Розрахунок діафрагм і сопел

Наведені далі розрахункові формули (так само як і методи розрахунку) справедливі для будь-яких пристроїв звуження потоку, і в тому числі, для стандартних діафрагм і сопел, але, зрозуміло, числові значення коефіцієнтів витрати  і поправочних множників  на зміну щільності газу і пари будуть різні для різних пристроїв звуження потоку.

З огляду на, що площа круглого отвору пристрою звуження F0 = d2 / 4 і p = p1-p2, а також виробляючи відповідну підстановку в формули витрати (1), (2), отримаємо значення Q м і Q о в вигляді:

,

де p вимірюються в паскалях.

У більшості технічних розрахунків застосовують не секундний, а годинна витрата. Вимірювати ж діаметр d зручніше в міліметрах, а не метрах.

З урахуванням вищевикладеного отримаємо такі вирази для Q м (кг / год) і Q о (м 3 / год):

Похибки вимірювання витрати за допомогою діафрагм і сопел

Рівняння витрати, наприклад (3), містять п'ять множників , ,  1/2. p 1/2. d2. від похибок яких залежить похибка вимірювання витрати Q м або Q о. Маються на увазі випадкові похибки перерахованих величин. Систематичні похибки повинні бути усунені або ж враховані відповідними поправками. Якщо були б відомі середні квадратичні випадкові похибки , , d, , p. то на підставі закону складання середніх похибок можна записати

У загальному випадку похибка коефіцієнта витрати  треба визначати по формулі (5):

У формулі (5) через і позначена вихідна похибка а, якій оцінюється достовірність коефіцієнта .

де D- діаметр труби;

d - діаметр діафрагми;

m - відносна площа звужено устрою.

Відповідно до стандарту ІСО 5167 для діафрагм з кутовим і фланцевими відборами і = 0,3% при т <0,36 и и = 0,5% при т> 0,36. Для сопел і = 0,4% при т <0,36 и и = % при т> 0,36. У правилах РД 50-213-80 для сопел і = 0,3% при т  0,25 і і =% при m> 0,25.

Якщо при визначенні т допущена похибка через неточного вимірювання значень d і D, то виникає додаткова похибка m коефіцієнта , яку можна визначити, виходячи з формул (6) і (7) і знаючи похибки d і D.

,

звідки для діафрагм

Значення d і D залежать від точності вимірювання d і D. Максимальна похибка вимірювання d знаходиться в межах від 0,02 до 0,1%. Відповідно d буде змінюватися від 0,01 до 0,05%.

Похибка вимірювання перепаду тиску p або, інакше кажучи, похибка дифманометра буде визначатися різними формулами, які залежать від того, віднесений чи клас точності S дифманометра (т. Е. Основна похибка показань приладу в процентах) до верхньої межі вимірювання різниці тисків Sp або ж до верхньої межі вимірювання витрати SQ Ці формули мають вигляд:

Згідно ГОСТ 18140-84 діфманометри, призначені для роботи в комплекті з пристроями звуження потоку, мають клас SQ віднесений до верхньої межі вимірювання витрати. Зазвичай SQ = (0,51,5)%. / 1 /

недоліки

Недоліком методу є відносно великі похибки (1 2%), обумовлені демпфирующим дією звужено устрою, нелінійної залежністю між витратою і перепадом тисків, через нерівномірний розподіл тиску, зносом звужено устрою, зміною щільності речовини і ін. Остання причина особливо істотна при вимірюванні витрати газу або пара.

Схожі статті