Расчет сужающего устройства

Предельно допускаемые рабочие избыточные давления, кгс/см: 0,25;
0,4; 0,63; 1,0; 1,6; 2,5; 4,0; 6,3
Предельные номинальные перепады давлений, : 0,063; 0,1; 0,16; 0,25; 0,4; 0,63; 1; 1,6; 2,5
ГОСТ 18140-84
Класс точности 1; 1,5.
Верхние пределы измерений:
а) дифманометров – расходомеров выбираются из ряда , где а – одно из чисел ряда, n – целое (положительное или отрицательное) число или нуль.

Температура окружающей среды, ДСП-160-М1
-40…+70
Относительная влажность, % до 80.

2.2.8. Расчет погрешностей

1. Погрешность коэффициента истечения СУ – не исключенную методическую систематическую погрешность определяют по формуле:

определяют в соответствии с 7.2.4, 7.2.9, 7.5.1.4, 7.5.2.3, 8.1.4.3, В.3.5, В.3.6, В.4.5, ГОСТ 8.563.1.
при
Если экспериментально определить коэффициент гидравлического трения в ИТ невозможно, то определять шероховатость допускается по таблице Б.1. В этом случае погрешность определения поправочного коэффициента на шероховатость рассчитывают по формуле:

Поправочный коэффициент на шероховатость внутренней поверхности ИТ при относительной шероховатости определяют по формуле:

Считаем, что наименьшие длины прямых участков ИТ между СУ и любыми ближайшими к нему МС удовлетворяют условиям п.п. 7.2.1 и 7.2.2 ГОСТ 8.563.1-97. Тогда

Согласно условиям 7.5.1 ГОСТ 8.563.1 – 97 считаем ИТ перед СУ цилиндрическим на длине 2D, т.е любой диаметр в любой плоскости отличается не более чем на 0,3% от среднего значения D. Тогда

Считаем, что смещение оси отверстия СУ удовлетворяет условиям п. 7.5.2.3 ГОСТ 8.563.1 – 97. Тогда

Считаем, что длина цилиндрической части отверстия диафрагмы и толщина диафрагмы удовлетворяют условиям п. 8.1.4.1 ГОСТ 8.563.1-97. Тогда

В соответствие с пунктом В.4. ГОСТ 8.563.1 – 97

Тогда не исключённая методическая систематическая погрешность коэффициента истечения СУ примет вид:

2. 
   Погрешность измерения d и D являются не исключенными систематическими погрешностями. Значение , а
   
3. 
   Систематическую и случайную составляющие погрешности измерений перепада давления вычисляют по формулам:
   

Систематическую составляющую погрешности измерений перепада давления принимаем равную 0, т.е
Случайную составляющую погрешности измерений перепада давления берем по классу точности. Возьмем класс точности 0,25, т.е
Значения коэффициентов чувствительности, входящих в эти формулы, для ряда случаев приведены в таблице 8 ГОСТ 8.563.2.
4. Составляющие погрешности измерений плотности при рабочих условиях вычисляют следующим образом:
- если плотность измеряют плотномером, то и определяют по паспортным данным или протоколу поверки;
- если плотность рассчитывают косвенным методом, то в общем случае:


где - методическая погрешность расчета плотности; и - составляющие погрешности определения компонентного состава среды (для однокомпонентной среды их принимают равными нулю); - коэффициенты влияния.
- если измеряют объемный расход при стандартных условиях и плотность зависит от , то расчет погрешностей и выполняют без учета погрешностей и .
Систематическую составляющую погрешности измерений плотности при рабочих условиях примем равную 0, т.е .
С лучайную составляющую погрешностей измерений плотности при рабочих условиях вычислим по формуле:

где плотность жидкого аммиака при рабочих условиях, а берем по последнему разряду плотности , тогда

5. Относительную погрешность измерений расхода рассчитывают по формуле (ГОСТ 8.563.2 – 97 пункт 9.4.2).

