1.设计任务书
1)被测介质 过热蒸汽
2)流量范围 qmmax=250t/h
qm=200t/h
qmmin=100t/h
3)工作压力 p=13.34mpa()
4)工作温度 t=550°c
5)允许压力损失 δp=59kpa
6)管道内径 d20=221mm(实测)
7)管道材料 x20crmowv121无缝钢管
8)管路系统布置如图3-16所示。
要求设计一套标准节流装置。
2.设计步骤
(1)求工作状态下各介质参数 查表得工作状态下过热蒸汽的粘度η=31.83´10-6pa•s,密度ρ=38.3475kg/m3,管道的线膨胀系数λd=12.3´1o-6mm/(mm•°c),取过热蒸汽的等熵指数k=1.3。
(2)求工作状态下管道直径
d=d20[1+λd(t-20)] =221[1+12.3´10-6(550-20)]=222.44mm
(3)计算雷诺数red
red=0.354qm/(dη)=0.354´200000/(222.44´31.83´10-6)=107
(4)选取差压上限 考虑到用户对压力损失的要求,拟选用喷嘴,对于标准喷嘴,可根据式(3-33)取δpmax=3δp=3´59=177kpa
选用zui靠近的差压系列值,取δpmax=160kpa,对应正常流量下的差压δp为δp=(200/250)2´160=102.4kpa
(5)求不变量a2
(6)设c0=1,ε0=1
(7)据公式
进行迭代计算,从n=3起,xn用快速弦截法公式
进行计算,精度判别公式为en=δn/a2,假设判别条件为|en|≤5 ´ 10-10(n=1,2,…),则xn;βn;cn;εn;δn;en的计算结果列于表3-11。
当n=4时,求得的e小于预定精度,因此得
β=β4=0.6922131
c=c4=0.9399332
(8)求d20 设喷嘴材料为1cr18ni9ti,查表得λd= 18.2×10-6,则
(9)确定安装位置 根据β=0.7和管路系统,查表3-1可得
根据实际管路系统情况,可将节流装置安装在任务书中图示位置上。但节流件前直管段长度l1不满足长度要求,在流出系数不确定度上应算术相加±0.5%的附加不确定度o
假设温度,压力的测量不确定度为±1%,则δρ/ρ=±1%。
3.50±%4