Расход газа формула

ШАГ №1 Рассчитать расход газа

1. Данный шаг является первым и обязательным
в любом из перечисленных случаев!

• Узнать стоимость газификации (технологического присоединения (ТП)
• Получить договор о подключении (технологическое присоединение (ТП)
• Определить техническую возможность и получить технические условия подключения к сети газораспределения(ТУ)

2. Зачем рассчитывать расход газа?

• • Определитесь, какая цель использования газа?
    (отопление, пищеприготовление, горячее водоснабжение, вентиляция, электроснабжение или что-то другое).
  • Выберите оборудование! Сходите в специализированный магазин, выберите подходящие оборудование для
    применения на вашем объекте, под Ваши требования!
    (Плиты, котлы, проточные газовые нагреватели и прочее).
  • Технические паспорта оборудования.
    Возьмите в магазине / скачайте в сети интернет технические
    паспорта выбранного газоиспользующего оборудования.
  • Подготовьте технические характеристики Вашего объекта.
  • Произведите расчет максимального часового расхода газа!

3. Как произвести расчет расхода газа? (Выберите способ)*

* Услуга по выполнению расчета газопотребления при максимальном часовом расходе газа более 5 куб.метров является платной.
Цена установлена в соответствии с действующим прейскурантом ГРО «ПетербургГаз» .

4. Расход газа посчитан. Что делать дальше?

Что выбрать: «Получить ТУ…» или «Узнать стоимость/ получить договор ТП»?

*Если Вы уверены в технической возможности подключения Вашего объекта к сети газораспределения и намерены газифицировать Ваш объект, то можете сразу перейти к шагу «УЗНАТЬ СТОИМОСТЬ/ ПОЛУЧИТЬ ДОГОВОР (ТП)», и технические условия (ТУ) уже будут приложены непосредственно к договору на технологическое присоединение (ТП).

Если Вы хотите удостовериться в технической возможности подключения Вашего объекта к сети газораспределения, то Вы вправе получить предварительные технические условия (ТУ) , и тогда необходимо перейти к шагу «ПОЛУЧИТЬ ТУ…»

Объемный расход

Объемный расход — это количество жидкости, газа или пара, проходящих заданную точку за определенные отрезок времени, измеряется в единицах объёма таких, как м 3 /мин.

Значение давления и скорости в потоке

Давление, которое обычно определяется, как сила на единицу площади, является важной характеристикой потока.

На рисунке выше показаны два направления, в которых поток жидкости, газа или пара, двигаясь, оказывает давление в трубопроводе в направлении самого потока и на стенки трубопровода. Именно давление во втором направлении чаще всего используют в расходомерных устройствах, в которых на основе показания перепада давления в трубопроводе, определяется расход.

Скорость, с которой течет жидкость, газ или пар в значительной степени влияет на величину давления, оказываемого жидкостью, газом или паром на стенки трубопровода; в результате изменения скорости изменится давление на стенки трубопровода. На рисунке ниже графически изображена взаимосвязь между скоростью потока жидкости, газа или пара и давлением, которое оказывает поток жидкости на стенки трубопровода.

Как видно из рисунка, диаметр трубы в точке «А» больше, чем диаметр трубы в точке «B». Так как количество жидкости, входящей в трубопровод в точке «А», должно равняться количеству жидкости, выходящей из трубопровода в точке «В», скорость, с которой течёт жидкость, проходя более узкую часть трубы, должна увеличиваться. При увеличении скорости жидкости, будет уменьшаться давление, оказываемое жидкостью на стенки трубы.

