Расходом v
- 12 -
Рис.3 . Сужающее устройство (диафрагма).
Уравнение Бернулли (при отсутствии трения):
(16)
Уравнение неразрывности потока:
(17)
Уравнение (16) решаем относительно v2, с учетом (17):
(18)
где Ψ –коэффиц., учитывающий, что отбор перепада давления
производится через трубки (до и после СУ) к дифманометру.
ΔР=Р1Д*- Р2Д* – перепад (динамич.) давления.
- 13 -
Объемный расход V:
(19)
Коэффициент расхода α:
(20)
0.6 ≤ α ≤ 0.8
Тогда имеем:
(21)
Здесь d – диаметр отв. диафрагмы, мм; ΔP –перепад давления, Па;
ρ- плотность в кг/м3.
Другая форма записи:
(22)
Для газов и с учетом температуры:
(23)
где ε – коэффиц. сжатия газа, ε<1;
kΘ – температурная поправка изменения размеров СУ,
при 20≤Θ≤60 kΘ=1
(24)
где Vс – средний расход м3/ч, ρ –кг/м3 , D – мм,
μ- динамич. вязкость Па*с.
- 14-
Условие турбулентности потока: Reр > Reгр
Величина Reгр определяется по следующему соотношению:
m: 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3
Reгр: 3*104 4.2*104 5.6*104 7.2*104 9*104
Величины μi для 3х газов [SO2, СО2, СН4] и величины
молекулярной массы Мi даны в таблице 1. Табл.1
газ | μ* 105 ,Па*с при темпер.Θ0С | Мi | ||||
SO2 | 1.18 | 1.28 | 1.43 | 1.53 | 1.62 | 64.06 |
СО2 | 1.39 | 1.50 | 1.68 | 1.76 | 1.82 | 44.01 |
СН4 | 1.05 | 1.15 | 1.25 | 1.30 | 1.36 | 16.04 |
Коэфиц. расходаα=f(m,D,Reр), [0.6≤α≤0.8], α –определяется по
спец. таблицам. Ниже приведена выборка таблицы α=f(m,D), -
таблица 2.
Таблица 2
m | D = 50 мм | D = 100 мм | D = 200 мм | D >300 мм | ||||
α | mα | α | mα | α | mα | α | mα | |
0.1 | 0.6122 | 0.0616 | 0.6118 | 0.0612 | 0.6069 | 0.0607 | 0.6034 | 0.0603 |
0.15 | 0.6219 | 0.0933 | 0.6169 | 0.0925 | 0.6117 | 0.0918 | 0.6084 | 0.0913 |
0.2 | 0.6293 | 0.1259 | 0.6238 | 0.1248 | 0.6183 | 0.1237 | 0.6150 | 0.1230 |
0.25 | 0.6385 | 0.1596 | 0.6325 | 0.1581 | 0.6267 | 0.1567 | 0.6238 | 0.1560 |
0.3 | 0.6492 | 0.1948 | 0.6428 | 0.1928 | 0.6368 | 0.1910 | 0.6340 | 0.1902 |
Номинальное (верхнее) значение перепада давления шкалы
дифманометра ΔPНвыбирается из таблицы 3:
- 15 -
Таблица 3
1.6 | 2.5 | 6.3 | кгс/м2 | ||
0.4 | 0.63 | кгс/см2 | |||
1.0 | 1.6 | 2.5 | 4.0 | 6.3 |
Плотность газа ρ= ρН*(P1*TН/ PН*Т), где TН =293 К,PН =105 Па
Имеется две постановки задачи:
1)прямая – расчет расхода Vпо заданным ΔP, dи характеристикам
потока;
2)обратная –расчет dи пределов шкалы дифманометра [ΔPН ,V н] по
заданным Vmax и характеристикам потока.