbire tlaka.

Pri nameščanju omejevalnih naprav je treba upoštevati številne pogoje, ki vplivajo na merilno napako.

Omejevalna naprava v cevovodu mora biti nameščena pravokotno na os cevovoda. Pri diafragmah nepravokotnost ne sme presegati 1°. Os omejevalne naprave mora sovpadati z osjo cevovoda. Premik osi odprtine omejevalne naprave glede na os cevovoda ne sme presegati Če premik osi presega določeno vrednost, vendar je manjši, se napaki izpušnega koeficienta v (12.18) doda δex ​​= 0,3 %. Če premik osi presega določeno mejno vrednost, namestitev krmilnega sistema ni dovoljena.

2D odsek cevovoda pred in za omejevalno napravo mora biti cilindričen, gladek, na njem ne sme biti robov, pa tudi vidnih izrastkov in nepravilnosti zaradi zakovic, varilnih šivov itd. Cevovod se šteje za cilindričnega, če odstopanje premera ne presega njegove povprečne vrednosti. V nasprotnem primeru, če na razdalji lh do krmilnega sistema višina roba h izpolnjuje dva pogoja

potem se napaki iztočnega koeficienta prišteje δh = 0,2 %.

Pomemben pogoj je potreba po zagotovitvi enakomernega toka pred vstopom v odprtino in po njej. Ta pretok je zagotovljen s prisotnostjo ravnih odsekov cevovoda določene dolžine pred in za omejevalno napravo. Na teh območjih se ne sme namestiti nobenih naprav, ki bi lahko popačile hidrodinamiko pretoka na vstopu ali izstopu iz omejevalne naprave. Dolžina teh odsekov mora biti takšna, da je mogoče izkrivljanja pretoka, ki jih povzročijo kolena, ventili in T-sklopi, izravnati, preden se tok približa omejevalni napravi. Upoštevati je treba, da so izkrivljanja pretoka pred omejevalno napravo pomembnejša in veliko manj pomembna za njo, zato ventili

Tabela 12.2

Najmanjše relativne dolžine linearnega odseka do diafragme

№	Ime lokalnega upora	kvote			R
		ak	TO	sk	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,75	0,8
1	Zaporni ventil, enakovreten krogelni ventil	11,5	82	6,7	12	12	12	13	15	19	24	30
2	Pipa za vtičnico	14,5	30,5	2,0	16	18	20	23	26	30	IN	34
3	Zaporna pipa, ventil	17,5	64,5	4,1	18	18	19	22	26	A	38	44
4	blažilnik	21,0	38,5	1,4	25	29	32	36	40	45	4/	50
5	Zmedena	5,0	114	6,8	5	5	6	6	U	16	11	zi
6	Simetrično ostro zoženje	30,0	0,0	0,0	30	30	30	30	30	30	30	30
7	Difuzor	16,0	185	7,2	16	16	17	18	21	31	40	E4
8	Simetrična ostra ekspanzija	47,5	54,5	1,8	51	54	58	64	70	77	80	84
9	Enojni komolec	10,0	113	5,2	10	11	11	14	18	28	36	46

in ventile, zlasti regulacijske ventile, je priporočljivo namestiti za krmilno enoto. Dolžina Lk ravnega odseka pred omejevalno napravo je odvisna od relativnega premera β, premera cevovoda D in vrste lokalnega upora, ki se nahaja pred ravnim odsekom,

Konstantni koeficienti glede na vrsto lokalnega upora. Njihova velikost in najmanjše vrednosti Lk1/D za devet vrst lokalnih uporov so podane v tabeli. 12.2.