Для того, чтобы показать, как увеличение скорости расхода текучей среды может приводить к уменьшению величины давления, оказываемого потоком текучей среды на стенки трубопровода, можно воспользоваться математической формулой. В этой формуле учтены только скорость и давление. Другие показатели, такие как: трение или вязкость не учтены. Если не принимать во внимание эти показатели, то упрощенная формула записывается так: P_A + K (V_A) 2 = P_B + K (V_B) 2

Давление, оказываемое текучей средой на стенки трубы, обозначено буквой P. РA — это давление на стенки трубопровода в точке «А» и PB — это давление в точке «B». Скорость текучей среды обозначена буквой V. VA — это скорость текучей среды по трубопроводу в точке «А» и VB — это скорость в точке «B». K — это математическая константа.

Как уже было сформулировано выше, для того, чтобы количество газа, жидкости или пара прошедшее трубопровод в точке «B», равнялось количеству газа, жидкости или пара, вошедшему в трубопровод в точке «А», скорость жидкости, газа или пара в точке «B» должна увеличиваться. Поэтому, если PA + K (VA)2 должно равняться PB + K (VB)2, то при увеличении скорости VB давление РB должно уменьшиться. Таким образом увеличение скорости приводит к уменьшению параметра давления.

Типы потока газа, жидкости и пара

Скорость среды также влияет на тип потока, образующегося в трубе. Для описания потока жидкости, газа или пара используются два основных термина: ламинарный и турбулентный.

Ламинарный поток

Ламинарный поток — это поток газа, жидкости или пара без завихрений, который образуется при относительно небольших общих скоростях текучей среды. При ламинарном потоке жидкость, газ или пар движется ровными слоями. Скорость слоев, движущихся в центре потока выше, чем скорость внешних (текущих у стенок трубопровода) слоёв потока. Уменьшение скорости движения внешних слоев потока происходит из-за наличия трения между текущими внешними слоями потока и стенками трубопровода.

Турбулентный поток

Турбулентный поток — это поток газа, жидкости или пара с завихрениями, который образуется при более высоких скоростях. При турбулентном потоке слои потока движутся с завихрениями, а не стремятся к прямолинейному направлению в своем течении. Турбулентность может неблагоприятно влиять на точность измерений расхода посредством возникновения разных величин давления на стенки трубопровода в любой заданной точке.

Финансовая жизнь

В действительности довольно просто подсчитать средний расход газа на отопление дома с функционирующей системой обогрева. Достаточно засечь показания газового счетчика в первый и последний день месяца. Но на стадии проектирования коттеджа или дачи также требуется произвести эти расчеты хотя бы для того, чтобы осуществить выбор энергоносителя, а потом и отопительного оборудования.

В данной статье мы покажем, как правильно определить средний расход газа на отопление частного дома по заданной площади.

Главный показатель, от которого зависит результат вычислений – потребляемая мощность для обогрева. В соответствии с нормативами она рассчитывается для каждого помещения при уличной температуре зимой во время самой холодной пятидневки. Подобные расчеты достаточно сложны и проводятся с целью правильного подбора котельного оборудования.

В реальности тепловая энергия расходуется в среднем наполовину меньше, чем вышло по расчету. Это понятно, ведь в течение отопительного сезона температура наружного воздуха колеблется от плюсовой до самой низкой, изменяется и норма расхода газа. Учитывая этот момент, пойдем по общепринятому пути определения ориентировочного количества теплоты для здания.

То есть, вместо 100 Вт энергии, требуемой на каждый квадратный метр площади, примем реальное среднее значение – 50 Вт / м2 за 1 час.

Соответственно, дом площадью 100 м2 будет потреблять 5000 Вт / ч или 5 кВт/ч. Чтобы вычислить объемное количество топлива для данной площади, применяется следующая формула для расчета затрат газа для отопления:

• L = Q / (qН х 0.92), где:
• L – объемный расход топлива за 1 час, м3;
• Q – необходимая тепловая мощность на отопление, кВт;
• qН – низшая теплота сгорания топлива, для природного газа равна 10.175 кВт/м3;
• 0.92 – КПД котельной установки, сжигающей горючее.

