Calculation and control software for process and transport applications

Matematica; the scientific company

 

Välkommen till

Matematica

 

 

 

Matematica utvecklar och säljer mjukvara för industri och näringsliv.

 

Bland produkterna finns;

 

-Processline

Marknadsledande beräkningsprogram för flöden i rör. Vänder sig i första hand till processindustrin.

Kan reducera flödesmätfel från 10 till <1%.

 

Ex; Dimensionering och styrsystem/kodgenerering för Normerade flödesmätare som strypflänsar (orifice plates, Blenden), venturis och dysor (nozzles/Duesen)

 

-Matematica.Lib

Ett funktionsbibliotek baserat på vetenskaplig matematik för styrsystem i processindustrin.

 

Ex: Kan användas för beräkning av effekt och energiproduktion i en ångpanna med en

totalosäkerhet<0.5% i st f ca 5% för linjär förenkling. (se flik matematica.Lib)!

 

 

-Shortcut

För effektivisering av transportsystem.

Om du är intresserad läs mer till höger eller kontakta Matematica;

 

 

Matematica

mail@matematica.se

www.matematica.se

+46(0)708387910

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Other Information

    Quick Links

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Processline/Flödesmätning/Stor rapport

                           

DATORBERÄKNING AV STRYPELEMENT FÖR FLÖDESMÄTNING I RÖR

ENLIGT NORM ISO 5167-1 & 2 från 2003

Datum: 2009-11-08 /Tid: 16:02:40

Computerprogram; Processline.0911/Windows från MATEMATICA

Tel: +46-(0)708-387910, e-mail: mail@matematica.se

copyright (c) 1995,2009 Stefan Rudbäck, Matematica, Sweden

Beräkning utförd av Matematica

__________________INDATA_____________________

ISO5167:2003 Flöde: kg/s 1.Strypfläns, Corner tappings

Media: Ånga

Temperatur? (vid + tryckuttag)_______________________(C) 450

Statiskt Tryck? (vid + tryckuttag)_________________(MPa) 5,9

Material strypelement =Rostfritt stål SS2343

1a ordningens utvidgningsfaktor__________________(E-6/C) 17

2a ordningen____________________________________(E-6/C2) 0,0038

Material rörledning =Rostfritt stål SS2343

1a ordningens utvidgningsfaktor__________________(E-6/C) 17

2a ordningen____________________________________(E-6/C2) 0,0038

Invändig rördiameter, kall (=20 C)?_________________(mm) 330,6

Medelradie rk på oskarp inloppskant på hålet?_______(mm) 0

Genomsnittlig rörråhet k?___________________________(mm) 0,075

Differenstryck (för dp-cell, ej = tryckförlust)?___(kPa) 141,3

Håldiameter d, kall (=20 C)?________________________(mm) 243,23

Uppströms störning: 1. En(/två, avstånd>30D) 90 graders böj(ar)

Inbyggnadsställe inloppssida (från övre tryckuttag)?.(m) 10

Inbyggnadsställe utloppssida (från nedre tryckuttag)?(m) 10

__________________UTDATA_____________________

                  HUVUDDATA

Flöde______(ton/h)= 274,92 Flöde_______(m3/h)= 14584

Just.Flöde_(ton/h)= 276,58 Just.Flöde__(m3/h)= 14672

Flöde______(kg/s)= 76,367 Just.Flöde_(kg/s)= 76,829

 

Tabell; Förhållande mellan Flöde och difftryck

(vid drifttillstånd= 450 C, 5,9 MPa)

flöde 7,6367 15,273 22,910 30,547 38,183 45,820 53,457 61,093 68,730 76,367

dp 1,3705 5,5100 12,436 22,168 34,730 50,152 68,471 89,733 113,99 141,30

 

                  MONTERING I RÖRLEDNING

Max excentricitet rör/hål 0% felbidrag________(mm)= 1,0765

Max excentricitet rör/hål 0.3% felbidrag______(mm)= 2,1531

Max vinkel rör/primärelement______________________= 1 GRAD

 

                  INSTÄLLNING AV dp-CELL

1.Linjär dp-cell (för mkt bra noggrannhet från >=50 till 100% flöde)

Ställ in dp-cellen så att den ger 20 mA vid maxdifftryck= 141,30 kPa

Beräkna sedan flödet med flödesberäkningsmetod 1,2 eller 3 nedan

2.Rotutdragande dp-cell (för bra noggrannhet från <50 till 100% flöde)

2.1.Bästa noggrannhet vid normalflöde=67%*maxflöde;

Ställ in dp-cellen så att den ger 20 mA vid justerat maxflöde=

76,829 kg/s= 141,30 kPa

2.2.Bästa noggrannhet vid maxflöde;

Ställ in dp-cellen så att den ger 20 mA vid

76,367 kg/s= 141,30 kPa

2.3.Bästa noggrannhet vid alla flöden;

Ställ in dp-cellen så att den ger 20 mA vid

76,367 kg/s= 141,30 kPa

Förbättra därefter flödesvärdet i dator genom att multiplicera/dividera med

faktorerna fmat och fdens(/fdens_mat) enligt flödeberäkningsmetod 3 & 4 nedan.

