50713

Ознайомлення з приладами та пристроями для вимірювання витрат енергоносіїв

Лабораторная работа

Физика

Витрата рідини що вимірюється в одиницях обєму називається обємною Vτ наприклад м3 с а в одиницях мас масовою Мτ кг с. Звязок між ними Мτ= Vτρ де ρ кг м3 густина рідини. Обєм рідини як правило не є одиницею кількості речовини оскільки для однієї і тієї ж кількості рідини він залежить від температури і тиску або питомого обєму. За необхідності із цього поняття виокремлюють краплинні рідини і гази.

Украинкский

2014-01-29

132 KB

9 чел.

Лабораторна робота №2 Бельського В. В. ЕМ–041

Ознайомлення з приладами та пристроями для вимірювання витрат енергоносіїв

2.1 Мета роботи:

Ознайомитись з приладами та пристроями для вимірювання витрат енергоносіїв

2.2 Теоретичні відомості

Питанням точності вимірювання витрат палива приділяють велику увагу. Помилка у вимірюваннях, яка дорівнює одному відсотку, може призвести до втрати (або навпаки) палива тільки на одному танкері сотень, а на великих — навіть тисячі тонн!

Типи приладів для вимірювання витрат палива залежать передусім від виду палива: тверде, рідке або газоподібне.

Витрату твердого палива Мτ (кг/с), визначають за масою палива М (кг), використаного протягом якогось часу τ (с);

Мτ = М / τ.

Оскільки в земних умовах маса речовини чисельно дорівнює його вазі, то простіше тверде паливо, яке витрачається, зважувати. Цей спосіб вимірювання кількості твердого палива найбільш точний, але не завжди зручний. За умови безперервної подачі палива з допомогою, наприклад, шнекового механізму витрату палива можна визначати за частотою обертання механізму. Однак точність такого способу невелика, оскільки "уявна густина" палива не контролюється і може змінюватися в широких межах.

Аналогічно можна вимірювати і витрати рідинного палива, але такий спосіб визначення мас рідинного палива використовують під час транспортування його окремими порціями: наприклад, у цистернах чи бочках. Часто ж рідинне паливо транспортують або подають в установку суцільним потоком. У цьому випадку використовують витратоміри: прилади, що вимірюють витрату речовини, яка проходить через певний переріз трубопроводу за одиницю часу.

Витратомір, обладнаний інтегруючим пристроєм, називається витратоміром із лічильником. Витрата рідини, що вимірюється в одиницях об'єму, називається об'ємною (Vτ наприклад, м3/с), а в одиницях мас — масовою (Мτ, кг/с). Зв'язок між ними Мτ= Vτ*ρ (де ρ (кг/м3) — густина рідини). Об'єм рідини, як правило, не є одиницею кількості речовини, оскільки для однієї і тієї ж кількості рідини він залежить від температури і тиску (або питомого об'єму). Тому об'ємну витрату відносять до якихось фіксованих (нормальних) умов. Під час промислових вимірювань вважають нормальними умовами температуру tн=20°С і тиск р=101 325 Па.

Витратоміри використовують і для вимірювання витрати газоподібного палива. Хоча для рідин і газів використовують різні з конструктивного погляду пристрої, однак принципово ці витратоміри не відрізняються один від одного. Тому далі розглянуто принцип дії витратомірів для вимірювання витрат рухливих середовищ, тобто як рідин, так і газів. Однак при цьому для простоти рухливі середовища називають рідинами. За необхідності із цього поняття виокремлюють "краплинні рідини" і "гази".

2.2.1 Вимірювання витрати рідин за перепадом тиску у звужувальному пристрої

Одним із найбільш поширених є спосіб вимірювання витрат рідин у трубопроводах за перепадом тиску у звужувальному пристрої. Принцип дії таких пристроїв грунтується на тому, що під час проходження потоку рідини через звуження в трубопроводі змінюється його швидкість і, отже, динамічний і статичний тиск. Ця зміна тиску залежить від швидкості потоку, а значить, і від витрати рідини. Вимірювання статичного тиску звичайно не становить труднощів. Найпростішим звужувальним пристроєм є діафрагма, що являє собою одинарний або подвійний диск з отвором круглого перерізу

Вимірювання тиску здійснюється за допомогою двох отворів, розташованих до і після діафрагми. Знаючи ці значення, нескладно визначити і витрати рідини. Розрахункове співвідношення виглядає так:

де k1 – коефіцієнт, що визначається конструкцією діафрагми;

ε — поправковий коефіцієнт, що враховує розширення середовища, яке вимірюється;

F0 — площа перерізу отвору діафрагми;

ρ — густина рідини;

p1 , p2  — відповідно тиск до і після діафрагми.

2.2.2 Витратоміри постійного перепаду тиску

Витратоміри постійного перепаду тиску грунтуються на вимірюванні вертикального переміщення чутливого елемента, що залежить від витрати середовища. Це переміщення спричиняє зміни площі прохідного отвору. До приладів постійного перепаду тиску належать ротаметри, поршневі та поплавкові витратоміри.

