73. Типы и разновидности дифманометра и манометра для измерения статического давления (далее – манометры) выбираются, исходя из следующих соображений:
а) манометры можно применять для измерения расхода только тех веществ, которые указаны в руководстве по монтажу и эксплуатации данных приборов (если при этом не производится непрерывная подача защитной жидкости или газа в соединительные линии и не применяются разделительные сосуды);
б) манометры, потребляющие электроэнергию, в случае их установки в пожаро- и взрывоопасном помещении должен удовлетворять требованиям соответствующих нормативных документов;
в) требуемая разновидность манометра устанавливается в зависимости от наличия у нее необходимых устройств для отсчета и передачи показаний, интегрирования, автоматической коррекции, сигнализации, регулирования и др.;
г) максимальное рабочее давление, на которое рассчитан манометр, не должно быть меньше максимального рабочего давления в трубопроводе перед сужающим устройством.
74. Предельный номинальный перепад давления дифманометра δРн должен выбираться из ряда чисел, указанного в документации на него. При этом необходимо исходить из следующего:
а) чем больше перепад ΔРн , тем меньший модуль сужающего устройства требуется для измерения заданного расхода. При уменьшении модуля повышается точность измерений, расширяется область измерений без поправки на влияние числа Рейнольдса (у диафрагм), сокращаются необходимые длины прямых участков трубопровода, уменьшается влияние отклонений действительного диаметра трубопровода от принятого при расчете, снижаются требования к точности установки сужающего устройства, но одновременно возрастает потеря давления в сужающем устройстве;
б) если задана допустимая потеря давления в сужающем устройстве, то принимают такое наибольшее значение ΔРн, при котором потеря давления еще остается меньше допустимой. В тех случаях, когда потеря давления в сужающем устройстве не имеет значения, перепад ΔРн выбирают таким, чтобы модуль был близок к 0,2 (дальнейшее уменьшение модуля целесообразно только для уменьшения влияния числа Рейнольдса или сокращения требуемой длины прямых участков трубопровода);
в) при применении сопел и сопел Вентури неточность поправки на число Рейнольдса ΔQ оказывает наименьшее влияние на коэффициент расхода, когда 0,5 ≤ m ≤ 0,65;
г) при измерении расхода газа или пара желательно, чтобы отношение ΔPСР/Р (см. п. 66) было наименьшим (особенно при применении диафрагм).
75. Верхний предел измерений дифманометра QП (QОП ,QНИ ,QМП) выбирается по заданному наибольшему измеряемому расходу Qmах (Qо.mах, QН.max ,Qм.mах) так, чтобы стандартное значение Qп взятое из документации на дифманометр, было ближайшее большее по отношению к значению Qmах.
6.2. МЕТОДИКА РАСЧЕТА РАСХОДОМЕРА
6.2.1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
76. Перед началом расчета необходимо рассмотреть технические требования к расходомеру. Обычно минимальные требования должны содержать следующие данные:
а) измеряемая среда;
б) величины ожидаемых расходов – номинальных (средних) объемных QО или массовых QМ и максимальных (QО max, QМ max соответственно);
в) статическое избыточное давление в трубопроводе РИ и характерная температура измеряемой среды t (или диапазон температур);
г) диаметр трубопровода при температуре 200С – D20;
д) допустимая потеря давления в сужающем устройстве РП;
е) допустимая
погрешность измерения расхода
.ДОП.
6.2.2. ИЗМЕРЕНИЕ РАСХОДА ЖИДКОСТИ
77. Расчет сужающего устройства для измерения расхода (Qо., Qм) жидкости выполняется по следующей методике:
а) Определяют недостающие для расчета данные, в том числе:
Р=РИ+1; ρ и
(см. пп. 23 и 24); D (см. п.
58); .μ или ν (см. п. 12).
б) Выбирают сужающее устройство (см. п. 72), тип и разновидность датчика статического давления и дифманометра (см. п. 73).
в) По заданному значению РП и условию РП/ΔР = (50 – 70)% из рис. 13, определяют предельный номинальный перепад давления дифманометра ΔРн (с учетом условий, указанных в п. 74) и модуль сужающего устройства m.