 

                  1 ELLER 2 dp-celler?

1.Medel osäkerhetsbidrag med 1 dp-cell (% av maxflöde)= 0,129

2.Medel osäkerhetsbidrag med 2 dp-celler (% av maxflöde)= 0,062

(Om dp-cellernas osäkerhet = 0.1% av respektive span)

3. Optimal gräns mellan liten och stor dp-cell (% av maxdp)= 30,5

4. Optimal gräns mellan liten och stor dp-cell (% av max flöde)= 55,3

5. Inställning av liten dp-cell; 20 mA=

43,161 kPa =(pos 2.1) 42,462 (2.2) 42,207 (2.3) 42,207 kg/s

(Om dp-cellernas osäkerhet är lika stora i % av respektive span)

                  OLIKA FLÖDESBERÄKNINGSMETODER INKL OSÄKERHETER*

*(vid drifttillstånd= 450 C, 5,9 MPa)

*(OBS! Kvadratrotsberäkningen av flödet i dp-cell ELLER dator, EJ BÅDA!)

Medelosäkerhet i norm mellan min- och maxflöde____(%)= 0,7

1.Medelosäkerhet i norm + beräkningsfel för beräkningsmetod 1;

q_rot_normal= 6,46329*sqrt(dp) < 1,1 %

Används för bästa noggrannhet vid normalflöde=67% av maxflödet

2.Medelosäkerhet i norm + beräkningsfel för beräkningsmetod 2;

q_rot_max= 6,42441*sqrt(dp) < 1,5 %

Används för bästa noggrannhet vid maxflöde.

3.Medelosäkerhet i norm + beräkningsfel för beräkningsmetod 3;

q_pol_mat=q_rot_mat*fmat < 0,7 %

där q_rot_mat= 6,42441*Sqrt(dp)

där fmat(q_rot_mat)=(1-0,17070E-5*q_rot_mat**2*5900,00/(P*1000.00))/0,99005*(1+0,03390/q_rot_mat**(3/4))/1,00131

(Där ** = upphöjt till)

Används för bästa noggrannhet vid alla flöden

 

(*

KODFABRIKEN;Tillverkning av standardiserad kod, IEC61131, ST, t ex ABB Industrial IT

Copyright (c) 2009 Matematica, mail@matematica.se, +46-(0)708-387910

Skalning; 20 mA från dp-cell= 141.300 kPa= 20 mA till stysystem

1.Beräkningsfel<=0,0% av beräknat flödesvärde q_pol_mat_PT

För;7,63668 <q_pol_mat_PT< 76,3668

5,90000 <P< 5,90000

450 <T< 450

2.Parametrar

dpcell real in kPa,=signal från dp-cell, linjär eller rotberäknad

dp_max real in 141.300 kPa=20 mA

dp_rot bool in 0 0=linjär dp-cell/1=rotutdragande dp-cell

q_pol_mat_PT real out kg/s,PT kompenserad & polynomberäknad flödessignal,använd denna

3.Variabler

q_pol_mat real kg/s,polynomberäknat flöde,använd ej

q_rot_mat real kg/s,rotberäknat flöde, använd ej

fmat real

dp real kPa,=beräknat dp = dpcell vid linjär dp-cell

4.Kod

*)

dp:=dpcell;

if dp_rot then

dp:=dpcell*dpcell/dp_max/dp_max*dp_max;

end_if;

q_rot_mat:=6.42441*Sqrt(dp);

fmat:=(1-0.17070E-5*expt(q_rot_mat,2)*5900.00/(P*1000.00))/0.99005*(1+0.03390/expt(q_rot_mat,0.75))/1.00131;

q_pol_mat:=q_rot_mat*fmat;

(*enkel Tryck/Temp-korrigering av densitet, avancerad se densitetsberäkningar*)

q_pol_mat_PT:=q_pol_mat*sqrt(P*1000.00/5900.00*(273.15+450.000)/(273.15+T));

 