Torej, za vrsto lokalnega upora "Ventil, krogelni ventil s polno izvrtino" pri, pri Dolžina ravnega odseka L2 po omejevalni napravi je odvisna samo od števila For in pri = 0,8 je dovoljeno zmanjšati dolžino ravnih odsekov pred krmilnim sistemom na vrednost, ki povzroči dodatno napako δL, ki ne bo presegla ±1%. Napaka se sešteje z vrednostjo δс0 in izračuna po formuli

kjer je razmerje med dejansko dolžino ravnega odseka in izračunano. Natančnost ustreza

Dolžino linearnega odseka po krmilnem sistemu je dovoljeno zmanjšati za polovico, vendar bo v tem primeru dodatna napaka koeficienta izpušnih plinov

Potrebno je, da kontrolirani medij zapolni celoten presek cevovoda, pri prehodu skozi omejevalno napravo pa se fazno stanje snovi ne sme spremeniti. Kondenzacija, prah, plini ali usedline, sproščeni iz nadzorovanega okolja, se ne smejo nabirati v bližini omejevalne naprave.

Diferenčni manometer je povezan z zožilno napravo z dvema povezovalnima vodoma (impulzni cevi) z notranjim premerom najmanj 8 mm. Dovoljena je dolžina povezovalnih vodov do 50 m, vendar zaradi možnosti velikih dinamičnih pogreškov ni priporočljivo uporabljati vodov, daljših od 15 m.

Za pravilno merjenje pretoka mora biti padec tlaka na vhodu diferenčnega manometra enak razliki tlaka, ki jo razvije omejevalna naprava, tj. razlika od omejevalne naprave do manometra diferenčnega tlaka se mora prenašati brez popačenja.

To je mogoče, če je tlak, ki ga ustvari kolona medija v obeh povezovalnih ceveh, enak. V realnih razmerah je lahko ta enakost kršena. Na primer, pri merjenju pretoka plina je lahko razlog za to kopičenje kondenzata v neenakih količinah v povezovalnih vodih, pri merjenju pretoka tekočine pa, nasprotno, kopičenje sproščenih plinskih mehurčkov. Da bi se temu izognili, morajo biti priključni vodi navpični ali nagnjeni z naklonom najmanj 1:10, na koncih nagnjenih odsekov pa morajo biti zbiralniki kondenzata ali plina. Poleg tega morata biti obe impulzni cevi nameščeni ena poleg druge, da se izognemo njunemu neenakomernemu segrevanju ali ohlajanju, kar lahko privede do neenake gostote tekočine, ki ju polni, in posledično do dodatne napake. Pri merjenju pretoka pare je pomembno zagotoviti enake in konstantne nivoje kondenzata v obeh impulznih ceveh, kar dosežemo z uporabo izravnalnih posod.

Na eno zožilno napravo je možno priključiti več diferenčnih manometrov. V tem primeru je dovoljeno povezovanje povezovalnih vodov enega diferenčnega manomometra s povezovalnimi vodi drugega.

Pri merjenju pretoka tekočine je priporočljivo namestiti manometer diferenčnega tlaka pod omejevalno napravo 1, ki preprečuje, da bi plin, ki se lahko sprosti iz tekoče tekočine, vstopil v priključne cevi in ​​manometer diferenčnega tlaka (slika 12.5, a).

riž. 12.5. Diagram povezovalnih vodov pri merjenju pretoka tekočine z difmatometrom, nameščenim pod (i) in nad (b) omejevalno napravo:

1 - zožilna naprava; 2 - zaporni ventili; 3 - odzračevalni ventil; 4 - zbiralniki plina;

5 - ločevalne posode

Pri vodoravnih in nagnjenih cevovodih je treba priključne cevi preko zapornih ventilov 2 priključiti na spodnjo polovico cevi (vendar ne na samem dnu), da preprečite vstop plina ali usedlin v cevi iz cevovoda. Če je manometer diferenčnega tlaka še vedno nameščen nad omejevalno napravo (slika 12.5, b), je treba na najvišjih točkah povezovalnih vodov namestiti zbiralnike plina 4 s prezračevalnimi ventili. Če je priključni vod sestavljen iz ločenih odsekov (na primer pri obvozu ovire), so plinski zbiralniki nameščeni na najvišji točki vsakega odseka. Pri nameščanju merilnika diferenčnega tlaka nad omejevalno napravo so cevi v bližini slednje položene z zavojem v obliki črke U, ki se spusti pod cevovod za najmanj 0,7 m, da se zmanjša možnost vstopa plina v priključne vode iz cevi. Povezovalni vodi se splaknejo skozi ventile 3.

