Вхідні дані до розрахунку

Номінальне значення тиску p_н= 4 + 0, 2 n кгс/см²

Номінальне значення температури t_н= 180 + 2 n ⁰С.

Номінальне значення витрати т/год

де n - номер варіанту.

Частина 1

Тиск пари вимірюється комплектом що містить:

- вимірювальний перетворювач надлишкового тиску 'Сапфир-22ДИ', класу точності 0.5, з межею вимірювання 0...16 кгс/см²;

- вторинний прилад РП - 160 з похибкою запису 1%, та межею вимірювання 0...16 кгс/см².

Температура пари вимірюється комплектом що містить:

- термометр опору платиновий типу ТСП 50П (R₀ = 50 Ом), класу В.

- вторинний прилад РП - 160, клас точності запису 1, та межею вимірювання 0...300⁰С.

Витрата пари Gп вимірюється комплектом приладів:

- витратомірним звужуючим пристроєм в комплекті с дифманометром типу ДМ, класу точності 0, 5 та межею вимірювання 0...400 кгс/м²; блоком вилучення кореня (БИК) класу точності 0, 25;

- вторинним приладом РП - 160 з межею виміру 0...25 т/ч та класом точності запису 1.

Похибка вимірювання витрати, крім той що вносить вторинний прилад, визначається за графіком

Визначення добової витрати пари, середньодобового тиску і температури здійснювалося при обробці діаграм планіметрируванням з похибкою 0, 4%.

Частина 2

Для підвищення рівня автоматизації і точності обліку кількості теплоти встановили лічильник теплової енергії СПТ-90. Основні наведені погрішності складають:

±0.1% - за показаннями температури;

±0.2% - за показаннями тиску;

±0.2% - за показаннями масової витрати.

Визначити:

Абсолютну та відносну похибки виміру кількості теплоти.

Надати рекомендації щодо зменшення похибки виміру кількості теплоти.

6 Стисла вказівка щодо виконання розрахунку

6.1 C початку розрахунку слідує визначити номінальні значення параметрів: номінальну витрату, тиск і температуру пари, його ентальпію і густину, значення поправочного коефіцієнту на зміну густини пари і дійсну витрату пари.

Значення густини і ентальпії знаходять по [2]. Якщо номінальні значення параметрів знаходяться між вузлами таблиці, те необхідні значення знаходять наступним чином. Складається таблиця наступного виду:

Де t_x, p_x – задані значення температури і тиску; h_xx – значення параметру, що знаходиться (в даному випадку ентальпії); p₁, p₂, t₁, t₂ – значення тиску і температури, яки означені в таблиці; h₁₁, h₁₂, h₂₁, h₂₂ – значення параметру при відповідній температурі і тиску.

Знаходять проміжні значення параметру для заданого тиску p_x і при постійній температурі t₁:

(6.1)

При температурі t₂ h_2x знаходиться аналогічно, тільки замість h₁₂ і h₁₁ підставляють h₂₂ і h₂₁, відповідно.

По знайденим значенням h_1x і h_2x знаходять h_xx при заданому значенні температури t_x

(6.2)

При визначенні густини пари рекомендується скласти таблицю, яка аналогічна наведеної вище, для значень густини пари, розрахованих як зворотна величина наведених в [2] питомих об'ємів.

При використанні таблиць теплофізичних параметрів слідує пам'ятати, що значення параметрів у таблиці наведені для абсолютного тиску, а в завданні до розрахунку вказаний надлишковий тиск.

6.2 Оскільки розрахунок кількості теплоти виробляється за формулою, те такі вимірювання є непрямі. Тому розрахунок погрішності вимірювання кількості теплоти проводять за формулою (4.2). Коефіцієнти впливу знаходяться з формули (5.1) при номінальних значеннях и h.

6.3 Розрахунок погрішності вимірювання кількості теплоти при використанні комплекту приладів.

6.3.1 Погрішності вимірювання і h також знаходять за формулою (4.2), оскільки знаходження цих величини є непрямими вимірюванням.

6.3.2. Коефіцієнти впливу при визначенні D знаходяться з залежності (5.2) при номінальних значеннях G п і k.

6.3.3 Абсолютну погрішність вимірювання G п розраховують за формулою (4.2), куди входять в якості незалежних змінних наступні величини: абсолютна погрішність вимірювання витрати, яка вноситься пристроєм, що звужує, дифманометром і блоком вилучення кореня; абсолютна погрішність вимірювання витрати, яка вноситься вторинним приладом; абсолютна погрішність планіметрирування. Перша складова знаходиться як добуток номінальної витрати і відносної погрішності, яка знаходиться з графіку при даній витраті. Друга складова знаходиться за формулою (4.3). Третя складова знаходиться як добуток відносної похибки планіметрирування на номінальне значення витрати.

6.3.4 Абсолютну погрішність визначення поправочного коефіцієнту на зміну густини пари знаходять за формулою (4.2). Коефіцієнти впливу знаходять з виразу (5.3). Абсолютна погрішність визначення градуіровочної густини складає половину значення останньої цифри, що значиться: для ρ _гр = 2, 65 кг/м³ – Dρ _гр = 0, 025 кг/м³.