Osäkerhet i norm vid beräknat flöde____________(%)= 0,7294

                  FLÖDESRAPPORT

Minflöde____________________________________(kg/s)= 7,6367

Tryckförlust vid maxflöde (ej = difftryck)___(kPa)= 66,856

Tryckförlust vid minflöde (ej = difftryck)___(kPa)= 0,6484

Effektförlust vid maxflöde____________________(kW)= 270,84

Flödeshastighet i rör (vid maxflöde)_________(m/s)= 46,446

Flödeshastighet i förstrypning (vid maxflöde)(m/s)= 86,360

Flödeshastighet i vena contracta vid maxflöde(m/s)= 148,15

(KRITISKT FLÖDE= 376 % av maxflöde)

Reynolds tal (vid maxflöde)_______________________= 1,0983E7

Normens maxflödesgräns_____________(% av maxflöde)= 292,57

Normens minflödesgräns_____________(% av maxflöde)= 0,0789

                  FYSIKRAPPORT

Densitet___________________________________(kg/m3)= 18,851

Dynamisk viskositet______________________(Pas*E-6)= 26,566

Kappa (Isentropisk expansionskoefficient)_________= 1,2822

Temperaturkorrektionsfaktor håldiameter___________= 1,0080

Temperaturkorrektionsfaktor rördiameter___________= 1,0080

                  NORMRAPPORT

Epsilon___________________________________________= 0,9905

Alfa______________________________________________= 0,0000

Beta (d/D) vid drifttemperatur____________________= 0,7357

Öppningsförhållande m (beta*beta) vid drift_______= 0,5413

 

Fel-/Osäkerhetskalkyl

Norm/Flödesberäkningsmetod 1/2/3?_______________________(N/1/2/3) 3

FEL/OSÄKERHETSKÄLLA           STORLEK BIDRAG TILL FLÖDESMÄTOSÄKERHET (%)

Flöde i % av maxflöde________________ 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0 70,0 80,0 90,0 100  mv

Normosäkerhet                         0,73 0,73 0,73 0,73 0,73 0,73 0,73 0,73 0,73 0,73 0,73

Flödesberäkningsfel                   0,08 0,00 -0,0 -0,0 -0,0 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

dp-cell % av maxdifftryck        0,10 5,01 1,27 0,56 0,32 0,20 0,14 0,10 0,08 0,06 0,05 0,51

dp-cell % av aktuellt difftryck  0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

Rotfunktion i dp-cell (J/N) J

Styrsystem A/D omv % av span     0,10 1,01 0,50 0,34 0,25 0,20 0,17 0,14 0,12 0,11 0,10 0,26

Styrsystem A/D omv % av aktuell  0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

Håldiameter (mm)                 0,01 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

Inloppskantradie (mm)            0,10 0,23 0,23 0,23 0,23 0,23 0,23 0,23 0,23 0,23 0,23 0,23

Rördiameter (mm)                 1,00 -0,2 -0,2 -0,2 -0,2 -0,2 -0,2 -0,2 -0,2 -0,2 -0,2 0,19

Rörråhet (mm)                    0,03 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

Densitet tabellosäkerhet (% akt) 0,10 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05

Densitet beräkningsfel (% akt)   0,10 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05

Viskositet (% akt)               1,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

Kappa (% akt)                    1,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,01 0,01 0,01 0,00

Mediatryck (% akt)               0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

Mediatemp (C)                    0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

Övriga fel % aktuellt flöde           0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

Övriga osäkerheter % aktuellt flöde   0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

Totalosäkerhet % av aktuellt flöde___ 5,19 1,60 1,07 0,93 0,88 0,86 0,85 0,85 0,85 0,84 1,14

Processline/Flödesmätning/Kodfabriken/Bigblock

Automatisk kodgenerering

 

mail@matematica.se

 

Exempel 1,enkel beräkning;

Blindtarm med kod enligt IEC 61131

 

1.tryck och tempkompensering med kompressibilitetsfaktorer

kompminmin:=1.0;

kompmaxmin:=1.0;

kompminmax:=1.0;

kompmaxmax:=1.0;

PkPa:=P*1.00000;

Tmax:=150.000;

Tmin:=140.000;

Pmax:=300.000;

Pmin:=270.000;

kompminmax:=1.00326;

kompmaxmax:=0.99992;

kompminmin:=1.00003;

kompmaxmin:=0.99707;

kvot:=(kompminmin*(Tmax-T)*(Pmax-PkPa)+kompmaxmin*(T-Tmin)*(Pmax-PkPa)

+kompminmax*(Tmax-T)*(PkPa-Pmin)

