Защита окружающей среды
Скачать 1.02 Mb.
|
Контрольные вопросы
18 Лабораторная работа 4 Приборы для измерения расхода жидкостей и газов, основанные на постоянном перепаде давленияЦель работы: Ознакомиться с устройством и принципом работы приборов для измерения расхода жидкостей и газов, основанных на постоянном перепаде давления. Общие положенияРотаметры относятся к группе расходомеров постоянного перепада давления. Их действие основано на изменении проходного сечения потока и высоты положения чувствительного элемента (поплавка, клапана) в зависимости от расхода протекающей среды. Чувствительный элемент находится в состоянии витания под действием гидродинамического напора и силы тяжести, при этом перепад давления по обе стороны элемента остается постоянным. Ротаметры широко распространены во многих областях промышленности благодаря их преимуществам: простота конструкции, отсутствие трущихся деталей, надежность действия, возможность изготовления деталей из материалов, устойчивых к агрессивным средам, высокая чувствительность, постоянство относительной погрешности на всем диапазоне шкалы, сравнительно широкий диапазон измерений (1:5, 1:6). Ротаметры составляют около 10% всех расходомеров для напорных потоков. По конструктивному исполнению ротаметры подразделяются на стеклянные с местным отсчетом (РМ) и металлические с электрическим (РЭ) или пневматическим (РП) выходным сигналом. О 19 сновной измерительной частью ротаметров является ротаметрическая пара (поплавок - коническая трубка, поплавок - сопло и т.п.). Различают три типа ротаметрических пар: - измерительный конус - поплавок (стеклянные и металлические ротаметры), рисунок 4; - диафрагма - поплавок (металлические ротаметры); - поплавок кольцевой формы, размещенный между внешним и внутренним конусами (металлические ротаметры для измерения расходов до 100 м3/ч).  Рис. 4. Схема ротаметра: 1 - трубка стеклянная коническая; 2 - поплавок Теоретические основы измерения расхода жидкости и газов при помощи ротаметров Уравнения движения поплавка в ротаметре выводят из условий его обтекания потоком жидкости или газа. Предполагается, что поток одномерный, начало координат помещается в плоскости теоретического нуля ротаметра, расход жидкости постоянен. Применительно к ротаметрической паре первого (основного) типа можно утверждать, что на поплавок действуют: - сила тяжести  ,г 20 де W - объем поплавка; и i - плотность жидкости и материала поплавка соответственно; m - масса поплавка; - сила гидродинамического напора  ,где u - средняя скорость потока в кольцевом зазоре; uх - скорость поплавка относительно неподвижной трубки (начало отсчета); Сх - коэффициент сопротивления поплавка. Средняя скорость в кольцевом зазоре составляет:  ,где - площадь кольцевого зазора. При установившемся движении воды х=h, P-G=0, тогда  .Путем преобразований из выше рассмотренного уравнения можно получить формулу для вычисления расхода:  Р 21 отаметры относятся к расходомерам, требующим их обязательной градуировки на образцовой расходомерной установке. На практике ротаметрами измеряют расход жидкостей или газов со свойствами, отличающимися от свойств воды или воздуха, а также при иных температурах и давлениях. Поэтому для получения расхода с заданной погрешностью необходимо провести градуировку на измеряемой среде, что часто бывает сложно, а иногда и невозможно (например, токсичные среды), либо провести градуировку на средах-заменителях, имитирующих вязкость и плотность измеряемой среды. Имитирующими жидкостями могут служить водоглицериновые смеси, масла и т.п. Но применение имитирующих жидкостей не всегда возможно, так как подобрать по плотности и вязкости среду бывает трудно, а отличие в этих параметрах приводит к дополнительной погрешности. Для получения показаний ротаметров на различных средах часто прибегают к пересчету заводских градуировочных характеристик. Один из них основан на законах гидродинамического подобия и использования ряда безразмерных параметров. В России выпускают общепромышленные ротаметры типов РМ, РЭ и РП. Ротаметры типа РМ выпускаются со стеклянной трубкой. Поплавок у ротаметров типа РМ в зависимости от пределов измерения изготовляют из нержавеющей стали, анодированного алюминия, эбонита или титана. Н 22 а рисунке 5 показаны схемы установки ротаметров в системах промышленных трубопроводов.  а б Рис. 5. Схемы установки ротаметров в системах промышленных трубопроводов: а - стеклянного на вертикальном трубопроводе; б – то же на горизонтальном трубопроводе: 1 - вентиль; 2 - ротаметр; 3 - вставка центрирующая Лабораторная работа 5 Приборы для измерения расхода жидкостей и газов, использующие дроссельные устройства Цель работы: Ознакомиться с устройством и принципом работы приборов для измерения расхода жидкостей и газов, использующих дроссельные устройства. Общие положенияВ 23 расходомерах переменного перепада давления используется зависимость перепада, создаваемого неподвижным устройством, установленным в трубопроводе, от расхода жидкости или газа, протекающих по трубопроводу. Основным типом таких расходомеров являются расходомеры с сужающими устройствами. Эти расходомеры состоят из трех элементов: сужающего устройства, дифференциального манометра для измерения перепада давления (или двух пьезометров) и соединительных линий с запорной и предохранительной арматурой. В качестве дроссельных (сужающих) устройств применяют: диафрагмы, сопла Вентури и трубы Вентури.  Рис. 6. Схема мерной диафрагмы: 1 – диск; 2 – труба  Р 24 ис. 7. Схема мерного сопла: 1 – насадок; 2 – кольцевые камеры; 3 – каналы  Рис. 8. Схема трубы Вентури: 1 – входной патрубок; 2 – конус входной; 3 – конус выходной; 4 – камера кольцевая; 5 – отверстия отбора давления |
Похожие:
 | Досуг и увлечения. Защита окружающей среды. Выдающиеся люди. Взаимоотношения.) (27 часа) | | Анализ системы управления состоянием окружающей среды в Юго-Западном районе г. Москва |
 | Исполнители проекта благодарны Программе малых проектов в сфере охраны окружающей среды | | Один из основополагающих принципов охраны окружающей среды платность природопользования и обязанность по возмещению вреда, причиненного... |
| Директор департамента природных ресурсов и охраны окружающей среды Костромской области | | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «нижегородский государственный... |
| Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «нижегородский государственный... | | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «нижегородский государственный... |
| «Экологической доктриной Российской Федерации», разработанной в соответствии с Конституцией Российской Федерации, другими федеральными... | | Целью настоящего издания является обеспечение населения Саратовской области объективной и достоверной информацией о качестве окружающей... |