«Изучение схемы прибора сапфир 22- мпс модель 2430»

Измеряемая среда Нефть

Расход максимальный, кг/ч 10000

Расход средний, кг/ч 8000

Расход минимальный, кг/ч 6000

Давление, 4

Температура, 25

Диаметр труб. внутр., мм 100

Материал трубопров. Сталь

3.3.Определение верхнего предела измерения

Выбор верхнего (номинального) предела измерения расхода по шкале дифманометра – расходомера:
,
где: - число из нормального ряда: 1,0; 1,25; 1,6; 2,0; 2,5; 3,2; 4,0; 5,0; 6,3; 8,0;
- целое положительное, отрицательное число или нуль.

3.4.Расчет и выбор сужающих устройств

Выберем стандартную диафрагму с угловым методом отбора давления. Стандартные диафрагмы применяют при следующих условиях:
- диафрагмы с угловым отбором давления:



при
при
Определим число Рейнольдса, которое характеризует отношение силы инерции к силе вязкости потока:

где - масштабный коэффициент, значения которого приведены в таблице А.6 (ГОСТ 8.563.2 – 97). - измеряется в [м], - , - [кг/ч].
Для таких размерностей определим коэффициент .
Динамическая вязкость нефти равна
Плотность нефти равна

- коэффициент истечения
Коэффициент истечения определяют по уравнению Штольца:
,
где

- отношение расстояния от входного торца диафрагмы до оси отверстия для отбора давления перед диафрагмой к диаметру ИТ;
- отношение расстояния от выходного торца диафрагмы до оси отверстия для отбора давления за диафрагмой к диаметру ИТ.
В уравнении значения и принимают равными:
для углового отбора давления

Следовательно:

Поправочный коэффициент на число рассчитывается:


Следовательно:

При отборе по методу сужения струи значение коэффициента почти не зависит от в пределах рассматриваемой зоны и равно приблизительно 0,601, практическая независимость коэффициента от сохраняется также для углового и радиального отбора.


Зависимость коэффициента истечения от диафрагмы при отборах: 1 – радиальном, 2 – по методу суженой струи, 3 – угловом.


Относительная площадь СУ:


Относительный диаметр отверстия СУ:

		10194

Откуда:

3.5.Расчет потери напора

Потеря давления представляет собой разность статических давлений у стенки ИТ:
- измеренного перед СУ в месте, где становится пренебрежимо малым влияние давления (приблизительно 1D), обусловленного торможением входящего потока непосредственно у диафрагмы.
- измеренного за СУ в месте, где можно считать полностью законченным процесс восстановления статического давления, обусловленного расширением струи (приблизительно 6D за СУ).
Потерю давления можно определить по графику:

Зависимость потерь давления от m в различных сужающих устройствах: 1- диафрагма; 2 – сопло; 3- короткое сопло Вентури; 4 – длинное сопло Вентури 5 – длинное сопло Вентури
При


Отсюда можно определить перепад давления

Значение выбираем из ряда нормальных перепадов давлений по ГОСТ 18140-84:

Верхний предел измерения выбираем из ряда нормальных значений, построенному по закону , где и - параметры ряда (ГОСТ 18140-84), учитывая что максимальный массовый расход:

3.6. Расчет поправочного коэффициента на шероховатость

Шероховатость трубопровода при определении ее влияния на коэффициент истечения СУ оценивают по эквивалентной шероховатости . Для расчета диафрагмы в качестве материала ИТ была выбрана сталь 12МХ. Примем внутреннюю поверхность трубопровода новая сварная. Для такого состояния поверхности значение эквивалентной шероховатости (ГОСТ 8.563.1-97 таблица Б.1).
Коэффициент на шероховатость внутренней поверхности ИТ при относительной шероховатости определяют по формуле

где
при
для диафрагм

2.2.5. Расчет коэффициента на притупление входной кромки диафрагмы

Поправочный коэффициент на притупление входной кромки при определяют по формуле

где - средний за межповерочный интервал радиус закругления входной кромки диафрагмы.

где - межповерочный интервал, годы;
При этом следует иметь в виду, при

- начальное значение радиуса закругления входной кромки диафрагмы. Если экспериментальное определение начального радиуса закругления не представляется возможным, то его принимают равным 0,05мм.
Следовательно:

3.7.Определение действительного расхода

Уравнение массового расхода в общем случае имеет вид (ГОСТ 8.563.1 – 97 пункт 5.3):

E – коэффициент скорости входа

3.8 Выбор дифманометра

Выбор дифманометра, работающего в комплекте с сужающим устройством, в основном сводится к определению номинального перепада давления согласно стандартной шкале перепадов. Если потеря давления в сужающем устройстве не имеет значения, перепад выбирают таким, что бы модуль был равен 0,2, так как большее уменьшение модуля (следовательно, повышения перепада давления), как правило, нецелесообразно. Если же задана допустимая потеря давления в сужающем устройстве, то принимают такое наибольшее значение номинального перепада давления дифманометра, при котором потеря давления еще остается меньше допустимой.
Выберем микропроцессорный преобразователь давления САПФИР-22 МПС модель 2430.
Принцип действия преобразователей основан на воздействии измеряемого давления (разности давления) на мембраны измерительного блока, что вызывает деформацию упругого чувствительного элемента и изменение сопротивления тензорезисторов тензопреобразователя. Это изменение преобразуется в электрический сигнал, который передается от тензопреобразователя из измерительного блока в электронный преобразователь, и далее в виде стандартного токового унифицированного сигнала.
Дифманометры предназначены для измерения:
а) расхода жидких и газообразных сред по методу переменного перепада давления в стандартных сужающих устройствах (расходомеры);
б) разности давлений жидких и газообразных сред (перепадомеры);
в) уровня жидких сред, находящихся под атмосферным, вакуумметрическим или избыточным давлением (уровнемеры).
Технические характеристики:
Предельно допускаемые рабочие избыточные давления, МПа: 16; 25

Предельные номинальные перепады давлений, КПа: 4,0; 6,3; 10; 16; 25; 40;

Класс точности 0,1; 0,15; 0,2; 0,25; 0,5.




При этом значение выходного тока определяется по величине падения на встроенном тестовом резисторе, сопротивление которого составляет 10 Ом для диапазона изменения выходного сигнала 4-20 мА или 100 Ом для диапазона изменения выходного сигнала 0-5 мА.
Верхние пределы измерений:
Дифманометров – расходомеров выбираются из ряда , где а – одно из чисел ряда, n – целое (положительное или отрицательное) число или нуль.

Температура окружающей среды,
-10…+80