+kompmaxmax*(T-Tmin)*(PkPa-Pmin))/(Tmax-Tmin)/(Pmax-Pmin);

fdens_mat:=sqrt(PkPa/285.000*418.150/(T+273.15)*kvot);

2.linjarisering av rotberäknad utsignal från dp-cell;

OBS! 20 mA=100 (kPa) i både dp-cell och styrsystem.

if dp_rot then

dp:=dpcell*dpcell/dp_max/dp_max*dp_max;

end_if;

3.Rotberäkning av flödet;

q_rot_mat:=3.64183*Sqrt(dp);

4.Polynomberäkning av flödet

(matematica algoritm);

fmat:=(1-0.79198E-4*expt(q_rot_mat,2)*285.000/(P*1.00000))/0.91962

*(1+0.48334E-2/expt(q_rot_mat,0.75))/1.00037;

q_pol_mat:=q_rot_mat*fmat;

5.*fdens

q_pol_mat_PT:=q_pol_mat*fdens_mat;

 

Exempel 2, avancerad beräkning;

(*

KODFABRIKEN/Bigblock;Tillverkning av standardiserad kod, IEC 61131.

1.Beräkningsfel<0,1% av beräknat flödesvärde q_pol_mat_PT

För;       7,63668 <q_pol_mat_PT< 76,3668

           4900,00 <P(kPaA)     < 6900,00

           350,000 <T(C)        < 550,000

Skalning;

20 mA från dp-cell= 141.300 kPa= 20 mA till stysystem

 

Copyright (c) 2009 Matematica, mail@matematica.se, +46-(0)708-387910

Nedan följer Parametrar,variabler och kod till ABB Industrial IT

miljön, t ex ControlBuilder och AC800M.

Ex; Skapa ett funktionsblock "flöde" och kopiera över

parametrar, variabler och kod från Processline rapportdel

genom att först markera sedan kopiera med Ctrl-C och slutligen

klistra in i ABB´s funktionsblock (inställning Structured Text) med Ctrl-V

 

2.Parametrar;

P real in 5.90000 MPa

T real in 450.000 C

densitet real out kg/m3

dpcell real in kPa,=signal från dp-cell, linjär eller rotberäknad

dp_max real in 141.300 kPa=20 mA

dp_rot bool in 0 0=linjär dp-cell/1=rotutdragande dp-cell

q_pol_mat_PT real out kg/s,PT kompenserad & polynomberäknad flödessignal,använd denna

 

3.Variabler;

q_pol_mat real kg/s,polynomberäknat flöde,använd ej

q_rot_mat real kg/s,rotberäknat flöde, använd ej

fmat real

dp real kPa,=beräknat dp = dpcell vid linjär dp-cell

fdens_mat real

kvot real

PkPa real

Tmax real

Tmin real

Pmax real

Pmin real

kompminmax real

kompmaxmax real

kompminmin real

kompmaxmin real

 

4.Kod som strukturerad text ST

*)

kompminmin:=1.0;

kompmaxmin:=1.0;

kompminmax:=1.0;

kompmaxmax:=1.0;

PkPa:=P*1000.00;

IF T<372.222 then

IF PkPa<5122.22 then

Tmax:=372.222;

Tmin:=350.000;

Pmax:=5122.22;

Pmin:=4900.00;

kompminmax:=1.04155;

kompmaxmax:=1.02551;

kompminmin:=1.03601;

kompmaxmin:=1.02101;

ELSIF PkPa<5344.44 then

Tmax:=372.222;

Tmin:=350.000;

Pmax:=5344.44;

Pmin:=5122.22;

kompminmax:=1.04720;

kompmaxmax:=1.03009;

kompminmin:=1.04155;

kompmaxmin:=1.02551;

ELSIF PkPa<5566.67 then

Tmax:=372.222;

Tmin:=350.000;

Pmax:=5566.67;

Pmin:=5344.44;

kompminmax:=1.05299;

kompmaxmax:=1.03476;

kompminmin:=1.04720;

kompmaxmin:=1.03009;

ELSIF PkPa<5788.89 then

Tmax:=372.222;

Tmin:=350.000;

Pmax:=5788.89;

Pmin:=5566.67;

kompminmax:=1.05889;

kompmaxmax:=1.03950;

kompminmin:=1.05299;

kompmaxmin:=1.03476;

ELSIF PkPa<6011.11 then

Tmax:=372.222;

Tmin:=350.000;

Pmax:=6011.11;

Pmin:=5788.89;

kompminmax:=1.06493;

kompmaxmax:=1.04434;

kompminmin:=1.05889;

kompmaxmin:=1.03950;