Таким образом, часовой расчет расхода газа для отопления дома площадью 100 м2 выглядит так:

5 / (10.175 х 0.92) = 0.53 м3 / ч природного газа.

Дальше все просто: в сутки объем горючего составит 0.53 х 24 = 12.7 м3, а за месяц – 12.7 х 30 = 381 м3. Тем домовладельцам, кому удобно определять все величины относительно к 1 м2 площади, чтобы впоследствии можно было подсчитать расход для любого здания, предлагается полученное значение разделить на квадратуру здания. Тогда получится, что за месяц расход газа на 1 м2 составляет 3.81 м3.

Зная все величины, можно без труда определить объем горючего, необходимый для обогрева дома заданной квадратуры в год, то есть, за отопительный сезон. Для этого

достаточно узнать число суток в отопительном сезоне и умножить суточный расход природного газа на это значение.

Следует отметить, что при данном алгоритме точность расчетов не слишком высокая и применима на этапе экономического подсчета стоимости отопления и сравнения с обогревом другими теплоносителями. Кстати, приведенная выше формула пригодна для определения массового или объемного расхода других видов горючего, как твердого, так и жидкого.

Расход сжиженного газа

Многие современные котлы устроены таким образом, что сжигать сжиженный газ даже без замены горелки. Поэтому интерес представляют не только расходы на потребление газа метана, но также и пропан-бутана, поставляемого в баллонах. Узнать эти величины будет полезно тем домовладельцам, кто планирует организовать автономное газовое отопление ввиду временного отсутствия магистрального топлива.

Итак, чтобы вычислить количество количество газа для здания площадью 100 м2, сгорающее за 1 час, надо подставить в предыдущую формулу значение теплотворной способности сжиженного газа и пересчитать заново. При этом не забываем, что считаются расходы природного газа в литрах и м3, а сжиженного – в килограммах, которые потом нужно перевести в литры. Итак, учитывая теплоту сгорания газа в размере 12.8 кВт / кг (46 МДж / кг), получаем:

5 / (12.8 х 0.92) = 0.42 кг / ч сжиженного газа.

1 л пропан-бутана весит 0.54 кг, значит, отопление дома газовым котлом за 1 час потребует 0.42 / 0.54 = 0.78 л сжиженного газа. За сутки — это 18.7 л, за месяц – 561 л. Принимая во внимание, что в обычном баллоне содержится порядка 42 л топлива, за месяц на обогрев здания 100 м2 придется израсходовать 561 / 42 = 14 баллонов, это довольно много и обойдется недешево.

В качестве итогов представим результаты, согласно которым за месяц примерный расход сжиженного газа на отопление дома составляет:

• 100 м2 – 561 л;
• 150 м2 – 841.5 л;
• 200 м2 – 1122 л;
• 250 м2 – 1402.5 л.

Как уменьшить расход газа

Мероприятия, позволяющие снизить потребление горючего на отопление одного квадратного метра помещения, а значит, и на весь коттедж, общеизвестны. Это замена старых окон в квартирах, утепление наружных стен, полов и кровли (особенно касается железобетонных и кирпичных домов), а также применение различных способов автоматического регулирования температуры воздушной среды.

Но есть и другие способы экономии, влияющие на расход газа в котлах:

применение системы напольного отопления: теплоноситель греется максимум до 50

Форум для экологов

Форум для экологов

Расход газа

Расход газа

Сообщение princessa » 16 мар 2009, 23:32

Re: расход газа

Сообщение Heleny » 16 мар 2009, 23:32

Re: расход газа

Сообщение olfaso » 16 мар 2009, 23:32

Re: расход газа

Сообщение princessa » 16 мар 2009, 23:32

Re: расход газа

Сообщение olfaso » 16 мар 2009, 23:32

Re: расход газа

Сообщение princessa » 16 мар 2009, 23:32

Re: расход газа

Сообщение Liapa » 16 мар 2009, 23:32

Я обычно другую формулу использую из методички по котельным.
Например:

Объем дымовых газов рассчитывается по уравнению
V = B∙ [k1+k2∙Qi +(а-1)∙(k3+k4∙Qi)] ∙ (273+ t)/273, где
B – секундный расход натурального топлива, м3/с
а – коэффициент избытка воздуха (а=1,31– по режимной карте)
t – температура дымовых газов (t =227 0С – по режимной карте)
ki – численные коэффициенты

Для природного газа k1=0,739, k2=0,278, k3=0,0864, k4=0,267
Vг = 0,0153∙[0,739+0,278∙ 36,13+(1,31-1)∙(0,0864+0,267∙36,13)] ∙(273+227)/273= 0,387 м3/сек

Re: расход газа

Сообщение Liapa » 16 мар 2009, 23:32

Тьфу ты, знак умножения не отобразился.
Исправляюсь

Я обычно другую формулу использую из методички по котельным.
Например:

Объем дымовых газов рассчитывается по уравнению
V = B* [k1+k2*Qi +(а-1)*(k3+k4*Qi)]*(273+ t)/273, где
B – секундный расход натурального топлива, м3/с
а – коэффициент избытка воздуха (а=1,31– по режимной карте)
t – температура дымовых газов (t =227 0С – по режимной карте)
ki – численные коэффициенты

Для природного газа k1=0,739, k2=0,278, k3=0,0864, k4=0,267
Vг = 0,0153*[0,739+0,278*36,13+(1,31-1)*(0,0864+0,267*36,13)] *(273+227)/273=0,387 м3/сек

Re: расход газа

Сообщение olfaso » 16 мар 2009, 23:32

это объем сухих дымовых газов. В принципе, у лиапы в формуле он уже учтен, а мы считаем его отдельно вот так:
Объем сухих дымовых газов при нормальных условиях определяется по уравнению:
Vсг=Vго+(α-1) Vо-Vн2о,

где Vо ,Vго ,Vн2о – соответственно объемы воздуха, дымовых газов и водяных паров
при стехиометрическом сжигании 1 м3 топлива, м3/м3;
α – коэффициент избытка воздуха, м3/м3.
Для газообразного топлива расчет указанных величин производится по формулам:

Vо=0,0476(0,5СО+0,5Н2+1,5Н2S+Σ(m+n/4)СmHn-O2),
Vн2о=0,01(Н2+ Н2S+ ΣnСmHn+0,124d)+0,0161 Vо
Vго=0,01(СО2+СО+Н2S+ ΣmСmHn)+0,79Vо+N2/100+Vн2о,

где СО, СО2, Н2, Н2S, СmHn, N2, О2 – соответственно содержание оксида углерода,
диоксида углерода, водорода, сероводорода,
углеводородов, азота и кислорода в исходном
топливе, %
m и n – число атомов углерода и водорода соответственно;
d – влагосодержание газообразного топлива, отнесенное к 1м3 сухого газа, г/м3.

Состав природного газа принят по данным лаборатории «»:
– Метан 98,65%
– Этан 00,49%
– Пропан 00,10%
– Двуокись углерода 00,04%
– Азот 00,72%
– Кислород 00,00%

Тогда:
Vо=0,0476(0,5х0+0,5х0+1,5х0+Σ((1+4/4)98,65+(2+6/4)0,49+(3+8/4)0,10)-0)=9,497
Vн2о=0,01(0+0+0,5Σ(4х98,65+6х0,49+8х0,10)+0,124х0)+0,0161х9,497=2,145
Vго=0,01(0,04+0+0+Σ(1х98,65+2х0,49+3х0,10))+0,79х9,497+0,72/100+2,145=10,655

Таким образом:
Vсг=Vго+(α-1) Vо-Vн2о=10,655+(1,40-1)9,497-2,145=[color=]12,31 м3/м3[/color]

Re: расход газа

Сообщение ilkiseu » 20 июн 2011, 19:30

Подскажите пожалуйсто. я запуталась. а надо срочно расчитать.
Можно ли считать, что концентрация выброса на рабочей зоне = концентрации выброса на выходе из трубы?
Правильно ли будет такой расчет?

