Расчёт сужающего устройства с помощью программного комплекса «Расходомер - СТ»
Расчёт выполнен программным комплексом «Расходомер - СТ» версии 4.45 от 31.05.2000 года в соответствии с ГОСТ 8.563.1-97 для газораспределительной станции Сохрановского ЛПУМГ.
Выбираем следующие характеристики измеряемой среды - сухого природного газа:
1. Молярные доли компонентов (погрешность системы в %):
- азот (20,000 - 0,000) -0,0102%
- СО2 (50,000 - 0,000) - 0,01147%.
2. Относительная влажность - 0%.
3. Барометрическое давление - 761,0 мм рт. ст.
4. Избыточное давление - 2,5 кгс/см2.
5. Абсолютное давление - 3,53545 кгс/см2.
6. Температура - 0 град. С.
7. Плотность в стандартных условиях - 0,7228 кг/м3.
8. Плотность в рабочих условиях - 2,6732 кг/м3.
9. Коэффициент сжимаемости - 0,99269211.
10. Метод расчёта коэффициента сжимаемости - NX 19 мод.
11. Показатель адиабаты - 1,299
12. Динамическая вязкость - 0,0000101 Па с.
Выбираем следующие характеристики сужающего устройства (СУ):
1. Диафрагма с угловым способом отбора давления.
2. Диаметр сужающего устройства в стандартных условиях - 276,2 мм.
3. Диаметр сужающего устройства в рабочих условиях - 276,12 мм.
4. Материал сужающего устройства - сталь 12Х18Н10Т
5. Поправочный коэффициент на расширение материала СУ - 0,99968
6. Радиус закругления входной кромки - 0,05 мм.
7. Поправочный коэффициент на не остроту входной кромки диафрагмы -1.
8. Наибольшее значение шероховатости поверхности входного торца диафрагмы - 0.027612 мм.
9. Наибольшее значение шероховатости отверстия диафрагмы - 0.0027612 мм.
10. Наибольшее значение шероховатости поверхности выходного торца диафрагмы - 0,01 мм.
11. Толщина диафрагмы - от 3,038 до 19,834 мм.
12. Допуск на изготовление диаметра СУ - 0,19334 мм.
13. Способ определения радиуса входной кромки диафрагмы визуальным Выбираем следующие характеристики применяемого трубопровода:
1. Диаметр трубопровода в стандартных условиях - 396,77 мм.
2. Диаметр трубопровода в рабочих условиях - 396,68 мм.
3. Материал трубопровода - Сталь 20.
4. Поправочный коэффициент на расширение материала трубопровода - 0,9997.
5. Абсолютная эквивалентная шероховатость стенок трубопровода 0,22 мм.
6. Поправочный коэффициент на шероховатость трубопровода - 1,0023.
7. Способ определения шероховатости трубопровода визуальным или табличным методом.
Выбираем следующие характеристики измерительного участка:
1. Местные сопротивления, расположенные на расстоянии 100 D до СУ:
2. Первое (против потока) местное сопротивление - пробковый кран.
3. Второе (против потока) местное сопротивление конфузор.
4. Местное сопротивление после сужающего устройства есть.
5. Расстояние между первым местным сопротивлением и СУ - 25,2 м, диаметр трубопровода между первым и вторым местным сопротивлением - 396,77мм.
6. Расстояние между первым и вторым местным сопротивлениями - 1,8 м.
7. Расстояние между СУ и местным сопротивлением после него 5,9 м.
8. Суммарная погрешность, вводимая в связи с сокращением длин прямых участков трубопроводов - 0 %.
9. Место установки гильзы термометра после сужающего устройства.
10. Диаметр гильзы термометра - 18 мм.
11. Длинна прямого участка от сужающего устройства до места установки гильзы термометра - 3,18 м.
12. Погрешность, вводимая в связи с сокращением прямого участка трубопровода между сужающим устройством и гильзой термометра - 0%.
Выбираем следующие комплексные параметры расходомера:
1. Относительный диаметр СУ - 0,696.
2. Число Рейнольдса при максимальном измеряемом расходе 6991461.
3. Перепад давления на сужающем устройстве - 6300 кгс/см2.
4. Коэффициент расхода сужающего устройства - 0,6865.
5. Коэффициент расширения - 0,93248.
6. Коэффициент истечения - 0,60061.
7. Потери давления - 3149,1 кгс/см2.
8. Верхний предел измеряемого расхода в стандартных условиях - 150000 м3/ч.
9. Расчёт расхода (проверка) при верхнем пределе перепаде давления.
10. Объёмный расход:
в стандартных условиях - 149998 м3/ч.
массовый расход - 22,0852 кг/с.
Ниже приводятся формулы, применяемые для расчёта газа в многониточном измерительном комплексе «GiperFlo-3ПМ» [5]:
1. Объёмный расход при Re = 106, м3 / ч.:
, (3.15)
где: Ly- коэффициент расхода для диафрагм с угловым отбором;
d20 - диаметр отверстия диафрагмы при 20? С;
Е - коэффициент расширения;
Kt - поправочный множитель на тепловое расширение материала диафрагм;
?? - перепад давления на диафрагме, кгс/м2 (для формулы 3.5.3 - кгс/см2);
Р - абсолютное давление газа, кгс/см2;
?н - плотность сухого газа в нормальных условиях;
Т - температура газа, К;
К - коэффициент сжимаемости.
2. Коэффициент расхода для диафрагм с угловым отбором:
. (3.16)
3. Модуль сужающего устройства:
. (3.17)
4. Коэффициент шероховатости трубопровода:
, (3.18)
где , при с ? 0,3; и а = 0; при с > 0,3;
; при c ? 0,3; и в=1; с > 0,3.
5. Коэффициент притупления кромки диафрагмы:
, (3.19)
где ;
, при с?0,3;
, при с>0,3,
.
6. Коэффициент расширения:
. (3.20)
7. Абсолютное давление газа, кгс/см2:
. (3.21)
8. Показатель адиабаты:
(3.22)
где T=273,15+t.
9. Поправочный множитель на тепловое расширение материала диафрагмы:
. (3.23)
10. Коэффициент сжимаемости:
, (3.24)
где ;
;
;
;
;
При 0,147 ? Pc ? 1.3 и 0,84 ? Pc ? 1.09;
;
;
;
;
;
;
.
11. Объёмный расход приведённый к нормальным условиям, м3 / ч:
. (3.25)
12. Поправочный коэффициент на число Рейнольдса при угловом отборе перепада давления:
;
;
где ;
;
;
;
;
;
;
;
13. Динамическая вязкость, кгс/см2:
.
