bao cao do luong nhiet
1 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM BÀI BÁO CÁO BỘ MÔN: ĐO LƯỜNG NHIỆT. ĐỀ TÀI: CÁC THIẾT BỊ ĐO LƯU LƯỢNG. GVHD: Đoàn Minh Hùng. SINH VIÊN THỰC HIỆN: 1. Nguyễn Văn Hương 2. Hoàng Quang Ngọc 3. Hà Hồng Hải 4. Trần Trung Thuấn 5. Phạm Bá Thắng 6. Phạm Văn Hoàng 7. Nguyễn Ngọc Linh 8. Lê Văn Đức 9. Nguyễn Thế Viễn 10. Nguyễn Trãi ĐO LƯỜNG NHIỆT 2 ĐẶT VẤN ĐỀ NỘI DUNG 1. Đồng hồ đo lưu lượng theo phương pháp dung tích. 2. Đồng hồ đo lưu lượng khí. 3. Đồng hồ đo lưu lượng khối lượng 4. Lưu lượng kế kiểu nhiệt điện 5. Đồng hồ đo lưu lương kiểu chênh áp. 6. Đồng hồ đo lưu lượng siêu âm. 7. Lưu lượng kế kiểu pittông. 8. Đồng hồ đo Vortex (dòng xoáy). 9. Đồng hồ đo lưu lượng tuabin. 10.Lưu lượng kế kiểu diện từ. 11.Rotamet. 12.Đo lưu lượng theo kiểu giáng áp của thiết bị tiết lưu. KẾT LUẬN ĐO LƯỜNG NHIỆT 3 Việc đo lường chính xác lưu lượng dòng môi chất (khí, hơi, chất lỏng) là cực kỳ quan trọng trong nhiều nhà máy cũng như trong quy trình sản xuất hóa chất/năng lượng và nguồn năng lượng/thực phẩm/nước giải khát/dược phẩm/giấy/hạt nhân/…Vì vậy nhiều thiết bị đo đã được phát triển để đo và kiểm soát dòng môi chất . Trong bài thuyết trình này, chúng ta tìm hiểu các loại đồng hồ đo và các thiết bị tiết lưu để giải quyêt vấn đề trên. Lưu lượng kế là cảm biến đo không thể thiếu để đo lưu lượng của chất khí, chất lỏng, hay hỗn hợp khí-lỏng trong các ứng dụng công nghiệp như thực phẩm-nước giải khát, dầu mỏ- khí đốt, hóa chất-dược phẩm, sản xuất giấy, điện, xi măng … Trên thị trường, các loại lưu lượng kế rất đa dạng và luôn sẵn có cho bất kỳ ứng dụng công nghiệp hay dân dụng nào. Việc chọn lựa cảm biến đo lưu lương loại nào cho ứng dụng cụ thể thường dựa vào đặc tính chất lỏng (dòng chảy một hay hai pha, độ nhớt, độ đậm đặc, …), dạng dòng chảy (chảy tầng, chuyển tiếp, chảy hỗn loạn, …), dải lưu lượng và yêu cầu về độ chính xác phép đo. Các yếu tố khác như các hạn chế về cơ khí và kết nối đầu ra mở rộng cũng sẽ ảnh hưởng đến quyết định chọn lựa này. Nói chung, độ chính xác của lưu lượng kế còn phụ thuộc vào cả môi trường đo xung quanh. Các ảnh hưởng của áp suất, nhiệt độ, chất ĐO LƯỜNG NHIỆT 4 lỏng/khí hay bất kỳ tác động bên ngoài nào đều có thể ảnh hưởng đến kết quả đo. Định nghĩa lưu lượng Là lượng vật chất (hoặc năng lượng) được vận chuyển đi trong một đơn vị thời gian. G = dG/dt hoặc Q = dQ/dt G: lưu lượng khối lượng; Q: lưu lượng thể tích; Đồng hồ đo lưu lượng được gọi là lưu lượng kế. Các trị số G, Q tính trên chỉ là trị số trung bình của lưu lượng trong khoảng thời gian ∆τ Đơn vị lưu lượng Là đơn vị dẫn xuất, thông thường hay dùng Kg/s, Kg/h, Kg/ph, tấn/giờ, l/s, m 3 /h… Các đơn vị dùng đo lưu lượng được sử dụng ở các nước khác: 1 gallon mỗi phút (gpm) = 231 (inch 3 /phút) = 63,09 (cm 3 /s). • 1 lit = 0,26417 (gallon) o = 1000 (cm 3 ). 