У меня есть такие данные: концентрация выброса в мг/м3 на рабочей зоне! (1) до трубы; источник выброса – труба: дана высота в м (2) и диаметр в м (3) еще есть расход газовоздушной смеси на выходе из трубы в м3/сек (4).

Чтобы узнать мг/сек из источника выброса (получается трубы), я коцентрацию в мг/м3(1) делю на расход м3/сек (4) .

Вопрос №2 Измерение расхода жидкостей, газа и пара по перепаду давления в сужающем устройстве

Основы теории измерения расхода по перепаду давления в сужающих устройствах Данный метод измерения расхода основан на зависимости перепада давления в неподвижном сужающем устройстве (СУ), устанавливаемом в трубопроводе, от расхода измеряемой среды.

Рассматриваемый принцип измерения заключается в том, что при протекании потока через отверстие сужающего устройства повышается скорость потока по сравнению со скоростью до сужения. Увеличение скорости, а следовательно, и кинетической энергии вызывает уменьшение потенциальной энергии и соответственно статического давления. Расход может быть определен при известной градуировочной характеристикепо перепаду давления Δр на сужающем устройстве, измеренному дифманометром. Использование рассматриваемого метода измерения требует выполнения определенных условий:

• характер движения потока до и после сужающего устройства должен быть турбулентным и стационарным;

• поток должен полностью заполнять все сечение трубопровода;

• фазовое состояние потока не должно изменяться при его течении через сужающее устройство (пар является перегретым, при этом для него справедливы все положения, касающиеся измерения расхода газа);

• во внутренней полости трубопровода до и после сужающего устройства не образуются осадки и другие виды загрязнений;

• на поверхностях сужающего устройства не образуются отложения, изменяющие его геометрию.

Сужающие устройства условно подразделяются на стандартные, специальные и нестандартные. Стандартными называются сужающие устройства, которые рассчитаны, изготовлены и установлены в соответствии с руководящим нормативным документом ГОСТ 8.569.1-97. К числу специальных относятся стандартные диафрагмы для трубопроводов с внутренним диаметром менее 50 мм. Сужающие устройства, не относящиеся к этим двум группам, называются нестандартными. Градуировочная характеристика стандартных сужающих устройств определяется с помощью расчетов без индивидуальной градуировки. Этот момент обусловил широкое применение данного метода для измерения расходов воды, пара, газа в трубопроводах больших диаметров. Градуировочные характеристики нестандартных сужающих устройств определяются в результате индивидуальной градуировки.

Этому методу присущи следующие недостатки:

• узкий динамический диапазон, не превышающий трех-пяти при использовании одного дифманометра;

• диаметр трубопровода должен быть более 50 мм, в противном случае необходима индивидуальная градуировка;

• значительные длины линейных участков;

• наличие потери давления.

В качестве стандартных сужающих устройств для измерения расхода жидкостей, газов и пара используются диафрагмы, сопла и значительно реже трубы и сопла Вентури. Диафрагма (рис. 12.1, а) представляет собой тонкий диск с круглым отверстием, ось которого располагается по оси трубы. Передняя (входная) часть отверстия имеет цилиндрическую форму, а затем переходит в коническое расширение. Передняя кромка отверстия должна быть прямоугольной (острой) без закруглений и заусениц. Диапазон рабочих чисел Re зависит от относительного диаметра СУ и для диафрагмы он составляет от ‘.