ELSIF PkPa<6233.33 then

Tmax:=372.222;

Tmin:=350.000;

Pmax:=6233.33;

Pmin:=6011.11;

kompminmax:=1.07111;

kompmaxmax:=1.04926;

kompminmin:=1.06493;

kompmaxmin:=1.04434;

ELSIF PkPa<6455.56 then

Tmax:=372.222;

Tmin:=350.000;

Pmax:=6455.56;

Pmin:=6233.33;

kompminmax:=1.07743;

kompmaxmax:=1.05427;

kompminmin:=1.07111;

kompmaxmin:=1.04926;

ELSIF PkPa<6677.78 then

Tmax:=372.222;

Tmin:=350.000;

Pmax:=6677.78;

Pmin:=6455.56;

kompminmax:=1.08390;

kompmaxmax:=1.05937;

kompminmin:=1.07743;

kompmaxmin:=1.05427;

ELSE

Tmax:=372.222;

Tmin:=350.000;

Pmax:=6900.00;

Pmin:=6677.78;

kompminmax:=1.09051;

kompmaxmax:=1.06457;

kompminmin:=1.08390;

kompmaxmin:=1.05937;

end_if;

ELSIF T<394.444 then

IF PkPa<5122.22 then

Tmax:=394.444;

Tmin:=372.222;

Pmax:=5122.22;

Pmin:=4900.00;

kompminmax:=1.02551;

kompmaxmax:=1.01296;

kompminmin:=1.02101;

kompmaxmin:=1.00922;

ELSIF PkPa<5344.44 then

Tmax:=394.444;

Tmin:=372.222;

Pmax:=5344.44;

Pmin:=5122.22;

kompminmax:=1.03009;

kompmaxmax:=1.01676;

kompminmin:=1.02551;

kompmaxmin:=1.01296;

ELSIF PkPa<5566.67 then

Tmax:=394.444;

Tmin:=372.222;

Pmax:=5566.67;

Pmin:=5344.44;

kompminmax:=1.03476;

kompmaxmax:=1.02061;

kompminmin:=1.03009;

kompmaxmin:=1.01676;

ELSIF PkPa<5788.89 then

Tmax:=394.444;

Tmin:=372.222;

Pmax:=5788.89;

Pmin:=5566.67;

kompminmax:=1.03950;

kompmaxmax:=1.02451;

kompminmin:=1.03476;

kompmaxmin:=1.02061;

ELSIF PkPa<6011.11 then

Tmax:=394.444;

Tmin:=372.222;

Pmax:=6011.11;

Pmin:=5788.89;

kompminmax:=1.04434;

kompmaxmax:=1.02847;

kompminmin:=1.03950;

kompmaxmin:=1.02451;

ELSIF PkPa<6233.33 then

Tmax:=394.444;

Tmin:=372.222;

Pmax:=6233.33;

Pmin:=6011.11;

kompminmax:=1.04926;

kompmaxmax:=1.03249;

kompminmin:=1.04434;

kompmaxmin:=1.02847;

ELSIF PkPa<6455.56 then

Tmax:=394.444;

Tmin:=372.222;

Pmax:=6455.56;

Pmin:=6233.33;

kompminmax:=1.05427;

kompmaxmax:=1.03657;

kompminmin:=1.04926;

kompmaxmin:=1.03249;

ELSIF PkPa<6677.78 then

Tmax:=394.444;

Tmin:=372.222;

Pmax:=6677.78;

Pmin:=6455.56;

kompminmax:=1.05937;

kompmaxmax:=1.04072;

kompminmin:=1.05427;

kompmaxmin:=1.03657;

ELSE

Tmax:=394.444;

Tmin:=372.222;

Pmax:=6900.00;

Pmin:=6677.78;

kompminmax:=1.06457;

kompmaxmax:=1.04492;

kompminmin:=1.05937;

kompmaxmin:=1.04072;

end_if;

ELSIF T<416.667 then

IF PkPa<5122.22 then

Tmax:=416.667;

Tmin:=394.444;

Pmax:=5122.22;

Pmin:=4900.00;

kompminmax:=1.01296;

kompmaxmax:=1.00289;

kompminmin:=1.00922;

kompmaxmin:=0.99974;

ELSIF PkPa<5344.44 then

Tmax:=416.667;

Tmin:=394.444;

Pmax:=5344.44;

Pmin:=5122.22;

kompminmax:=1.01676;

kompmaxmax:=1.00609;

kompminmin:=1.01296;

kompmaxmin:=1.00289;

ELSIF PkPa<5566.67 then

Tmax:=416.667;