1 (ft 3 /phút)(foot khối/phút) = 0,028317 (m 3 /phút) o = 471,95 (cm 3 /s). 1 (ft 3 /phút tc tại 20 0 C,1atm) = 0,07513 (pound khối lượng/phút) o = 0,54579 (g/s). ĐO LƯỜNG NHIỆT 5 1. ĐO LƯU LƯỢNG THEO PHƯƠNG PHÁP DUNG TÍCH 1.1 LƯU LƯỢNG KẾ KIỂU ĐĨA TRÒN Chất lỏng vào phía bên trái đồng hồ, và đập vào đĩa được gắn trên đó, để dòng chất lỏng xuyên qua đồng hồ và đĩa phải chuyển động để cả hai phía đỉnh và đáy đều chạm vào thành của lưu lượng kế. ĐO LƯỜNG NHIỆT 6 Khi mà đĩa chuyển động thì thể tích của chất lỏng được hiển thị thông qua bánh răng và bộ đếm được gắn với đĩa động. Loại đồng hồ đĩa động này cho kết quả với sai số là 1%. ĐO LƯỜNG NHIỆT Hình 3 1.2 LƯU LƯỢNG KẾ KIỂU CÁNH QUAY (CÁNH TRƯỢT) Những cánh quay sẽ quay sao cho nó tiếp xúc với vỏ của đồng hồ. Trục của bánh lệch tâm được nối với bộ đếm để ghi nhận thể tích của dòng chất lỏng đã di chuyển qua. Độ sai số của dụng cụ đo loại này là 0.5%, và tương đối chính xác đối với chất lỏng có độ nhớt lớn. Hình 4 7 1.3 LƯU LƯỢNG KẾ DẠNG BÁNH CÔNG TÁC Đây là loại dụng cụ đo cả chất khí và lỏng. Những bánh công tác và vỏ được gia công kỹ để chúng tiếp xúc với nhau. Bằng cách này chất lỏng vào sẽ phải di chuyển giữa hai bánh và được truyền ra ngoài, kết quả là làm cho bánh công tác quay. Số vòng quay của roto được tập hợp lại để xác định thể tích của dòng chất lỏng ĐO LƯỜNG NHIỆT Hình 6 1.4 LƯU LƯỢNG KẾ ĐO CHẤT LỎNG (KIỂU BÁNH RĂNG) Độ chênh áp suất của dòng chảy khi qua lưu lượng kế là: - Ở vị trí như bánh răng 1 thì các lực cân bằng nhau nên không tạo được moment quay để làm bánh răng 1 chuyển động. - Ở vị trí như bánh răng 2 thì moment quay do P1 tạo nên lớn hơn moment quay do P2 tạo nên, bánh răng 2 sẽ quay theo chiều tác dụng của P1 và kéo bánh răng 1 quay theo. - Lúc này bánh răng 2 là bánh chủ động, 8 - Ưu điểm: Tổn thất áp suất của dòng chảy khi qua lưu lượng kế khá nhỏ, cho phép đo được các chất lỏng có độ nhớt nhỏ hoặc rất lớn; sai số đo tương đối nhỏ ( có thể khoảng 0,3-1,5%). - Nhược điểm: Khó chế tạo nên giá thành đắt. ĐO LƯỜNG NHIỆT Hình 7 9 2. ĐỒNG HỒ ĐO LƯU LƯỢNG KHÍ. ĐO LƯỜNG NHIỆT Các bánh quay có dạng số 8 không ăn khớp nhau bằng bánh răng mà tiếp xúc nhau theo mặt trụ ở bên cạnh Ở lưu lượng định mức thì tốc độ của roto có thể tới 1000 vòng/phút hoặc lớn hơn. 10 Trong công nghiệp thường dùng loại có lưu lượng định mức là 6 m 3 /h, nếu cần đo lưu lượng lớn hơn thì người ta chia dòng khí thành nhiều nhánh có lưu lượng không quá 6 m 3 /h và dùng lưu lượng kế trên để đo lưu lượng các nhánh. Lưu lượng kế có kích thước tương đối không lớn nhưng hiệu quả rất cao. 3. ĐO LƯU LƯỢNG KHỐI ĐO LƯỜNG NHIỆT