г) Если допустимая потеря давления в сужающем устройстве РП не задана , то принимают m = 0,2.
д) По значению m вычисляют коэффициент расхода αИ согласно формулам таб.1. и определяют значение коэффициента расхода α по формулам п. 18.
е) Определяют число Рейнольдса Rе (см. п. 11) при расходе, равном Qср.
Если полученное значение Rе меньше минимального допустимого значения Rе min для данных модуле и типе сужающего устройства, что устанавливается по рис.2,то при принятых параметрах расходомера измерение данным методом невозможно.
В случае Rе>Re min расчет продолжают.
ж) Если Rе меньше граничного значения Re гр, то руководствуются рекомендациями п.14.
з) Определяют (с четырьмя значащими цифрами) наибольший перепад давления ΔР в сужающем устройстве для случая г) по соответствующей формуле п. 32.
и) Подсчитывают (с четырьмя значащими цифрами) искомое значение d20 диаметра отверстия сужающего устройства при 20°С (см. п. 58):
(59)
к) Производят расчет погрешности измерения расхода согласно раздела 5.2. Если рассчитанная погрешность меньше допустимой по заданию, то расчет считается завершенным. Если погрешность больше допустимой, то выявляют наиболее значимую ее составляющую, изменяют параметры расходомера (модуль, тип сужающего устройства и т. д.) так, чтобы понизить указанную составляющую и повторяют расчет.
л) Выполняют чертеж сужающего устройства в соответствии с разделом 4.
6.2.3. ИЗМЕРЕНИЕ РАСХОДА ВОДЯНОГО ПАРА
78. Расчет сужающего устройства для измерения расхода (QМ) водяного пара производится по следующей методике.
а) Определяют недостающие для расчета данные, в том числе: Р (см. пп. 21); ρ (см. приложение 3); D (см. п. 58); κ принять равным 1,2; динамическая вязкость при различных температурах имеет следующие значения:
Температура, 0С |
100 |
150 |
200 |
250 |
300 |
400 |
Динамическая вязкость, 105 Па*с |
12,56 |
14,42 |
16,28 |
18,05 |
19,63 |
23,05 |
б) Выбирают сужающее устройство (см. п. 72), тип и разновидность датчика статического давления и дифманометра (см. п. 73).
в) По заданному значению РП и условию РП/ΔР = (50 – 70)% из рис. 13, определяют предельный номинальный перепад давления дифманометра ΔРн (с учетом условий, указанных в п. 74) и модуль сужающего устройства m.
г) Если допустимая потеря давления в сужающем устройстве РП не задана , то принимают m = 0,2.
д) По значению m вычисляют коэффициент расхода αИ согласно формулам таб.1. и определяют значение коэффициента расхода α по формулам п. 18.
е) Определяют число Рейнольдса Rе (см. п. 11) при расходе, равном Qср.
Если полученное значение Rе меньше минимального допустимого значения Rе min для данных модуле и типе сужающего устройства, что устанавливается по рис.2,то при принятых параметрах расходомера измерение данным методом невозможно.
В случае Rе>Re min расчет продолжают.
ж) Если Rе меньше граничного значения Re гр, то руководствуются рекомендациями п.14.
з) Определяют (с четырьмя значащими цифрами) наибольший перепад давления ΔР в сужающем устройстве для случая г) по соответствующей формуле п. 32.
и) Подсчитывают отношение ΔРСР/Р (см. п. 30).
к) Определяют
поправочный множитель
,
(см. п. 29).
л) Подсчитывают (с четырьмя значащими цифрами) искомое значение d20 диаметра отверстия сужающего устройства при 20°С (см. п. 58):
(60)
м) Производят расчет погрешности измерения расхода согласно раздела 5.2. Если рассчитанная погрешность меньше допустимой по заданию, то расчет считается завершенным. Если погрешность больше допустимой, то выявляют наиболее значимую ее составляющую, изменяют параметры расходомера (модуль, тип сужающего устройства и т. д.) так, чтобы понизить указанную составляющую и повторяют расчет.
