Розрахунок діаметру звужуючого пристрою

Початкові дані:

а) Завод: ММК. ім. Ілліча;

б) Цех: Конвертерний цех;

в) Агрегат: МБЛЗ;

г) Об’ект вимірювання: Витрата води на ЗВО;

д) Сер. Барометричний тиск місцевості – 760 мм. рт. ст.;

е) Сер. Температура - 35˚С;

є) Максимальна витрата – 55 м³/год;

ж) Тиск – 0.35 МПа.

Розрахунок трубопроводу.

Діаметр трубопроводу, мм:

D₂₀=18.85* ;

D₂₀=18.85* .

Знайдену величину округляємо до найближчого стандартного значення.

Внутрішній діаметр – 150 мм.

Матеріал трубопроводу– сталь 1Х18Н9Т.

Вимірюване середовище має наступні параметри:

Часова витрата

М_max=55м³/ч≈54824 кг/год;

М_ср≈1/2*М_max;

М_ср≈36183 кг/год;

М_мин≈0.33* М_max;

М_мин≈18091 кг/год.

Середнє значення надлишкового тиску

Р_н=0.35 МПа = 350 000 Н/м³.

Допустима втрата тиску

Р_в.т. ≈0.1*Р_и≈0.1*350 000 Н/м³;

Р_в.т.= 35 000 Н/м³.

Дані для розрахунку

Звужуючий пристрій

Тип – діафрагма ДБС.

Матеріал - Сталь 12Х18Н10Т.

Поправочний коефіцієнт на теплове розширення:

k`_t=1.

Внутрішній діаметр:

D=D₂₀* k`_t=150*1=150 мм.

Вимірюване середовище

Розрахункова максимальна витрата:

М_м = 63 000 кг/год.

Середній абсолютний тиск:

Р=Р_п+0.1 МН/м²;

Р= 0.1 МН/м².

Розрахункова допустима втрата тиску:

Р_в.т.=Р` _в.т.*( ² Н/м²;

Р_в.т.=10*( ² Н/м²;

Р_в.т. = 13 205 Н/м².

Щільність:

ρ= 996,8 кг/см².

Динамічна в'язкість води:

µ=79.9*10⁵ н*сек/ м².

Вибір перепаду тиску і модуля пристрою звуження

Проміжна величина:

С= ≈7

Попереднє значення граничного номінального перепаду дифманометра визначаємо по номограмі:

∆Р`=40 кн/м².

Попереднє значення модуля звужено устрою визначаємо по номограмі:

m=0.15.

Число Рейнольдса для розрахункової витрати:

Re=0.0361 ;

Для середньої витрати:

Re_ср=Re 109*10^-5;

Для мінімальної витрати:

Re_min=Re ;

Граничне значення Re_гр:

Re_гр = 4*10^-4.

Висновок по числу Рейнольдса:

Re_сер ≥ Re_гр → поправку на вплив в'язкості не запроваджуємо.

Висновок по довжині прямих ділянок робимо на основі діаметру звужуючого пристрою та по таблиці знаходемо необхідні величини:

Перед звужуючим пристроєм(l₁):

Одне коліно або трійник - 12;

Група колін в одній площині або розгалужується потік - 17;

Група колін в різних площинах або змішуються потоки - 36;

Повністю відкритий вентиль - 19;

Повністю відкрита засувка - 12;

Сходиться або розходиться конус - 6;

Після звужено устрою (l₂) – 6.

Кінцеве значення граничного номінального перепаду дифманометра залежить від дифманометра. У кільцевих, церковних, мембранних і і сильфонних ∆Р=∆Рн;

∆Р=40 кн/м².

Модуль m і коефіцієнт витрати α для стандартної діафрагми.

По таблиці знаходемо значення:

mα=0.092145.

Кінцеве значення модуля m:

m=0.15.

Втрата тиску в пристрої звуження потоку:

Р_п≈∆Р(1-m);

Р_п≈40 000(1-0.15) ≈34000.

Діаметр отвору звужуючого пристрою

d=D ;

d=150*0.387=58 мм.

d₂₀=d/k`_t=58*1=58 мм.

Перевірка розрахунку:

Коефіціент витрати α:

α=0.6143.

М`п=0.01252* α*d²* ;

М`п=0.01252*0.6143*3364*31.572*77.27=63 119 кг/ч.

Похибка розрахунку:

β= .

Висновок: Похибка розрахунку в межах норми (0.2%)