Tmin:=394.444;

Pmax:=5566.67;

Pmin:=5344.44;

kompminmax:=1.02061;

kompmaxmax:=1.00932;

kompminmin:=1.01676;

kompmaxmin:=1.00609;

ELSIF PkPa<5788.89 then

Tmax:=416.667;

Tmin:=394.444;

Pmax:=5788.89;

Pmin:=5566.67;

kompminmax:=1.02451;

kompmaxmax:=1.01259;

kompminmin:=1.02061;

kompmaxmin:=1.00932;

ELSIF PkPa<6011.11 then

Tmax:=416.667;

Tmin:=394.444;

Pmax:=6011.11;

Pmin:=5788.89;

kompminmax:=1.02847;

kompmaxmax:=1.01590;

kompminmin:=1.02451;

kompmaxmin:=1.01259;

ELSIF PkPa<6233.33 then

Tmax:=416.667;

Tmin:=394.444;

Pmax:=6233.33;

Pmin:=6011.11;

kompminmax:=1.03249;

kompmaxmax:=1.01925;

kompminmin:=1.02847;

kompmaxmin:=1.01590;

ELSIF PkPa<6455.56 then

Tmax:=416.667;

Tmin:=394.444;

Pmax:=6455.56;

Pmin:=6233.33;

kompminmax:=1.03657;

kompmaxmax:=1.02264;

kompminmin:=1.03249;

kompmaxmin:=1.01925;

ELSIF PkPa<6677.78 then

Tmax:=416.667;

Tmin:=394.444;

Pmax:=6677.78;

Pmin:=6455.56;

kompminmax:=1.04072;

kompmaxmax:=1.02608;

kompminmin:=1.03657;

kompmaxmin:=1.02264;

ELSE

Tmax:=416.667;

Tmin:=394.444;

Pmax:=6900.00;

Pmin:=6677.78;

kompminmax:=1.04492;

kompmaxmax:=1.02955;

kompminmin:=1.04072;

kompmaxmin:=1.02608;

end_if;

ELSIF T<438.889 then

IF PkPa<5122.22 then

Tmax:=438.889;

Tmin:=416.667;

Pmax:=5122.22;

Pmin:=4900.00;

kompminmax:=1.00289;

kompmaxmax:=0.99464;

kompminmin:=0.99974;

kompmaxmin:=0.99194;

ELSIF PkPa<5344.44 then

Tmax:=438.889;

Tmin:=416.667;

Pmax:=5344.44;

Pmin:=5122.22;

kompminmax:=1.00609;

kompmaxmax:=0.99737;

kompminmin:=1.00289;

kompmaxmin:=0.99464;

ELSIF PkPa<5566.67 then

Tmax:=438.889;

Tmin:=416.667;

Pmax:=5566.67;

Pmin:=5344.44;

kompminmax:=1.00932;

kompmaxmax:=1.00012;

kompminmin:=1.00609;

kompmaxmin:=0.99737;

ELSIF PkPa<5788.89 then

Tmax:=438.889;

Tmin:=416.667;

Pmax:=5788.89;

Pmin:=5566.67;

kompminmax:=1.01259;

kompmaxmax:=1.00290;

kompminmin:=1.00932;

kompmaxmin:=1.00012;

ELSIF PkPa<6011.11 then

Tmax:=438.889;

Tmin:=416.667;

Pmax:=6011.11;

Pmin:=5788.89;

kompminmax:=1.01590;

kompmaxmax:=1.00571;

kompminmin:=1.01259;

kompmaxmin:=1.00290;

ELSIF PkPa<6233.33 then

Tmax:=438.889;

Tmin:=416.667;

Pmax:=6233.33;

Pmin:=6011.11;

kompminmax:=1.01925;

kompmaxmax:=1.00854;

kompminmin:=1.01590;

kompmaxmin:=1.00571;

ELSIF PkPa<6455.56 then

Tmax:=438.889;

Tmin:=416.667;

Pmax:=6455.56;

Pmin:=6233.33;

kompminmax:=1.02264;

kompmaxmax:=1.01141;

kompminmin:=1.01925;

kompmaxmin:=1.00854;

ELSIF PkPa<6677.78 then

Tmax:=438.889;

Tmin:=416.667;

Pmax:=6677.78;

Pmin:=6455.56;

kompminmax:=1.02608;

kompmaxmax:=1.01430;

kompminmin:=1.02264;

kompmaxmin:=1.01141;

ELSE

Tmax:=438.889;

Tmin:=416.667;

Pmax:=6900.00;