н) Выполняют чертеж сужающего устройства в соответствии с разделом 4.
6.2.4. ИЗМЕРЕНИЕ РАСХОДА ГАЗА
79. Расчет сужающего устройства для измерения расхода (QO, Qн, QM) газа выполняется по следующей методике.
а) Определяют недостающие для расчета данные, в том числе P (см. пп. 21); D (см. п. 58); μ или ν (приложение 5); κ (приложение 8); К (см. приложение7 и п.27); ρН, ρ, ρ' (см. приложение 7 и пп. 24—28) — при определении расхода газа в рабочем состоянии или сухого газа в нормальном состоянии. Значение К (а для расхода газа в рабочем состоянии также и ρН) не требуется, если значения ρ и ρ' заданы.
б) Выбирают сужающее устройство (см. п. 72), тип и разновидность датчика статического давления и дифманометра (см. п. 73).
в) По заданному значению РП и условию РП/ΔР = (50 – 70)% из рис. 13, определяют предельный номинальный перепад давления дифманометра ΔРн (с учетом условий, указанных в п. 74) и модуль сужающего устройства m.
г) Если допустимая потеря давления в сужающем устройстве РП не задана , то принимают m = 0,2.
д) По значению m вычисляют коэффициент расхода αИ согласно формулам таб.1. и определяют значение коэффициента расхода α по формулам п. 18.
е) Определяют число Рейнольдса Rе (см. п. 11) при расходе, равном Qср.
Если полученное значение Rе меньше минимального допустимого значения Rе min для данных модуле и типе сужающего устройства, что устанавливается по рис.2,то при принятых параметрах расходомера измерение данным методом невозможно.
В случае Rе>Re min расчет продолжают.
ж) Если Rе меньше граничного значения Re гр, то руководствуются рекомендациями п.14.
з) Определяют (с четырьмя значащими цифрами) наибольший перепад давления ΔР в сужающем устройстве для случая г) по соответствующей формуле п. 32.
и) Подсчитывают отношение ΔРСР/Р (см. п. 30).
к) Определяют поправочный множитель , (см. п. 29).
л) Подсчитывают (с четырьмя значащими цифрами) искомое значение d20 диаметра отверстия сужающего устройства при 20°С (см. п. 58):
(61)
м) Производят расчет погрешности измерения расхода согласно раздела 5.2. Если рассчитанная погрешность меньше допустимой по заданию, то расчет считается завершенным. Если погрешность больше допустимой, то выявляют наиболее значимую ее составляющую, изменяют
параметры расходомера (модуль, тип сужающего устройства и т. д.) так, чтобы понизить составляющую и повторяют расчет.
н) Выполняют чертеж сужающего устройства в соответствии с разделом 4.
ДОПОЛНЕНИЕ. Характеристики преобразователей давления и разности давления типа «Сапфир –22М»
Преобразователи разности давления «Сапфир –22М»-ДД-К |
Преобразователи избыточного давления «Сапфир-22М»-ДИ-К |
|||||
Модель |
Верхний предел измерений,кПа |
Предельно допустимое рабочее давление, МПа |
Основная погрешность, % |
Модель |
Верхний предел измерений, МПа |
Основная погрешность, % |
2434 |
6,3 |
40 |
0,5 0,5 0,25; 0,5 0,25; 0,5 0,25; 0,5 |
2050 |
0,4 |
0,25; 0,5 |
10 |
0,6 |
|||||
16 |
1,0 |
|||||
25 |
1,6 |
|||||
40 |
2,5 |
|||||
2440 |
40 |
16, 25 |
0,25; 0,5 |
2060 |
2,5 |
0,5 |
63 |
4,0 |
0,25; 0,5 |
||||
100 |
6,0 |
|||||
160 |
10,0 |
|||||
250 |
16,0 |
|||||
2444 |
40 |
40 |
0,25; 0,5 |
2170 |
16,0 |
0,5 |
63 |
25,0 |
0,25; 0,5 |
||||
100 |
40,0 |
|||||
160 |
60,0 |
|||||
250 |
100,0 |
|||||