Методика измерения скорости и объема газов в газоходе. Метод измерения. Плотность газа при рабочих условиях

1.  МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ И ОБЪЕМА ГАЗОВ В ГАЗОХОДЕ

1. Назначение методики. Методика рекомендуется для измерения скорости газа в газоходах, равной 4 м/с или более.

2. Метод измерения. С помощью пневмометрических трубок и микроманометров производится измерение динамического напора газа Р_Д, представляющего собой разность между полным Р_П и статическим Р_С напорами и последующий расчет скорости газа по формуле

где w — скорость газа в газоходе, м/с; Р_Д -- динамический напор газа в данной точке, мм вод. ст.: g—-ускорение свободного падения (9,81 м/с²), g_T-плотность газа при рабочих условиях, кг/м³. Динамический напор газа, в случае использования микроманометра, определяют по формуле:

Р_Д = В*Y*К*К₁(2)

где В — отсчет по шкале микроманометра, мм: Y —- коэффициент, зависящий от угла наклона измерительной трубки микроманометра: К— коэффициент пневмометрической трубки (для трубок конструкции институтов Гинцветмета и НИИОГаза он равен 0,48 -0,56, а для трубок Пито — Прандтля 0,9—1,0): К₁—коэффициент, учитывающий поправку на фактическую плотность спирта:

К₁ = g_Ж/ g_С

Здесь g_С — плотность спирта для микроманометра, g_Ж — плотность жидкости в манометре.

При использовании сильфонных или иных дифманометров используется формула

Р_Д = В*К*

Плотность газа при рабочих условиях определяют по формуле

g_T= 0,359*g₀ *(Р ± DР)/(273 +t)                              где g₀  — плотность газа при нормальных условиях (t₀ = 0 ⁰C, P=760 мм.рт. ст.) кг/м³;DР —избыточное давление (разрежение) газа в газоходе, мм рт. ст.; t - температура газа в газоходе, °С; Р — атмосферное давление, мм рт. ст.

Плотность газа при нормальных условиях рассчитывают по формуле

g₀ =  0,01*( a*m₁/22,4 + b*m₂/22,4 +c*m₃/22,4 + …+ k*m_n /22,4)

где m₁, m₂,.., m_n—значения молекулярной массы компонентов газовой смеси; а, b, c ^.. k— концентрации компонентов газовой смеси, %, 22,4 — мольный объем при нормальных условиях, м³/кмоль.

Если известны значения плотностей при нормальных условиях отдельных компонентов g₀₁ + g₀₂+ .. + g_0n. то плотность смеси рассчитывают по формуле

g₀ =  0,01*(a*g₀₁ + b*g₀₂+ ^.. + k*g_0n)

Для приближенных расчетов плотность дымовых газов принимают равной плотности воздуха (g₀ = 1,29 кг/м³).

Известно, что скорости газа в различных точках сечения газохода неодинаковы, поэтому необходимо предварительно найти коэффициент распределения скоростей по сечению газохода a_ср, представляющий собой отношение средней скорости (w_CP,  м/с) газа в газоходе к скорости по оси (w_о м/с):

a = w_CP / w_о

Для определения w_CP газоход круглого сечения условно разбивают на несколько концентрических колец (рис. 1.1 а). Замеры скорости производят одновременно в данной точке сечения газохода и по его оси. Схема установки приборов при измерении скоростей показана на рис. 1.2. Среднюю скорость газа в газоходе определяют по формуле

w_CP = (w_X1 + w_X2 + ... w_Xn)/n,                     (7)

где n — число колец; w_X1, w_X2— скорости газа в этих кольцах, м/с.

На практике для сокращения объема вычислительной работы при расчете скоростей газа в газоходе рекомендуется для определения w_CP пользоваться следующими отношениями:

где P_X1; Р_X2 — измеренные динамические напоры в соответствующих точках сечения газохода, мм вод. ст.: Р₀₁: Р₀₂ — измеренные одновременно динамические напоры по оси газохода