Pmin:=6677.78;

kompminmax:=1.02955;

kompmaxmax:=1.01722;

kompminmin:=1.02608;

kompmaxmin:=1.01430;

end_if;

ELSIF T<461.111 then

IF PkPa<5122.22 then

Tmax:=461.111;

Tmin:=438.889;

Pmax:=5122.22;

Pmin:=4900.00;

kompminmax:=0.99464;

kompmaxmax:=0.98775;

kompminmin:=0.99194;

kompmaxmin:=0.98542;

ELSIF PkPa<5344.44 then

Tmax:=461.111;

Tmin:=438.889;

Pmax:=5344.44;

Pmin:=5122.22;

kompminmax:=0.99737;

kompmaxmax:=0.99011;

kompminmin:=0.99464;

kompmaxmin:=0.98775;

ELSIF PkPa<5566.67 then

Tmax:=461.111;

Tmin:=438.889;

Pmax:=5566.67;

Pmin:=5344.44;

kompminmax:=1.00012;

kompmaxmax:=0.99248;

kompminmin:=0.99737;

kompmaxmin:=0.99011;

ELSIF PkPa<5788.89 then

Tmax:=461.111;

Tmin:=438.889;

Pmax:=5788.89;

Pmin:=5566.67;

kompminmax:=1.00290;

kompmaxmax:=0.99487;

kompminmin:=1.00012;

kompmaxmin:=0.99248;

ELSIF PkPa<6011.11 then

Tmax:=461.111;

Tmin:=438.889;

Pmax:=6011.11;

Pmin:=5788.89;

kompminmax:=1.00571;

kompmaxmax:=0.99728;

kompminmin:=1.00290;

kompmaxmin:=0.99487;

ELSIF PkPa<6233.33 then

Tmax:=461.111;

Tmin:=438.889;

Pmax:=6233.33;

Pmin:=6011.11;

kompminmax:=1.00854;

kompmaxmax:=0.99971;

kompminmin:=1.00571;

kompmaxmin:=0.99728;

ELSIF PkPa<6455.56 then

Tmax:=461.111;

Tmin:=438.889;

Pmax:=6455.56;

Pmin:=6233.33;

kompminmax:=1.01141;

kompmaxmax:=1.00216;

kompminmin:=1.00854;

kompmaxmin:=0.99971;

ELSIF PkPa<6677.78 then

Tmax:=461.111;

Tmin:=438.889;

Pmax:=6677.78;

Pmin:=6455.56;

kompminmax:=1.01430;

kompmaxmax:=1.00463;

kompminmin:=1.01141;

kompmaxmin:=1.00216;

ELSE

Tmax:=461.111;

Tmin:=438.889;

Pmax:=6900.00;

Pmin:=6677.78;

kompminmax:=1.01722;

kompmaxmax:=1.00712;

kompminmin:=1.01430;

kompmaxmin:=1.00463;

end_if;

ELSIF T<483.333 then

IF PkPa<5122.22 then

Tmax:=483.333;

Tmin:=461.111;

Pmax:=5122.22;

Pmin:=4900.00;

kompminmax:=0.98775;

kompmaxmax:=0.98192;

kompminmin:=0.98542;

kompmaxmin:=0.97989;

ELSIF PkPa<5344.44 then

Tmax:=483.333;

Tmin:=461.111;

Pmax:=5344.44;

Pmin:=5122.22;

kompminmax:=0.99011;

kompmaxmax:=0.98397;

kompminmin:=0.98775;

kompmaxmin:=0.98192;

ELSIF PkPa<5566.67 then

Tmax:=483.333;

Tmin:=461.111;

Pmax:=5566.67;

Pmin:=5344.44;

kompminmax:=0.99248;

kompmaxmax:=0.98603;

kompminmin:=0.99011;

kompmaxmin:=0.98397;

ELSIF PkPa<5788.89 then

Tmax:=483.333;

Tmin:=461.111;

Pmax:=5788.89;

Pmin:=5566.67;

kompminmax:=0.99487;

kompmaxmax:=0.98811;

kompminmin:=0.99248;

kompmaxmin:=0.98603;

ELSIF PkPa<6011.11 then

Tmax:=483.333;

Tmin:=461.111;

Pmax:=6011.11;

Pmin:=5788.89;

kompminmax:=0.99728;

kompmaxmax:=0.99020;

kompminmin:=0.99487;

kompmaxmin:=0.98811;

ELSIF PkPa<6233.33 then

Tmax:=483.333;

Tmin:=461.111;

Pmax:=6233.33;

Pmin:=6011.11;

kompminmax:=0.99971;

kompmaxmax:=0.99230;

kompminmin:=0.99728;

kompmaxmin:=0.99020;