Случайную составляющую погрешности измерений расхода в общем случае при раздельных измерениях параметров рассчитывают по формуле:

где , - случайные составляющие погрешности измерений параметров из списка независимых источников погрешности измерений расхода и их коэффициенты влияние по 9.2.6.
К случайным не зависимым источникам относят в общем случае перепад давления на СУ, абсолютное давление и температуру среды и в зависимости от применяемых методов и средств определения теплофизических свойств среды – плотность при рабочих условиях, плотность при стандартных условиях и компонентный состав среды.
Например, при измерениях расхода воды, плотность и вязкость которой рассчитывают по измеренным значениям давления и температуры, в формулу включают случайные составляющие погрешности перепада давления, абсолютного давления и температуры потока.
При автоматическом и полуавтоматическом измерениях расхода случайную составляющую погрешности вычислительного устройства рекомендуется определять совместно с преобразователями.
Н е исключенную систематическую составляющую погрешности измерений расхода и общем случае при раздельных измерениях параметров рассчитывают по формуле:

где - не исключенные составляющие погрешности измерений параметров из списка независимых источников погрешности измерений расхода, методические погрешности используемых зависимостей для расчета свойств среды и характеристик СУ и их коэффициенты влияния по (9.2.6);
- составляющие погрешности.
При автоматическом и полуавтоматическом измерениях расхода не исключенную систематическую составляющую погрешности определяют по формуле при условии замены погрешностей контролируемых параметров, значения которых автоматически учитывают вычислительным комплексом, на систематическую погрешность этого комплекса.
С учетом значений, приведенных в таблице 5, формулы примут вид:
- при измерениях объемного или массового расхода жидкости;

;

Следовательно:

12	0,689

В ывод
Измерение расхода сырья, полуфабрикатов, реагентов и целевых продуктов является важнейшим условием управления технологическим процессом переработки нефти и газа. При измерениях, связанных с учетом количества жидкости, газа и пара используются приборы (устройства), называемые расходомерами и счетчиками, которые по принципу действия аналогичны.
Использование того или иного типа расходомера обусловлено свойствами измеряемой среды, условиями эксплуатации, экономической целесообразностью и другими факторами. Применение различных расходомеров для технологических процессов выдвигает повышенные требования к их метрологическим и надежностным характеристикам. К таким требованиям, в первую очередь, относятся высокая точность измерений, независимость показаний расходомеров от давления и температуры, расширение диапазонов измерения, повышение безотказности в работе и сроков службы.
Среди используемых расходомеров широкое применение получили средства переменного перепада давления, в основе которых лежат сужающие устройства. На основе этих приборов разработаны и усовершенствуются многие современные измерительные микропроцессорные комплексы, которые позволяют повысить точность определения расхода и сравнительно просто учитывать влияние различных параметров измеряемых сред на результаты измерений.
При выполнение курсовой работы были освоены основные теоретические сведения о технических средствах измерения расхода и получены практические навыки расчета сужающих устройств. Был осуществлен выбор вторичного прибора.

С писок литературы

1. 
   Исакович Р. Я. Технологические измерения и приборы. М., «Недра», 1970.
   
2. 
   Кремлевский П. П. Расходомеры и счетчики количества. Л., Машиностроение, 1975.
   
3. 
   Родионов В. Д., Терехов В. А., Яковлев В. Б. Автоматизация технологических процессов и производств. М.: Высшая школа, 1989.
   
4. 
   Клюева А. С. Автоматизация технологических процессов и производств. М.: ЭНЕРГОАТОМИЗДАТ, 1983.
   
5. 
   Лутошкин Г. С. Сбор и подготовка нефти, газа и воды. М.: Недра, 1979.
   
6. 
   Справочник инженера по контрольно-измерительным приборам и автоматике.: М.: «Инфра-Инженерия», 2008;
   
7. 
   Ситдикова И.П., Каюмова А.И. Технические измерения и приборы: Методическое руководство к подготовке и защите курсовых работ. -Альметьевск: Альметьевский государственный нефтяной институт, 2009
   
8. 
   ГОСТ 8.563.1-1997. Измерение расхода и количества жидкостей и газов методом переменного перепада давления. М.: ИПК Издательство стандартов, 1999.