Pri merjenju pretoka agresivnih medijev v povezovalnih vodih so čim bližje restriktorski napravi nameščene ločevalne posode 5. Povezovalni vodi med ločevalno posodo in manometrom diferenčnega tlaka ter posoda sama so delno napolnjeni z nevtralno tekočino. , katerega gostota je večja od gostote agresivnega medija, ki ga merimo. Preostali del posode in cevi do odprtine so napolnjeni z nadzorovanim medijem. Posledično je vmesnik med kontroliranim medijem in ločevalno tekočino znotraj posode, nivoji vmesnika v obeh posodah pa morajo biti enaki.

Ločevalna tekočina je izbrana tako, da kemično ne interagira z nadzorovanim medijem, se z njim ne meša, ne tvori usedlin in ni agresivna do materiala posod, povezovalnih vodov in diferenčnega manometra. Najpogosteje uporabljene ločevalne tekočine so voda, mineralna olja, glicerin in vodno-glicerinske mešanice.

Pri merjenju pretoka plina je priporočljivo namestiti merilnik diferenčnega tlaka nad omejevalno napravo, tako da lahko kondenzat, ki nastane v povezovalnih ceveh, teče v cevovod (slika 12.6, a). Povezovalni vodi morajo biti preko zapornih ventilov 2 povezani z zgornjo polovico zaporne naprave, priporočljivo jih je položiti navpično. Če navpično polaganje priključnih vodov ni mogoče, jih je treba položiti z naklonom proti cevovodu ali zbiralnikom kondenzata 4. Podobne zahteve morajo biti izpolnjene, če je manometer diferenčnega tlaka nameščen pod omejevalno napravo (slika 12.6, b). Pri merjenju pretoka agresivnih plinov je treba v priključne vode vključiti ločevalne posode.

riž. 12.6. Shema povezovalnih vodov pri merjenju pretoka plina z vgradnjo diferenčnega manometra nad (i) in pod (b) omejevalno napravo:

1 - zožilna naprava; 2 - zaporni ventili; 3 - odzračevalni ventil; 4 - zbiralnik kondenzata

riž. 12.7. Diagram, ki pojasnjuje namen izenačevanja kondenzacijskih posod pri merjenju pretoka pare:

a-c - stopnje merjenja tlačne razlike

Pri merjenju pretoka pregrete vodne pare so neizolirani povezovalni vodi napolnjeni s kondenzatom. Nivo in temperatura kondenzata v obeh linijah morata biti enaki pri katerem koli pretoku.

Za stabilizacijo zgornjih nivojev kondenzata v obeh povezovalnih vodih so v bližini restriktorske naprave nameščene izravnalne kondenzacijske posode. Namen izravnalnih posod je mogoče razložiti s sl. 12.7. Predpostavimo, da je v primeru odsotnosti izravnalnih posod in določenega pretoka pare nivo kondenzata v obeh impulznih ceveh enak. S povečanjem pretoka na omejevalni napravi se poveča padec tlaka, zaradi česar se spodnja membranska škatla stisne in zgornja raztegne (slika 12.7, b). Zaradi sprememb prostornine škatle bo kondenz iz "pozitivne" impulzne cevi stekel v spodnjo, "plus" komoro manometra diferenčnega tlaka, kar bo povzročilo zmanjšanje nivoja v njej za količino h. Iz zgornje, »minus« komore diferenčnega manometra bo kondenzat potisnjen v impulzno cev in v parni vod, vendar bo višina kondenznega stebra ostala nespremenjena. Posledična razlika v nivojih kondenzata ustvari padec tlaka hρg, ki zmanjša padec tlaka v zožilni napravi. Tako bo na manometer diferenčnega tlaka vplivala razlika, tj. Odčitki merilnika pretoka bodo podcenjeni. Preprosto je videti, da se bo absolutna merilna napaka povečala z naraščajočimi spremembami pretoka.