Сопло (рис. 12.1, б) имеет спрофилированную входную часть, переходящую затем в цилиндрический участок диаметром d (его значение входит в уравнения расхода). Задняя торцевая часть сопла включает цилиндрическую выточку диаметром, большим d, для предохранения выходной кромки цилиндрической части сопла от повреждения. При измерении расхода стандартные сопла устанавливаются на трубопроводах диаметром не менее 50 мм, числа Re потока при этом должны составлять 2 · 104. 107.

Рис. 12.1. Стандартные сужающие устройства: а — диафрагма; б — сопло; в — сопло Вентури

Сопло Вентури (контур показан на рис. 12.1, в) содержит входную часть с профилем сопла, переходящую в цилиндри­ческую часть, и выходной конус (может быть длинным или укороченным). Минимальный диаметр трубопровода для стандартных сопл Вентури составляет 65 мм. Их используют в диапазоне чисел Re от 1,5 · 105 до 2 · 106. На рис. 12.1 символами p1 и р2 отмечены точки отбора давлений, подаваемых на дифманометр.

Рассмотрим движение потока несжимаемой жидкости через сужающее устройство на примере диафрагмы (рис. 12.2). На рисунке показаны профиль потока, проходящего через диафрагму, а также распределение давления вдоль стенки трубы (сплошная линия) и по оси трубы (штрихпунктирная линия). После сечения А струя сужается и, следовательно, средняя скорость потока возрастает. Вследствие инерции струя продолжает сужаться и на некотором расстоянии после диафрагмы, место наибольшего сужения находится в сечении В. Увеличение скорости на участке АВ сопровождается уменьшением статического давления от первоначального значения ра до минимального значения рb.

После сечения В начинается расширение струи, которое заканчивается в сечении С. Этот процесс сопровождается уменьшением скорости и увеличением статического давления. В сечении С скорость примет первоначальное значение (как в сечении А), но давление рс будет меньше первоначального на рп, называемое потерей давления в сужающем устройстве. Наличие потери давления вызвано потерей энергии потока в мертвых зонах, находящихся до и за диафрагмой, из-за сильного вихреобразования в них. Для определения общей зависимости между расходом и перепадом давления предположим, что жидкость несжимаема (т.е. плотность жидкости не изменяется при прохождении через сужающее устройство), отсутствует теплообмен с окружающей средой, трубопровод горизонтален, нет потерь на сопротивление СУ, поле скоростей равномерное.

Рис. 12.2. Характер потока и распределение статического давления при установке в трубопроводе диафрагмы

Уравнение сохранения постоянства массового расхода (неразрывности) для несжимаемой жидкости, записанное для сечения A и на выходе диафрагмы, имеет вид:

(12.1)

где uD — начальная скорость потока в трубопроводе;

ud — скорость потока в отверстии СУ;

р — плотность среды;

Gm — массовый расход.

Записанное для этих сечений уравнение Бернулли, выражающее закон сохранения энергии для потока в трубе, имеет вид:

(12.2)

Обозначим в соответствии с ГОСТ 8569.2-97 относительный диаметр СУ черезранее квадрат этого отношения назывался относительной площадью или модулем т СУ. Используя (12.1), можно записать

тогда подставляя значение uD в (12.2), получаем:

(12.3)

Величина Е = 1/(1 – β4)0,5 называется коэффициентом скорости входа, f — минимальная площадь проходного сечения СУ. Рассчитанное по выражению (12.3) значение массового расхода получается завышенным из-за завышенного перепада давления на СУ, вызванного торможением потока, завихрениями на входе и выходе СУ. В связи с этим в уравнение (12.3) вводится коэффициент истечения С, меньший единицы.

Расчет массового расхода для несжимаемых сред производится по выражению

(12.4)

(12.5)

ранее произведение СЕ называлось коэффициентом расхода α.