Đồng hồ đo lưu lượng khối GF90 Lưu lượng khối lượng Là lượng vật chất tính theo khối lượng chuyển động qua tiết diện dòng đang xét trong một đơn vị thời gian. Qm = m/T (2) Trong đó Qm : là lưu lượng khối lươngj vật chất, kg/h. m: là khối lượng vật chất chuyển động qua, kg T: là thời gian mà vật chất chuyển động qua, h (giờ) Lưu lượng đi qua mốt ống cảm biến hình bán nguyệt hoặc hình tròn mà nó bị dao động với biên độ và tần số biết trước khi nó còn rỗng . Khi nó được điền đầy chất lỏng, tần số và biên độ giao động giảm xuống. Chất lỏng càng nặng tần số và biên độ càng giảm . Động lực của chất lỏng dao động bị uốn cong làm chất lỏng tác dụng một lực lên thành ống làm cho ống hơi bị xoắn. Độ xoắn tăng khi lưu lượng khối lượng tăng và nó được sử dụng để đo lưu lượng. [...]... được sử dụng để đo nước thải và các loại chất lỏng bẩn khác và bùn, là những yếu tố thường làm hỏng thiết bị cảm biến truyền thống Nguyên tắc hoạt động cơ bản dựa trên sự dịch chuyển tần số (Hiệu ứng Doppler) của một tín hiệu siêu âm khi nó được phản xạ bởi những hạt lơ lửng hoặc bọt khí (không liên tục) khi chuyển động ĐO LƯỜNG NHIỆT 13 7 LƯU LƯỢNG KẾ KIẾU PITTÔNG ĐO LƯỜNG NHIỆT 14 Khi cần đo lưu... chính của đồng hồ này là độ nhạy thấp khi có biến đổi của các điều kiện quá trình và mức độ bị ăn mòn th ấp so với loại đồng hồ đo tua bin Bên cạnh đó, chi phí bảo trì và chi phí ban đầu thấp Vì những lý do ĐO LƯỜNG NHIỆT 15 trên, người ta thường sử dụng đồng hồ loại này Đồng hồ Vortex không cần chọn công suất ĐO LƯỜNG NHIỆT 16 9 THIẾT BỊ ĐO KIẾU TURBINE Một loại thiết bị đo lưu lượng cũng khá phổ biến... chính của ratomet gồm một ống hình nón cụt nằm thảng đứng bên trong có một phao Ống hình nón có đầu lớn ở bên trên, đầu nhỏ ở phía dưới - Phao có đường kính nhỏ hơn nằn trong ống nên có thể lên xuống tự do khi bị dòng môi chất đẩy theo chiều từ dưới lên ĐO LƯỜNG NHIỆT 18 Cấu tạo của các bộ phận chính: Ống hình nón có thể làm bằng thủy tinh hay kim loại - Rotamet ống thủy tinh thường dùng cho áp suất... lượng kế chỉ thị , lưu lượng kế có hệ thống truyền xa kiểu điện - Rotamet thủy tinh có thước chia độ khắc trên ống thủy tinh và dùng phao làm cơ cấu chỉ thị Rotamet nhờ tấm kính nên đọc được kết quả đo do đầu que sắt chỉ thị trên thước chia độ ĐO LƯỜNG NHIỆT 19 12 ĐO LƯU LƯỢNG THEO GIÁNG ÁP CỦA THIẾT BỊ TIẾT LƯU 1 Nghiên cứu sự tiết lưu của dòng chảy 2 Sơ lược về cấu tạo và đặc tính của loại thiết bị . chuyển động. - Ở vị trí như bánh răng 2 thì moment quay do P1 tạo nên lớn hơn moment quay do P2 tạo nên, bánh răng 2 sẽ quay theo chiều tác dụng của. thống. Nguyên tắc hoạt động cơ bản dựa trên sự dịch chuyển tần số (Hiệu ứng Doppler) của một tín hiệu siêu âm khi nó được phản xạ bởi những hạt lơ lửng