Očitno je mogoče napako zmanjšati z zmanjšanjem h. Da bi to naredili, so na koncih impulznih cevi nameščene izravnalne kondenzacijske posode (slika 12.8) - vodoravno nameščeni cilindri velikega prereza. Ker je prečni prerez teh posod velik, bo tok kondenzata iz njih malo spremenil svojo raven, tako da se lahko razlika Δpd, izmerjena z manometrom diferenčnega tlaka, šteje za enako razliki v zožilni napravi.

riž. 12.8. Diagram povezovalnih vodov pri merjenju pretoka pare z vgradnjo diferenčnega manometra pod (a) in nad (b) omejevalno napravo:

1 - zožilna naprava; 2 - izravnalne posode; 3, 4 - zaporni in odzračevalni ventili;

Merilniki spremenljivega diferenčnega pretoka sestavljajo naprave, ki tvorijo lokalno zožitev v cevovodu (restrikcijske naprave) in merilniki diferenčnega tlaka.

Načelo delovanja zožilnih naprav je naslednje: ko tok tekočine, plina ali pare teče v zoženem delu cevovoda, se del potencialne energije tlaka spremeni v kinetično energijo. Povprečni pretok se poveča, zaradi česar se v zožilni napravi ustvari padec tlaka, katerega velikost je odvisna od pretoka snovi.

Konstrikcijske naprave so razdeljene v dve skupini: normalizirane in nenormalizirane. Prva skupina vključuje diafragme, šobe in venturijeve cevi. Membrane in šobe so nameščene v krožnih cevovodih s premerom najmanj 50 mm, Venturijeva cev pa v cevovodu s premerom najmanj 100 mm.

V drugo skupino restrikcijskih naprav spadajo dvojne membrane, šobe s profilom 1/4 kroga in druge naprave, ki se uporabljajo za merjenje pretoka viskoznih tekočin z majhnimi premeri cevovodov.

Diafragme(Sl. 31) sta komora A - izbira tlačnih impulzov z uporabo obročastih komor in tubeless B - izbira tlačnih impulzov z luknjami (tabela 13). Debelina membranske plošče mora biti manjša od 0,1 D (D je nazivni premer cevovoda).

Komorne diafragme sestavljen iz diska, tesnila in dveh obročastih komor. Obročaste komore merijo tlak pred in za diafragmo. Debelina diska je 3 mm za cevovode premera D< 150 мм и 6 мм для трубопроводов диаметром 150 < D < 400 мм.

Šobe se lahko uporabljajo za cevi s premerom najmanj 50 mm. Diagram šob je prikazan na sl. 32. Zgornji del ustreza izbiri tlačnih impulzov z uporabo obročaste komore, spodnji del ustreza izbiri z uporabo lukenj. Izdelujejo se v majhnih serijah.

Venturijeva cev ima postopoma zožen presek, ki se nato razširi na prvotno velikost. Zaradi te oblike je izguba tlaka v njem manjša kot v diafragmah in šobah. Venturijeva cev je sestavljena iz vstopnega in izstopnega stožca ter valjastega srednjega dela (slika 33).

Venturijeva cev se imenuje dolga, če je premer izstopnega stožca enak premeru cevovoda, in kratka, če je manjši od premera cevovoda.

Naprave z zaslonko so preprosta, poceni in zanesljiva sredstva za merjenje pretoka. Kalibracijsko karakteristiko standardnih restrikcijskih naprav je mogoče določiti z izračunom, zato standardni merilniki pretoka niso potrebni. Restriktorska naprava je individualna za vsak merilnik pretoka.

Od naštetih restrikcijskih naprav so diafragme našle največjo uporabo, zato bomo podali primere izračuna membrane za merjenje pretoka vode in vlažnega zraka (plina).

Izračun omejevalne naprave je sestavljen iz določitve dimenzij njene prehodne odprtine.

