流量計:蒸汽流量計|污水流量計|明渠式流量計|電磁流量計|靶式流量計|渦街|渦輪|流量積算儀

精信測器

 

3.8.2天然氣流量計算實例(孔板開孔直徑設計計算)

孔板開孔直徑設計計算以滿足給定工作條件為準則。本實例按角接取壓方式計算,法蘭取壓方式與之類似。

  1. 已知條件
    1. 測量管內徑:D20=259.38mm(20號鋼的新無縫管)
    2. 氣流常用流量:qnp=8.14m3/s;最大流量:qnk=11.25m3/s;最小流量:qnx=4.00m3/s。
    3. 氣流常用溫度:=15℃
    4. 氣流常用差壓:
    5. 氣流常用表靜壓:
    6. 當地常用大氣壓:
    7. 節流裝置經檢驗符合SY/T6143-1996標準有關技術規定。

    8. 采用1級精確度的差壓計、壓力計和溫度計:差壓計刻度上限為25000Pa;壓力計刻度上限為2.50MPa;溫度計刻度上限為100℃
    9. 天然氣組分:

    組分

    甲烷

    乙烷

    丙烷

    丁烷

    2-甲基丙烷

    戊烷

    2-甲基丁烷

    己烷

    氫氣

    氦氣

    氮氣

    二氧化碳

    摩爾分數

    0.8682

    0.0625

    0.0238

    0.0072

    0.0064

    0.0025

    0.0034

    0.0027

    0.0004

    0.0004

    0.0068

    0.0157

  2. 輔助計算
    1. 求測量管直徑D。按式(A3)求出D值。
    2. D=259.38

    3. 求天然氣的相對密度Gr。按A1.2規定
    4. Gr=Gi

      其中 Gi=

      =0.4809+0.0649+0.0362+0.0144+0.0128+0.0062+0.0085+0.0080+0.0000=0.0001+0.0066+0.0239

      =0.6625

      Zn=1-(

      =0.0511

      則 Zn=1-0.05112+0.0005(22

      又 Za=0.99963

      所以 Gr=0.6625

    5. 求天然氣的等熵指數。按A1.3規定
    6. 從表A6查得相應流動狀態下的比定壓熱容cp=2.324,定容比熱容cv=1.713。

      所以

    7. 求天然氣的動力黏度。按A1.1.3有關規定,天然氣的動力黏度由表A5查得相應流動狀態下的黏度值,即
    8. 求管徑雷諾數ReD。

    常用流量時的管徑雷諾數

    ReDcom=6

    ReDcom6

    ReDcom6

  3. 計算順序
    1. 近似值。因為
    2. 由式(3.49)得

      CE

      其中 FG=1.2272[按式(3.50)計算]

      FZ=1.0204(按A1.4計算)

      FT=1.0086[按式(3.52)計算]

      假設,則

      E=1.0719[按式(3.49)計算]

      C=0.6038[按式(21)計算]

      因此

    3. 迭代計算。用近似值代入式(25)、式(22)、式(21)、求、E、C等值,再求值,進而求出d值。此時
    4. E=1.0603

      C=0.6038

      =0.5797

      d=0.5797

    5. 差壓計刻度核算。由式(3.49)得
      1. 最大流量時差壓計刻度核算。假設最大流量時差壓計刻度為刻度上限的90%(等分刻度)或94.9%(二次方根刻度),則
      2. 此時 [按式(25)計算]

        E=1.0617[按式(3.49)計算]

        C=0.6037[按式(21)計算]

        當流量達到最大時,差壓計刻度為刻度上限的百分數約為

        emax=(等分刻度)或97.8%(二次方根刻度)

        改值未超過差壓計刻度上限,符合設計要求,無需再迭代。

      3. 最小流量時差壓計刻度核算。假設最小流量時差壓計刻度為刻度上限的10%(等分刻度)或31.6%(二次方根刻度),則

此時 [按式(25)計算]

C=0.6040[按式(21)計算]

2

當流量降至最小時差壓計刻度為刻度上限的百分數約為

emin=等分刻度)或34.6%(二次方根刻度)

該值未降至差壓計刻度上限的10%(等分刻度)或31.6%(二次方根刻度)以下,無需再迭代。

經最大和最小流量時差壓計指示刻度核算,證明孔板開孔直徑D=150.34mm的設計計算合理。

按式(23)計算 d20=150.35mm。

 

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