Ротаметр

Порштений витратомір

Поплавковий витратомір

Поршневі і поплавкові витратоміри мають велику похибку вимірювань і широкого поширення не дістали.

2.2.3 Тахометричні лічильники кількості рідкого палива

Тахометричні лічильники витрати рідини складаються з тахометричного перетворювача і лічильного підсумовуючого механізму. За принципом дії тахометричні лічильники поділяються на швидкісні та об'ємні.

У швидкісних лічильниках як робочий елемент застосовуються вертикальні і горизонтальні вертушки (турбінки). У лічильників із вертикальною вертушкою потік рідини, що обертає вертушку, направлений по дотичній до кола, що описується середнім радіусом вертушки. Такі крильчасті вертушки (турбінки) звичайно називаються тангенціальними. У лічильників із горизонтальною вертушкою потік рідини направлений паралельно осі турбінки. Такі турбінки називаються аксіальними.

Кутова швидкість обертання турбінки пропорційна середній швидкості потоку рідини, а отже, і об'ємній витраті. Число обертів вертушки приладу підсумовується лічильним механізмом, а кількість рідини в одиницях об'єму вказується лічильним покажчиком.

Об'ємні тахометричні лічильники, що мають більш високу точність порівняно зі швидкісними, застосовують для вимірювання сумарної кількості мазуту, нафти, бензину та інших рідин. В об'ємних лічильниках рідина, яка протікає через них, вимірюється окремими, рівними за об'ємом дозами, що відсікаються одним або декількома робочими елементами. Число доз рідини підсумовується лічильним механізмом, а сумарна кількість рідини, що пройшла через прилад за певний проміжок часу, показується лічильним покажчиком.

2.2.4 Електромагнітні витратоміри

Електромагнітні (індукційні) витратоміри використовуються для вимірювання в трубопроводах об'ємної витрати електропровідних рідин, розчинів і пульп із дрібнодисперсними неферомагнітними частинками. Деякі різновиди електромагнітних витратомірів використовуються для вимірювання витрати рідкого металевого теплоносія, наприклад натрію.

Принцип дії витратомірів, що розглядаються, ґрунтується на законі електромагнітної індукції, згідно з яким наведена в провіднику ЕРС пропорційна швидкості його руху в магнітному полі. Роль рухомого в магнітному полі провідника відіграє електропровідна рідина, що протікає через первинний електромагнітний перетворювач витрати, встановлений у трубопроводі. Вимірюючи ЕРС, наведену в електропровідній рідині, яка під час свого руху перетинає магнітне поле первинного перетворювача, можна визначити середню швидкість рідини, а разом із тим і об'ємну витрату.

Вимірювання витрати рідини електромагнітним методом може бути здійснене як за умови наявності постійного збудливого магнітного поля, так і за умови наявності змінного поля первинного перетворювача витрати.

2.2.5 Ультразвукові витратоміри

В останні роки стали популярними два типи ультразвукових витратомірів, які ґрунтуються на використанні, відповідно, ефекту Доплера і методів швидкості поширення імпульсів. Робота доплерівського витратоміра ґрунтується на існуванні різниці частот випромінюваного ультразвукового променю і променю, відбитого від рухомої частинки або пухирця в рухомій рідині. Ця різниця частот залежить від швидкості частинки, а отже, і рідини.

Швидкість поширення імпульсу ультразвукової енергії буде більшою під час переміщення в напрямі руху рідини і меншою під час переміщення в напрямі, протилежному потоку. Таким чином, час, необхідний для проходження імпульсу від одного ультразвукового передавача до іншого, розташованого діаметрально протилежно по трубопроводу на деякій відстані від першого, буде залежати від швидкості рухомої рідини.

Основною перевагою ультразвукових витратомірів є можливість їх розміщення на зовнішньому боці металевої труби, хоч подібні зовнішні вимірювачі, як правило, мають невисоку точність (±5% од верхньої межі швидкості потоку).

2.2.6 Діафрагмові витратоміри

Цей витратомір використовується для вимірювання споживання газу в побуті і також у промисловості.

Газовий лічильник поділений на дві частини, при цьому газ надходить у верхню камеру, з якої він подається за допомогою клапанів відповідно всередину і назовні двох сильфонів, розташованих окремо один від одного в нижній частині вимірника. У міру того, як газ витісняється з будь-якої частини сильфонів, він проходить через клапани на вихідні отвори, які сполучені з вихідною трубкою вимірника. Під час надходження газу в працюючі прилади, тиск газу спричиняє зворотно-поступальний рух сильфонів, і цей рух, що перетворюється системою з'єднаних стержнів, важелів і шестерень, забезпечує почергово управління клапанами і показами вимірника.

Діафрагмовий витратомір — це ще один тип об'ємного витратоміра.

2.3  Порядок виконання роботи

2.3.1 Отримати комплект приладів в викладача

2.3.2 За даними, написаними на приладах, звести до таблиці наступну інформацію: тип приладу, спосіб вимірювання, енергоносій, робочий діапазон, клас точності.