1. Poiščite produkt koeficienta pretoka a in razmerje pretočne površine diafragm do površine cevovoda a:

2. Izračunamo Reynoldsova merila, ki ustrezajo ocenjenim in minimalnim stroškom:

3. Z zmnožkom sto z uporabo grafa (slika 34) določimo vrednost a in a:

4. Izračunajte izgubo tlaka zaradi namestitve diafragme

Dejanska izguba tlaka zaradi vgradnje diafragme je manjša od dovoljene vrednosti.

1. Določimo premer prehoda diafragme pri delovni temperaturi:

6. Poiščite premer prehoda pri temperaturi 20 °C:

7. Izračun preverimo po formuli:

1. Določite gostoto vlažnega zraka:

2. Poiščite približno vrednost produkta sto, pri čemer upoštevajte koeficient raztezanja e = 1:

1. Izračunamo Reynoldsov kriterij za načrtovanje in minimalne stopnje pretoka zraka:
2. Z grafom (glej sliko 34) določimo približne vrednosti a in a. Enaka sta 0,445 oziroma 0,673.
3. Vrednost ekspanzijskega koeficienta e najdemo iz grafa (slika 36) - e = 0,975.
4. Razjasnimo vrednost produkta a a 8 = 0,292. 0,975 = 0,287.

1. Z rafiniranim produktom a a 8 določimo a in a (glej sliko 34):

Dobljena vrednost je nižja od sprejemljive.

1. Izračunamo izgubo tlaka iz omejevalne naprave (glej sliko 35): AP d = 55%;

10. Preverite izračun s formulo

Ista vrsta glede na napravo merilniki diferenčnega tlaka in sekundarne instrumente je mogoče uporabiti za različne merilne pogoje.

Merilniki pretoka z omejevalnimi napravami so univerzalne; uporabljajo se za merjenje pretoka skoraj vseh enofaznih (včasih dvofaznih) medijev v širokem razponu tlakov, temperatur in premerov cevovodov.

Uvod

Avtomatizacija tehnoloških procesov je eden od odločilnih dejavnikov pri povečanju produktivnosti in izboljšanju delovnih pogojev. Vsi obstoječi in gradbeni industrijski objekti so tako ali drugače opremljeni z opremo za avtomatizacijo.

Projekti za najbolj kompleksne panoge, predvsem v črni metalurgiji, rafineriji nafte, kemiji in petrokemiji, v obratih za proizvodnjo mineralnih gnojil, energetiki in drugih panogah, predvidevajo celovito avtomatizacijo številnih tehnoloških procesov.

Orodja za avtomatizacijo se uporabljajo tudi pri gradnji stanovanj in družbenih objektih v sistemih za klimatizacijo, odvod dima in oskrbo z električno energijo.

Obeta se tudi avtomatizacija tehnološkega procesa v lesarstvu. Na primer, avtomatizacija sušilne komore, kjer je kakovost izdelka odvisna od natančne in pravočasne regulacije glavnih parametrov.

Naloga za oblikovanje tečaja

Dana serijsko sušilno komoro, naložen z materialom, ki ga premika viličar. Postopek sušenja v njem poteka občasno.

Za izračun ATS je nastavljiv parameter temperatura sušilnega sredstva in tlak pare.

Statične in dinamične karakteristike objekta avtomatizacije

Za določen objekt potrebujete:

Razviti funkcionalni diagram avtomatizacije, izbrati instrumente in opremo za avtomatizacijo, sestaviti specifikacije za instrumente in opremo za avtomatizacijo.

Izvedite inženirski izračun avtomatskega krmilnega sistema za določen parameter.

Razvijte shematski diagram avtomatskega krmiljenja za določen parameter

Razvijte splošen pogled na ščit

Razvijte shemo napajalnega vezja z izračunom in izbiro krmilnih in zaščitnih naprav.

Funkcionalni diagram avtomatizacije

Pri načrtovanju sistemov avtomatizacije tehnoloških procesov v gozdarstvu in lesnopredelovalni industriji so vse tehnične rešitve za avtomatizacijo strojev, agregatov ali posameznih delov tehnološkega procesa prikazane na shemah avtomatizacije.

