Расчет измерительного устройства расхода среды

6.  Курсовое проектирование

6.1.  Задание
на курсовую работу по дисциплине
«Управление, сертификация и инноватика»
на тему: «Расчет измерительного устройства расхода среды»

1) Рассчитать диаметр нормальной диафрагмы, изготовленной из стали марки 1Х18Н9Т, для измерения массового расхода среды методом переменного перепада давления в соответствии с исходными данными, указанными в табл. 1. Номер варианта выбирается по последней цифре шифра студента.

2) Выполнить на листе формата А2 чертеж узла установки диафрагмы в измерительном трубопроводе и схему компоновки измерительного устройства для измерения перепада давления.

3) Рассчитать предельную среднюю квадратическую погрешность измерения.

Таблица 6.1

Исходные данные для расчета

Вариант	Диаметр трубопровода при температуре 20 °C, D20, мм	Абсолютное давление среды, p, МПа	Температура измеряемой среды, t, °C	Максимальный расход среды, Qmax, кг/ч	Средний расход среды, Qср, кг/ч	Допустимая потеря давления, , мм вод. ст.	Измеряемая среда	Материал трубопровода
1	250	1,2	120	200 × 103	180 × 103	30000	вода	Ст20
2	300	1,6	120	300 × 103	288 × 103	30000	вода	Ст20
3	250	4,0	330	150 × 103	100 × 103	20000	пар	Ст20
4	400	1,0	220	142 × 103	120 × 103	20000	пар	Ст20
5	200	1,9	130	140 × 103	120 × 103	15000	вода	Ст20
6	100	0,8	25	40 × 103	37 × 103	15000	вода	Ст20
7	80	0,8	25	30 × 103	21 × 103	15000	вода	Ст20
8	100	0,8	95	40 × 103	33 × 103	15000	вода	Ст20
9	150	1,0	200	45 × 103	38 × 103	20000	пар	Ст20
0	200	1,5	220	65 × 103	47 × 103	20000	пар	Ст20

6.2.  Порядок расчета сужающего устройства

Представляются исходные данные по заданному варианту:

а) измеряемая среда – …;

б) наибольший измеряемый массовый расход, кг/ч;

в) средний измеряемый массовый расход, кг/ч;

г) абсолютное давление среды перед сужающим устройством, кгс/см² (принять 1 кгс/см² = 0,1 МПа);

д) температура среды перед сужающим устройством, °C;

е) внутренний диаметр измерительного трубопровода перед сужающим устройством при температуре 20 °C: D₂₀ = … мм;

ж) допустимая потеря давления при расходе, равном Q_max, = … мм вод. ст.;

з) материал трубопровода – сталь марки …

6.2.1.  Определение недостающих для расчета данных

1. Плотность среды при рабочих условиях (определяется по табл. П.1 или П.2):

                                                          r = … кг/м³.

2. Динамическая вязкость среды (для воды – табл. П.3, для пара – рис. П.1):

                                                        m = … кгс×с/м².

3. Поправочный множитель на тепловое расширение материала трубопровода (рис. П.2):

                                                               = …

4. Внутренний диаметр трубопровода в рабочих условиях:

                                                        , мм.

5. Показатель адиабаты (определяется для водяного пара по графику – рис. П.3):

                                                                c = …

6.2.2.  Выбор сужающего устройства и дифманометра

6. В качестве сужающего устройства выбираем нормальную камерную диафрагму, изготовленную из стали 1Х18Н9Т.

7. Для измерения перепада давления принимаем дифманометр или преобразователь перепада давления (указать тип и модель дифманометра или преобразователя перепада давления – см. табл. П.4, или П.5, или П.6 – по выбору).

8. Верхний предел измерения дифманометра (выбирается по стандартному ряду, см. рекомендации в приложении):

                                                          Q_п = …, кг/ч.

6.2.3.  Расчет

9. Предельный номинальный перепад давления дифманометра (выбирается по стандартному ряду, см. рекомендации в приложении):

                                            = …, кгс/см² = …, кгс/м².

10. Вспомогательная величина ma:

                                                ,

где     Q_п, кг/ч; D_t, мм; , кгс/м²; r, кг/м³.

11. Приближенное значение модуля диафрагмы (определяется по графику – рис. П.4):

                                                               m = …