Формулы (12.4), (12.5) справедливы для несжимаемых жидкостей. При измерении расхода газа, пара, воздуха их плотность после СУ снижается, объем увеличивается. При этом получается завышенное значение перепада, а следовательно, и расхода, для компенсации этого эффекта в формулы (11.4), (11.5) вводится коэффициент ε, меньший единицы и называемый коэффициентом расширения. Таким образом, расчетные соотношения для массового и объемного расхода сжимаемых сред имеют вид

(12.6)

(12.7)

Выражения (12.6), (12.7) являются основными уравнениями расхода, пригодными для сжимаемых и несжимаемых сред, для последних ε = 1. При определении по этим уравнениям расхода величины f, р, р, Gm, G0 имеют соответственно следующую размерность: м2, Па, кг/м3, кг/с, м3/с. Существующие конструкции сужающих устройств обеспечивают близкое к постоянным значения коэффициента истечения только в ограниченном интервале изменения чисел Рейнольдса (Re = uD/v, где v — кинематическая вязкость).

Значения С и е определены в результате экспериментальных исследований, проведенных на трубопроводах с гладкой внутренней поверхностью при распределении скоростей потока по сечению трубопровода, соответствующему установившемуся турбулентному режиму течения. В экспериментах использовались диафрагмы с острой входной кромкой.

Для геометрически подобных СУ при гидродинамическом подобии потоков измеряемой среды значения С одинаковы. Геометрическое подобие СУ состоит в равенстве отношений геометрических размеров СУ к диаметру трубопровода. Гидродинамическое подобие потоков имеет место при равенстве чисел Re. Значения коэффициентов истечения определялись во многих странах мира с использованием образцовых расходомерных установок, основанных на измерении массы Gм или объема вещества G0, протекшего через СУ за фиксированный интервал времени. Коэффициент С рассчитывается по этим данным как отношение фактического расхода к теоретическому, рассчитанному по перепаду давления на СУ

Экспериментально коэффициент расширения e определяется на сжимаемой среде как отношение коэффициентов истечения сжимаемойсреды и несжимаемой при известных значениях

Поскольку для расчета сужающих устройств используются компьютерные программы, то экспериментально полученные значения С, ε описаны эмпирически.

(12.8) и (12.9)

Графики зависимостей СЕ = /(Re, (3) для диафрагм с угловым отбором давления, поскольку для диафрагм KRe зависит от способа отбора давления представлены на рис. 12.3 и в табл. 12.1. От него зависит также величина изменений KRe в области рабочих чисел Re. Если эти изменения у диафрагм с угловым отбором давления при β = 0,27. 0,8 составляют соответственно 0,5. 5 %, то при фланцевом отборе давления изменения составляют лишь 0,3. 2 %. В таких же пределах меняется KRe у сопл, у сопл Вентури в рабочем диапазоне чисел Re С остается постоянным.

Поправочный множитель ε в общем виде зависит от β, показателя адиабаты ? и отношения Δр/р (р — абсолютное давление среды до сужающего устройства). Расчетное соотношение для ε определяется типом сужающего устройства и для диафрагмы независимо от способа отбора давления

Рис. 12.3. Зависимость СЕ для диафрагм с угловым отбором от Re и β:

1 ÷ 4 — β = 0,2; 0,4; 0,6; 0,8

Таблица коэффициентов скорости входа Е и истечения С для диафрагм с угловым способом отбора давления

Таким образом, между расходом и перепадом давления в сужающем устройстве существует квадратичная зависимость, что позволяет дифманометры, измеряющие перепад давления градуировать в единицах расхода или получать пропорциональный расходу выходной сигнал. Такие дифманометры называются дифманометрами-расходомерами. Для получения равномерной шкалы расходомера в кинематическую или электронную схему дифманометров или вторичных приборов включаются различные типы устройств, извлекающих квадратный корень. В микропроцессорных дифманометрах помимо извлечения корня выполняется комплекс расчетных операций, связанных с учетом изменения плотности среды, коэффициента расширения и пр.