Diagrami avtomatizacije so glavni tehnični dokument, ki določa strukturo in funkcionalne povezave med tehnološkim procesom, instrumenti, nadzornimi in krmilnimi napravami ter odraža naravo avtomatizacije tehnoloških procesov.

Pri razvoju shem avtomatizacije procesov je treba rešiti naslednje glavne naloge:

zbiranje in primarna obdelava informacij;

predstavitev informacij dispečerju;

kontrola odstopanj tehnoloških parametrov;

avtomatsko in daljinsko upravljanje;

Izračun omejevalne naprave.

Podatki za izračun omejevalne naprave.

Notranji premer cevovoda D 20, mm
Absolutni tlak p, MPa
Največji masni pretok pare, Q m max, kg/h
Material diafragme
Na voljo do diafragme	Z mešanjem. tokovi
Material cevi
Temperatura pare t, °C
Povprečna poraba pare Q avg (0,5¸0,7)Q m.max = 0,68Q m.max, kg/h
Najmanjši pretok Q min =(0,25¸0,33)Q m = 0,31 Q m kg/h
Dovoljena izguba tlaka р` p.d.. = (0,05¸0,1)р = 0,085 р, kPa

2. Dinamična viskoznost pare:

Korekcijski faktor za raztezanje kovine K t:

Notranji premer cevovoda: D = D 20 K t = 150 1,0029 = 150,435 mm

Odvisno od največjega reguliranega pretoka pare Q m max se izbere najbližje večje število izmed števil v seriji Q pr:

Q m max = 7000 Þ Q pr = 8000 kg/h

Izbrana številka je zgornja meja merjenja na skali merilnika diferenčnega tlaka - merilnika pretoka ali merilne naprave:

Določimo izračunano dovoljeno izgubo tlaka:

r` p.d. = 0,085 × 0,784 =0,067 MPa = 67 kPa

Določimo pomožno količino:

Z uporabo izračunane vrednosti C in dane vrednosti p p.d najdemo želeno vrednost Dp n in približno vrednost m z uporabo nomograma:

Dр n = 100 kPa

Re gr šobe = 10,5 10 4

Določimo korekcijski faktor e za raztezanje pare z uporabo nomograma, predstavljenega v priročniku:

;

10. Izračunajte pomožno količino ma:

11. Iz vrednosti ma določite modul m in koeficient pretoka a:

12. Določite izgubo tlaka čez diafragmo z uporabo formule:

Z ugotovljeno vrednostjo m določimo ocenjeni premer odprtine omejevalne naprave v delovnih pogojih:

Na podlagi ugotovljene velikosti d, ob upoštevanju koeficienta linearnega raztezanja materiala diafragme Kt:

Izračun se preveri:

Računsko napako določimo:

Izračun je treba popraviti, saj je δ > 0,2 %. Vzamemo notranji premer cevovoda d = 73 mm in ponovimo izračun:

Izračun in izbira regulatorja.

Regulatorni organi so glavni del regulatorjev. Namenjeni so spreminjanju pretoka snovi, ki se črpa ali dovaja reguliranemu objektu. RO so spremenljivi hidravlični upori, nameščeni v cevovodu. Dušenje pretočnega toka se izvede s spreminjanjem pretočne površine telesa dušilke z ventilom. Regulacijski ventili delujejo normalno, če so regulacijske meje med 10 % in 90 % faktorja zmogljivosti ventila. Daljši kot je hod zaklopa, bolj gladka je regulacija.

Začetni podatki za izračun

Notranji premer parne cevi D, mm
Absolutni tlak pare na vstopu p 0, kPa
Največji pretok pare G max. , kg/h
Dolžina cevovoda do RO, L1, m
Lokalni upor proti RO: Ostri zavoji (n1 zavojev pod kotom a)
Kotni zmešalnik
Najmanjša poraba pare G min, kg/h
Dolžina parovoda po RO, L2, m
Absolutni izhodni tlak p k, kPa
Parne cevi – varjene s korozijo
Tlak p 2 po RO: p 2 = p 1 -(0,3¸0,4) (p 0 -p) = p 1 -0,32(p 0 -p);

Izračun gostote pregrete pare po tabeli v priročniku:

ρ = 3,756 kg/m 3

Dinamična viskoznost hlapov:

Določimo Reynoldsovo število glede na premer cevovoda pri G min. Izračun lahko nadaljujemo pod pogojem Re ³ 2000.