2.3.3 Зробити висновки по роботі.

Експериментальна частина

Таблиця №1 – Дані приладів

Лічильник

Спосіб вимірювання

Тип приладу

Енергоносій

Робочий діапазон, м/ч

, кПа

Газу

Механічний

РЛ-6

Газ

0,0610

20

Газу

Механічний

G6 ВІЗАР V2

Газ

0,0610

25

Води

Механічний

ВСКМ 7/25ч

Вода

35

Води

Механічний

ВСКМ 16/40ч

Вода

8

Висновок: в даній лабораторній я ознайомився з приладами для енергозбереження природних ресурсів, а також з їх будовою та принципом дії.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

84076. Терморегуляция у детей младшего возраста 31.18 KB
  Температура тела ребенка в первые месяцы жизни не вполне постоянна. Она может изменяться под влиянием различных факторов: охлаждения или перегревания тела приема пищи крика и так далее. Так у новорожденных на 1 кг массы тела приходится 700 см2 кожи у десятилетних детей 425 см2 а у взрослых 220 см2. Накопление тепла в организме способствует повышению температуры тела.
84077. Предмет и задачи анатомии и физиологии, предмет и задачи возрастной анатомии и физиологии 29.86 KB
  Физиология – наука о функциях живого организма как единого целого о процессах протекающих в нём и механизмах его деятельности. В настоящее время физиология и анатомия накопили огромный фактический материал. Это привело к тому что от физиологии и от анатомии отпочковываются две самостоятельные науки – это возрастная анатомия и возрастная физиология. Возрастная физиология – это наука которая изучает особенности процесса жизнедеятельности организма на разных этапах онтогенеза.
84078. Современные методы изучения организма. Клетка, строение животной клетки 33.92 KB
  Клетка строение животной клетки. Масса и длина тела окружность грудной клетки и талии обхват плеча и голени толщина кожножировой складки – все это и многое другое традиционно измеряют антропологи с помощью медицинских весов ростомера антропометра и других специальных приспособлений. В каждой клетке различают две основные части цитоплазму и ядро в цитоплазме в свою очередь содержатся органоиды мельчайшие структуры клетки обеспечивающие ее жизнедеятельность митохондрии рибосомы клеточный центр и др. В ядре перед делением...
84079. Ткани, органы и системы органов 30.93 KB
  Особенностью соединительной ткани является сильное развитие межклеточного вещества. К соединительной ткани относятся кровь лимфа хрящевая костная жировая ткани. Благодаря сокращению скелетных мышц становится возможным передвижение тела в пространстве; особое строение сердечной мышечной ткани обеспечивает одновременное сокращение больших участков сердечной мышцы. Структурной единицей нервной ткани является нервная клетка нейрон состоящий из тела овальной звездчатой или многоугольной формы и отходящих от него отростков.
84080. Общие принципы регуляции работы организма 22.35 KB
  Регуляция в живых организмах представляет собой совокупность процессов обеспечивающих необходимые режимы функционирования достижение определенных целей или полезных для организма приспособительных результатов. Процесс физиологической регуляции является основой самоудовлетворения потребностей живого организма.
84081. Эндокринная система, эндокринные железы и функции основных гормонов 31.16 KB
  Железа внутренней секреции производит гландулярные гормоны к которым относятся все стероидные гормоны гормоны щитовидной железы и многие пептидные гормоны. Диффузная эндокринная система представлена рассеянными по всему организму эндокринными клетками продуцирующими гормоны называемые агландулярными за исключением кальцитриола пептиды. Гормоны органические соединения вырабатываемые определенными клетками и предназначенные для управления функциями организма их регуляции и координации. Гормоны биологические активные вещества...
84082. Нервная система, принципы нервной регуляции 46.5 KB
  Нервная система – одна из важнейших систем, которая обеспечивает координацию и регуляцию протекающих в организме процессов и устанавливает взаимосвязь с внешней средой. Изучает ее работу – неврология.
84083. Скелет. Функции костной системы. Особенности строения костей и их соединений 74.95 KB
  Особенности строения костей и их соединений. Скелет это комплекс костей различных по форме и величине. У человека более 200 костей 85 парных и 36 непарных которые в зависимости от формы и функции делятся на: трубчатые кости конечностей; губчатые выполняют в основном защитную и опорную функции ребра грудина позвонки и др. Эластичность упругость костей зависит от наличия в них органических веществ а твердость обеспечивается минеральными солями.
84084. Рост и развитие скелета, зоны роста костей, периоды ускоренного роста человека 29.7 KB
  Под зонами роста понимают хрящевые участки костной структуры человека в позвоночнике и на окончаниях трубных костей. Пока на этих участках находится не огрубевшая ткань возможно значительное увеличение длины тела под влиянием гормонов роста. Позже когда зоны роста закрываются стимулировать удлинение тела становится невероятно сложной или даже невозможной задачей.