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

35318. Основи аудиту, конспект лекцій 718.5 KB
  Аудиторська діяльність - підприємницька діяльність, яка включає в себе організаційне і методичне забезпечення аудиту, практичне виконання аудиторських перевірок (аудит) та надання інших аудиторських послуг.
35319. Тема. Знаходження розвязку системи лінійних рівнянь методом Зейделя Мета. 46.5 KB
  Знаходження розвязку системи лінійних рівнянь методом Зейделя Мета. Навчитися вирішувати систему лінійних рівнянь методом Зейделя с заданою точністю; скласти програму. Методом Зейделя вирішити систему лінійних рівнянь з точністю до 0001. У чому суть методу Зейделя Які формули метода Зейделя У якому випадку ітерації по методу Зейделя зходяться Як оцінити похибку наближень коренів системи лінійних рівнянь по методу Зейделя У чому відмінність розрахунків наближеного рішення системи лінійних рівнянь по методу ітерацій і по методу...
35320. Тема: Керування папками файлами та ярликами. 263.5 KB
  Відкрити вікно диска D: і створити в ній папку NEW літери латинські 2.Перейменувати папку NEW у папку НОВА літери кирилиці.З папки диска D: скопіювати в папку НОВА будь який файл або папку 4. З папки диска D: перемістити в папку НОВА будь який файл або папку 5.
35321. Тема: Робота з контролюючими і діагностичними програмами. 466 KB
  Призначення: оволодіння засобами виконання основних операцій з дисками дозволить раціонально використовувати диски у повсякденній роботі а в деяких випадках врятувати дані на пошкодженому диску чи просто зробити його знову придатним для роботи.Індивідуальне завдання Виконати перевірку жорсткого диска С: Пуск Программы Стандартные Служебные Проверка диска . Виконайте стандартну перевірку диска С одержте звіт про виконання. Виконайте повну перевірку диска А одержте звіт про виконання.
35322. Информационные технологии в корпоративных сетях 3.32 MB
  Сменим, для удобства, их имена на IP адреса и сеть к которой они будут принадлежать. В данном случае это сеть VLAN10. Затем поместим на стенд один switches – generic. Его имя мы менять не будем — незачем, и так ясно, что он первый.
35324. MS Excel. Структура таблиці. Типи даних. Консолідація да 325.5 KB
  Структура таблиці. Мета:Уміти налаштовувати параметри робочого аркуша вводити текстові числові дані і формули в таблицю редагувати дані форматувати дані і таблиці копіювати формули і таблиці. Яка сума буде на його рахунку через 10 років Відобразити щорічні зміни на рахунку у вигляді таблиці рис. Форматування таблиці.
35325. Побудова діаграм в MS Excel 443 KB
  Запустіть Майстра діаграм і виконайте перший крок: задайте тип і вигляд діаграми. Задайте параметри діаграми. Сформатуйте область діаграми. Активізуйте контекстне меню області діаграми.
35326. Тема: MS ccess. Створення бази даних у вигляді декількох таблиць. 262 KB
  Створення бази даних у вигляді декількох таблиць. План Основні поняття про бази даних. Задача Успішність Створити базу даних з трьох таблиць: Оцінки рис. Оцінки Номер Прізвище Ім'я Мат Інф Фіз Літ Мова 1 Артист Іван 5 5 4 3 3 2 Мицик Орест 3 3 4 4 3 3 Бодак Марта 5 5 5 5 5 4 Пелех Іра 4 4 5 5 5 5 Іваник Микола 5 5 5 4 4 6 Боженко Роман 5 5 4 4 4 7 Ковальчук Лілія 4 4 4 4 4 8 Захарко Оксана 3 3 3 3 3 9 Матвішін Василь 5 5 4 5 4 10 Атарова Леся 3 2 3 3 4 Адреса Номер Прізвище Ім'я Адреса 1 Артист Іван Леніна 32 1 2 Мицик Орест Маликіна 36 2...