Določimo koeficient trenja l za dano R e:

Določimo skupno dolžino cevovoda:

Določimo povprečno hitrost v parovodu pri G max:

Določimo izgubo tlaka zaradi trenja v kPa v ravnih odsekih parovoda pri G max:

Določimo izgubo tlaka v lokalnih uporih pri G max.

6.1. telovadba
za tečajno delo v disciplini
»Upravljanje, certificiranje in inovacije«
na temo: “Izračun naprave za merjenje srednjega pretoka”

1) Izračunajte premer normalne diafragme iz jekla razreda 1Х18Н9Т za merjenje masnega pretoka medija z metodo spremenljivega padca tlaka v skladu z začetnimi podatki, navedenimi v tabeli. 1. Številka opcije je izbrana glede na zadnjo številko kode študenta.

2) Na list formata A2 narišite risbo sestava membrane v merilnem cevovodu in shemo postavitve merilne naprave za merjenje diferenčnega tlaka.

Tabela 6.1

Začetni podatki za izračun

	Premer cevi pri temperaturi 20 °C, D 20, mm	Absolutni srednji tlak, p, MPa	Temperatura merjenega medija, t, °C	Največji pretok medija, Q max, kg/h	Povprečna srednja poraba, Q povpr., kg/h	Dovoljena izguba tlaka, mm vode. Umetnost.	Medij za merjenje	Material cevi

6.2. Postopek za izračun omejevalne naprave

Predstavljeni so začetni podatki za dano možnost:

a) izmerjeni medij – ...;

b) največji izmerjeni masni pretok, kg/h;

c) povprečni izmerjeni masni pretok, kg/h;

d) absolutni tlak medija pred omejevalno napravo, kgf / cm 2 (vzemite 1 kgf / cm 2 = 0,1 MPa);

e) temperatura medija pred restriktorsko napravo, °C;

e) notranji premer merilnega cevovoda pred restriktorjem pri temperaturi 20 °C: D 20 = ... mm;

g) dovoljena izguba tlaka pri pretoku Q max = ... mm vode. Umetnost.;

h) material cevovoda – razred jekla ...

6.2.1. Ugotavljanje manjkajočih podatkov za izračune

1. Gostota medija v delovnih pogojih (določena v skladu s tabelo A.1 ali A.2):

r = ... kg/m 3.

2. Dinamična viskoznost medija (za vodo - tabela A.3, za paro - slika A.1):

m = … kgf×s/m 2.

3. Korekcijski faktor za toplotno raztezanje materiala cevovoda (slika A.2):

4. Notranji premer cevovoda v delovnih pogojih:

, mm.

5. Adiabatni indeks (določen za vodno paro v skladu z grafom - slika A.3):

6.2.2. Izbira restriktorske naprave in manometra diferenčnega tlaka

6. Kot zožilno napravo izberemo normalno komorno membrano iz jekla 1Х18Н9Т.

7. Za merjenje diferenčnega tlaka uporabljamo merilnik diferenčnega tlaka ali pretvornik diferenčnega tlaka (navedite tip in model manometra ali pretvornika diferenčnega tlaka - glejte tabelo P.4, ali P.5, ali P.6 - neobvezno ).

8. Zgornja meja merjenja diferenčnega manometra (izbrano glede na standardno serijo, glej priporočila v dodatku):

Q p = …, kg/h.

6.2.3. Izračun

9. Mejni nazivni diferenčni tlak manometra diferenčnega tlaka (izbran v skladu s standardno serijo, glejte priporočila v dodatku):

= ..., kgf/cm 2 = ..., kgf/m 2.

10. Pomožna količina ma:

,