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天然氣流量計算實例(孔板開孔直徑設計計算)
點擊次數(shù):783 發(fā)布時間:2020-12-20 11:19:20
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。
已知條件
測量管內徑:D20=259.38mm(20號鋼的新無縫管)
氣流常用流量:qnp=8.14m3/s;*大流量:qnk=11.25m3/s;*小流量:qnx=4.00m3/s。
氣流常用溫度:=15℃
氣流常用差壓:
氣流常用表靜壓:
當?shù)爻S么髿鈮海?/div>
節(jié)流裝置經(jīng)檢驗符合SY/T6143-1996標準有關技術規(guī)定。
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℃
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(shù)
0.8682
0.0625
0.0238
0.0072
0.0064
0.0025
0.0034
0.0027
0.0004
0.0004
0.0068
0.0157
輔助計算
求測量管直徑D。按式(A3)求出D值。
D=259.38
求天然氣的相對密度Gr。按A1.2規(guī)定
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
求天然氣的等熵指數(shù)。按A1.3規(guī)定
 
從表A6查得相應流動狀態(tài)下的比定壓熱容cp=2.324,定容比熱容cv=1.713。
所以 
求天然氣的動力黏度。按A1.1.3有關規(guī)定,天然氣的動力黏度由表A5查得相應流動狀態(tài)下的黏度值,即
 
求管徑雷諾數(shù)ReD。
常用流量時的管徑雷諾數(shù)
ReDcom=6
ReDcom =6
ReDcom=6
計算順序
求近似值。因為
 
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
 
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
 
E=1.0603
C=0.6038
 =0.5797
d=0.5797
差壓計刻度核算。由式(3.49)得
 
*大流量時差壓計刻度核算。假設*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
 
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*大時,差壓計刻度為刻度上限的百分數(shù)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。
*小流量時差壓計刻度核算。假設*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*小時差壓計刻度為刻度上限的百分數(shù)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(jīng)*大和*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。