Необходимость извлечения квадратного корня является одним из недостатков метода измерения расхода по перепаду давления, обусловливающим суженный диапазон измерения расходомера, охватывающий обычно интервал 30. 100% максимального измеряемого расхода Gв.п. Это означает, что использовать расходомер для измерения расходов в интервале 0. 30 % его шкалы не рекомендуется, так как здесь не гарантируется достаточная точность измерения. Это вызвано тем, что в начале шкалы резко увеличивается относительная погрешность измерения перепада давленияДействительно, при уменьшении расхода отнапример, до 0,25 Gв.п. в соответствии с (12.7) перепад давления в сужающем устройстве уменьшится в 16 раз, а при расходе — 100 раз, относительная погрешность измерения перепада также увеличивается соответственно в 16 и 100 раз. Точность расходомера обычно гарантируется только в пределах шкалы 30 . 100%.

Реально существующая шероховатость трубопровода заостряет профиль скоростей и несколько увеличивает коэффициент истечения, особенно при малых диаметрах труб. Это учитывается умножением исходного коэффициента расхода на поправочный множитель Кш. Для всех типов сужающих устройств значение Кш увеличивается с уменьшением диаметра трубопровода и увеличением. Трубы диаметром D > 300 мм имеют малую относительную шероховатость (т.е. по свойствам приближаются к гладким), поэтому для них Кш = 1.

Изменение С, вызванное притуплением входной кромки диа­фрагмы, учитывается введением поправочного множителя Кп на притупление входной кромки, значение которого зависит от диа­метра трубопровода и относительной площади диафрагмы. Значе­ние Кп уменьшается с увеличением диаметра трубопровода иПри малых D и больших значениях β для диафрагм произведение Кш·Кп может превышать значение 1,03, причем в процессе эксплуатации это значение изменяется. Так, при загрязнении и коррозии трубопровода изменяется значение Кщ, причем у диафрагм это влияние выражено сильнее, чем у сопл. Еще большие погрешности могут возникать при коррозии сужающего устройства или изменении его профиля за счет абразивных свойств среды, причем у диафрагм это также проявляется сильнее, чем у сопл. По этим причинам сужающие устройства должны изготавливаться из твердого коррозионно-стойкого материала.

Таким образом, общие уравнения расхода, учитывающие конкретные условия эксплуатации для диафрагм, имеют вид:

В уравнениях расхода для сопл и труб Вентури коэффициент Кп отсутствует, т.е. К = 1. В показывающих дифманометрах — расходомерах и вторичных приборах, в которых отсутствуют вычислители, все величины, входящие в (12.11), (12.12), принимаются постоянными. В случае массового расхода

и

в случае объемного

и

В эксплуатационных условиях возможно изменение р, влияющее на коэффициенты kм, k0 и градуировочную характеристику. Существенное изменение плотности среды обычно наблюдается при изменении температуры и давления газа. Если изменение плотности среды сопровождается изменением е, то в этом случае показания массового расходомера надо умножить на множитель

а объемного — на множитель

где действительные и градуировочные значения плотности и коэффициента расширения

Насколько существенно влияние изменения плотности на результаты измерения, можно понять из следующего примера. Предположим, что сужающее устройство рассчитано на измерение расхода природного газа при температуре 20 °.С. Действительная температура газа при неизменном давлении составляет 5 °С. Это вызывает такое изменение плотности, что поправочный множитель без учета изменения e составит

т.е. изменение температуры от 20 до 5 °С может вызвать погрешность измерения расхода природного газа в 2,6 %. При значительных и частых колебаниях плотности целесообразно использование микропроцессорных дифманометров или микропроцессорных вторичных приборов, в которых при расчете расхода по уравнениям (12.11), (12.12) используются либо показания плотномеров, либо при контроле давления и температуры рассчитанные фактические значения р и ε.

Установка СУ вызывает потерю давления рп, которая зависит от типа сужающего устройства и β. При одинаковых β максимальные потери, определяемые уравнением имеет диафрагма и минимальные труба Вентури.