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标准节流件装置设计计算

发布时间:2024-10-08 18:14:25

㈠ 标准节流的编程

我们以角接取压标准节流装置为例,说明节流装置的设计计算方法。

1.设计任务书

1)被测介质 过热蒸汽
2)流量范围 qmmax=250t/h
qm=200t/h
qmmin=100t/h
3)工作压力 p=13.34MPa(绝对)
4)工作温度 t=550°C
5)允许压力损失 δp=59kPa
6)管道内径 D20=221mm(实测)
7)管道材料 X20CrMoWV121无缝钢管
8)管路系统布置如图3-16所示。

要求设计一套标准节流装置。

2.设计步骤

(1)求工作状态下各介质参数 查表得工作状态下过热蒸汽的粘度η=31.83´10-6Pa•s,密度ρ=38.3475kg/m3,管道的线膨胀系数λD=12.3´1O-6mm/(mm•°C),取过热蒸汽的等熵指数k=1.3。

(2)求工作状态下管道直径

D=D20[1+λD(t-20)]

=221[1+12.3´10-6(550-20)]=222.44mm

(3)计算雷诺数ReD

ReD=0.354qm/(Dη)

=0.354´200000/(222.44´31.83´10-6)=107

(4)选取差压上限 考虑到用户对压力损失的要求,拟选用喷嘴,对于标准喷嘴,可根据式(3-33)取

Δpmax=3δp=3´59=177kPa

选用最靠近的差压系列值,取Δpmax=160kPa,对应正常流量下的差压Δp为

Δp=(200/250)2´160=102.4kPa

(5)求不变量A2

(6)设C0=1,ε0=1

(7)据公式

进行迭代计算,从n=3起,Xn用快速弦截法公式

进行计算,精度判别公式为En=δn/A2,假设判别条件为|En|≤5 ´ 10-10(n=1,2,…),则Xn;βn;Cn;εn;δn;En的计算结果列于表3-11。

当n=4时,求得的E小于预定精度,因此得

β=β4=0.6922131

C=C4=0.9399332

(10)求d20 设喷嘴材料为1Cr18Ni9Ti,查表得λd= 18.2×10-6,则

(11)确定安装位置 根据β=0.7和管路系统,查表3-1可得

根据实际管路系统情况,可将节流装置安装在任务书中图示位置上。但节流件前直管段长度l1不满足长度要求,在流出系数不确定度上应算术相加±0.5%的附加不确定度O

假设温度,压力的测量不确定度为±1%,则δρ/ρ=±1%。

3.50±%4

㈡ 节流装置设计当中,量程比是什么概念呢

能够有效测量的最大流量和最小流量之比,一般这个量程比的意思,实际是节流装置可适应工况波动的稳定性!因为流量波动太大和太小,体现出来流量的测量效果就不明显甚至是无法准确测量

㈢ 标准节流装置设计计算

我们以角接取压标准节流装置为例,说明节流装置的设计计算方法。
1.设计任务书
1)被测介质
过热蒸汽
2)流量范围
qmmax=250t/h
qm=200t/h
qmmin=100t/h
3)工作压力
p=13.34MPa(绝对)
4)工作温度
t=550°C
5)允许压力损失
δp=59kPa
6)管道内径
D20=221mm(实测)
7)管道材料
X20CrMoWV121无缝钢管
8)管路系统布置如图3-16所示。
要求设计一套标准节流装置。
2.设计步骤
(1)求工作状态下各介质参数
查表得工作状态下过热蒸汽的粘度η=31.83´10-6Pa•s,密度ρ=38.3475kg/m3,管道的线膨胀系数λD=12.3´1O-6mm/(mm•°C),取过热蒸汽的等熵指数k=1.3。
(2)求工作状态下管道直径
D=D20[1+λD(t-20)]
=221[1+12.3´10-6(550-20)]=222.44mm
(3)计算雷诺数ReD
ReD=0.354qm/(Dη)
=0.354´200000/(222.44´31.83´10-6)=107
(4)选取差压上限
考虑到用户对压力损失的要求,拟选用喷嘴,对于标准喷嘴,可根据式(3-33)取
Δpmax=3δp=3´59=177kPa
选用最靠近的差压系列值,取Δpmax=160kPa,对应正常流量下的差压Δp为
Δp=(200/250)2´160=102.4kPa
(5)求不变量A2
(6)设C0=1,ε0=1
(7)据公式
进行迭代计算,从n=3起,Xn用快速弦截法公式
进行计算,精度判别公式为En=δn/A2,假设判别条件为|En|≤5
´
10-10(n=1,2,…),则Xn;βn;Cn;εn;δn;En的计算结果列于表3-11。
当n=4时,求得的E小于预定精度,因此得
β=β4=0.6922131
C=C4=0.9399332
(10)求d20
设喷嘴材料为1Cr18Ni9Ti,查表得λd=
18.2×10-6,则
(11)确定安装位置
根据β=0.7和管路系统,查表3-1可得
根据实际管路系统情况,可将节流装置安装在任务书中图示位置上。但节流件前直管段长度l1不满足长度要求,在流出系数不确定度上应算术相加±0.5%的附加不确定度O
假设温度,压力的测量不确定度为±1%,则δρ/ρ=±1%。
3.50±%4

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