3. Расчет диаметра су

Массовый расход газовой смеси в общем случае рассчитывается по формуле из [3]:

где

– коэффициент истечения;

– коэффициент расширения;

– диаметр горловины СУ, м

– плотность газовой смеси,

– перепад давления на СУ,

Коэффициент истечения ниходится по [3] (формула 5.7, стр. 11) :

где

Диаметр СУ находится из [2] (пункт 3.2.12):

Значение коэффициента , согласно [3] (стр.11, пункт 5.3.4.1), должно удовлетворять условию – 0,316≤ ≤0,775.

Значения перепада давления (при <=16 МПа) выбираются из ряда предпочтительных чисел:

0,0063 МПа;

0,01 МПа;

0,016 МПа;

0,025 МПа;

0,04 МПа;

0,063 МПа;

0,1 МПа;

0,16 МПа;

0,25 МПа.

П араметр находится при помощи функции root в пакете программ MATHCAD (Приложение А).

Для решений уравнений вида f(x)=0 в Mathсad предусмотрена функция root, которая ищет с заданной точностью значение переменной, при котором выражение обращается в нуль. Формат записи – root(f(x),х), где первый аргумент (f(x)) есть или функция, определенная где-либо в рабочем документе, или выражение. Второй аргумент (х) – имя переменной, которое используется в выражении. Это та переменная, варьируя которую Mathcad будет пытаться обратить выражение в ноль.

Функция root реализует вычисления итерационным методом (методом секущей), причем перед её применением надо задать начальное приближение переменной (х). В случае, когда уравнение имеет несколько корней, значение начального приближения имеет существенное значение на точность и быстроту вычисления.

В таблице 10 показаны значения перепада давления и соответственные значения коэффициента .

Таблица 10 – Результаты вычислений в программе MATHCAD

МПа
0,0063	0,316
0,01	0,282
0,016	0,251
0,025	0,225
0,04	0,2
0,063	0,18
0,1	0,162
0,16	0,148
0,25	0,134

Из полученных значений условию 0,316≤ ≤0,775 удовлетворяет одно значение.

При

Оставшиеся значения коэффициента лежат за пределами установленных границ.

Для пары значений и рассчитывается потеря давления. Потеря давления определяется согласно формуле 8.12 [5]:

где

- коэффициент, равный отношению ;

- номинальный перепад давления, .

Следовательно, выбирается пара значений:

Значение что соответствует пункту 5.3.4.1 [3].

Вычисляется диаметр отверстия СУ по формуле:

;

4. Выбор дифманометра и проектирование СУ

4.1 Выбор дифманометра

Дифференциальные манометры (дифманометры) сильфонные предназначены для измерения:

а) расхода жидких и газообразных сред по методу переменного перепада давления (расходомеры);

б) разности давлений жидких и газообразных сред (перепадомеры);

в) уровня жидких сред, находящихся под атмосферным, вакуумметрическим или избыточным давлением (уровнемеры);

Перепад давления на СУ в данном курсовом проекте определяется с помощью дифманометра показывающего сигнализирующего ДСП-4Сг-М1 путем его подсоединения через соединительные трубки к отверстиям для отбора давления. Выбор обусловлен тем, что этот дифференциальный манометр является современным устройством для измерения расхода, позволяет более точно анализировать информацию о расходе среды.

Дифманометр показывающий сигнализирующий ДСП-4Сг-М1 имеет технические характеристики, приведенные в таблице 4.

Таблица 4 – Технические характеристики дифманометра ДСП-4Сг-М1

Наименование технической характеристики	Наиболее ближайшее подходящее значение
Предельно допускаемое рабочее      избыточное давление, МПа	6,3
Предельно номинальный перепад     давления, МПа	0,0063
Класс точности	1,5
Верхний предел измерений:	3,2
Время одного оборота диаграммы, ч	24
Питание дифманометров ДСП-4Сг-М1 от сети     переменного тока:
- напряжение, В	220
- частота, Гц	50±1
Температура окружающей среды, °С        ДСП-4Сг-М1	–40…+70
Относительная влажность, %	до 80
Изготавливаются по	ТУ 25-7310.0063-87
Код ОКП	42 1253
Габаритные размеры, мм:	235х205х165
Масса, кг, не более	16