6.3.5 Оскільки визначення значення дійсної щільності є непрямим вимірюванням, те абсолютна погрішність визначення дійсної густини робиться по (4.2). При цьому незалежними змінними є значення погрішностей вимірювання температури і тиску, а коефіцієнти впливу визначаються з таблиці:

і (6.3)

6.3.6 Абсолютна погрішність вимірювання тиску визначається по формулі (4.2), куди входять в якості незалежних змінних наступні величини: абсолютна погрішність вимірювання тиску, яку вносить вимірювальний перетворювач тиску; абсолютна погрішність вимірювання тиску, яку вносить вторинний прилад; абсолютна погрішність планіметрирування. Перша і друга складові знаходяться по формулі (4.3). Третя складова знаходиться як добуток відносної помилки планіметрирування на номінальне значення тиску.

6.3.7 Абсолютна погрішність вимірювання температури визначається по формулі (4.2), куди входять в якості незалежних змінних наступні величини: абсолютна погрішність вимірювання температури, яку вносить термометр опору; абсолютна погрішність вимірювання температури, яку вносить вторинний прилад; абсолютна погрішність планиметрирування. Абсолютна погрішність вимірювання температури термометром опору класу В розраховується за формулою

D_ТС=0.3+0.005*t,

де t – значення температури, яка вимірюється, °С.

Друга складова знаходиться по формулі (4.3). Третя складова знаходиться як добуток відносної помилки планіметрирування на номінальне значення температури.

6.3.8 По знайденим значенням погрішностей вимірювання тиску і температури визначають погрішність вимірювання густини пари, далі визначають погрішність вимірювання поправочного коефіцієнту на зміну густини пари. По знайденому значенню визначають погрішність вимірювання дійсної витрати пара.

6.3.9 Абсолютну погрішність вимірювання ентальпії пари визначають аналогічно абсолютної погрішності вимірювання густини пари, розрахованої в п. 6.3.5 Замість значень густини в (6.3) підставляються значення ентальпій. Значення абсолютних погрішностей вимірювання тиску і температури визначені в п. 6.3.6 і п. 6.3.7.

6.3.10 По знайденим значенням абсолютної погрішності вимірювання ентальпії і дійсного значення витрати пари визначають значення погрішності вимірювання кількості теплоти.

6.4 Розрахунок погрішності вимірювання кількості теплоти при використанні теплолічильника.

6.4.1 При розрахунку погрішності вимірювання кількості теплоти, яка виміряна теплолічильником необхідно розрахувати нові значення погрішностей вимірювання тиску, температури і витрати пара.

6.4.2 Абсолютна погрішність вимірювання тиску визначається по формулі (4.2), куди входять в якості незалежних змінних наступні величини: абсолютна погрішність вимірювання тиску, яку вносить вимірювальний перетворювач тиску і абсолютна погрішність вимірювання тиску, яку вносить теплолічильник.

6.4.3 Абсолютна погрішність вимірювання температури визначається по формулі (4.2), куди входять в якості незалежних змінних наступні величини: абсолютна погрішність вимірювання температури, яку вносить термометр опору і абсолютна погрішність вимірювання температури, яку вносить теплолічильник.

6.4.4 Абсолютну погрішність вимірювання дійсної витрати пара розраховують по формулі (4.2), куди входять в якості незалежних змінних наступні величини: абсолютна погрішність вимірювання витрати, яку вносить пристрій, що звужує, дифманометр і блок вилучення кореня і абсолютна погрішність вимірювання витрати, яку вносить теплолічильник.

6.4.5 Перераховують абсолютну погрішність вимірювання ентальпії пари аналогічно п. 6.3. 9.

6.4.6 По знайденим значенням абсолютної погрішності вимірювання ентальпії і дійсного значення витрати пари визначають значення погрішності вимірювання кількості теплоти.

Графік виконання РГР.

ЛІТЕРАТУРА

1. Кузнецов Н.Д., Чистяков В.С. Сборник задач и вопросов по теплотехническим измерениям и приборам. М.: Энергоатомиздат, 1985 г.

2. Ривкин С.Л. Термодинамические свойства воды и водяного пара: Справочник - М.: Энергоатомиздат, 1984 г.

3. " Основы метрологии" (Учебно-методическое пособие для студентов специаль-ности 7.0925.01 и работников цеха тепловой автоматики и измерений АЭС) В.А. Демченко, Н.В. Афанасьев – Южноукраинск: ПО ЮУ АЭС, ОГПУ, 1997.

4. Атамалян Э.Г. Приборы и методы измерения электрических величин: Учебн. пособие для втузов. – 2-е изд., перераб. и доп.- М.: Высш. шк., 1989.

5. ДСТУ 2682-94. Державна система забезпечення єдності вимірювань. Метрологічне забезпечення. Основні положення. – Київ: Держстандарт України. 1994.

6. ГОСТ 2.105—95. Единая система конструкторской документации. Общие требования к текстовым документам. – Минск: 1996.

Додаток А

Міністерство освіти і науки України

Одеський національний політехнічний університет

Енергетичний Інститут

Кафедра автоматизації теплоенергетичних процесів

Спеціальність: 6.0905 " Енергетика"