ELSIF PkPa<6455.56 then

Tmax:=483.333;

Tmin:=461.111;

Pmax:=6455.56;

Pmin:=6233.33;

kompminmax:=1.00216;

kompmaxmax:=0.99442;

kompminmin:=0.99971;

kompmaxmin:=0.99230;

ELSIF PkPa<6677.78 then

Tmax:=483.333;

Tmin:=461.111;

Pmax:=6677.78;

Pmin:=6455.56;

kompminmax:=1.00463;

kompmaxmax:=0.99655;

kompminmin:=1.00216;

kompmaxmin:=0.99442;

ELSE

Tmax:=483.333;

Tmin:=461.111;

Pmax:=6900.00;

Pmin:=6677.78;

kompminmax:=1.00712;

kompmaxmax:=0.99869;

kompminmin:=1.00463;

kompmaxmin:=0.99655;

end_if;

ELSIF T<505.556 then

IF PkPa<5122.22 then

Tmax:=505.556;

Tmin:=483.333;

Pmax:=5122.22;

Pmin:=4900.00;

kompminmax:=0.98192;

kompmaxmax:=0.97693;

kompminmin:=0.97989;

kompmaxmin:=0.97514;

ELSIF PkPa<5344.44 then

Tmax:=505.556;

Tmin:=483.333;

Pmax:=5344.44;

Pmin:=5122.22;

kompminmax:=0.98397;

kompmaxmax:=0.97873;

kompminmin:=0.98192;

kompmaxmin:=0.97693;

ELSIF PkPa<5566.67 then

Tmax:=505.556;

Tmin:=483.333;

Pmax:=5566.67;

Pmin:=5344.44;

kompminmax:=0.98603;

kompmaxmax:=0.98053;

kompminmin:=0.98397;

kompmaxmin:=0.97873;

ELSIF PkPa<5788.89 then

Tmax:=505.556;

Tmin:=483.333;

Pmax:=5788.89;

Pmin:=5566.67;

kompminmax:=0.98811;

kompmaxmax:=0.98234;

kompminmin:=0.98603;

kompmaxmin:=0.98053;

ELSIF PkPa<6011.11 then

Tmax:=505.556;

Tmin:=483.333;

Pmax:=6011.11;

Pmin:=5788.89;

kompminmax:=0.99020;

kompmaxmax:=0.98417;

kompminmin:=0.98811;

kompmaxmin:=0.98234;

ELSIF PkPa<6233.33 then

Tmax:=505.556;

Tmin:=483.333;

Pmax:=6233.33;

Pmin:=6011.11;

kompminmax:=0.99230;

kompmaxmax:=0.98600;

kompminmin:=0.99020;

kompmaxmin:=0.98417;

ELSIF PkPa<6455.56 then

Tmax:=505.556;

Tmin:=483.333;

Pmax:=6455.56;

Pmin:=6233.33;

kompminmax:=0.99442;

kompmaxmax:=0.98785;

kompminmin:=0.99230;

kompmaxmin:=0.98600;

ELSIF PkPa<6677.78 then

Tmax:=505.556;

Tmin:=483.333;

Pmax:=6677.78;

Pmin:=6455.56;

kompminmax:=0.99655;

kompmaxmax:=0.98970;

kompminmin:=0.99442;

kompmaxmin:=0.98785;

ELSE

Tmax:=505.556;

Tmin:=483.333;

Pmax:=6900.00;

Pmin:=6677.78;

kompminmax:=0.99869;

kompmaxmax:=0.99157;

kompminmin:=0.99655;

kompmaxmin:=0.98970;

end_if;

ELSIF T<527.778 then

IF PkPa<5122.22 then

Tmax:=527.778;

Tmin:=505.556;

Pmax:=5122.22;

Pmin:=4900.00;

kompminmax:=0.97693;

kompmaxmax:=0.97261;

kompminmin:=0.97514;

kompmaxmin:=0.97104;

ELSIF PkPa<5344.44 then

Tmax:=527.778;

Tmin:=505.556;

Pmax:=5344.44;

Pmin:=5122.22;

kompminmax:=0.97873;

kompmaxmax:=0.97420;

kompminmin:=0.97693;

kompmaxmin:=0.97261;

ELSIF PkPa<5566.67 then

Tmax:=527.778;

Tmin:=505.556;

Pmax:=5566.67;

Pmin:=5344.44;

kompminmax:=0.98053;

kompmaxmax:=0.97578;

kompminmin:=0.97873;

kompmaxmin:=0.97420;

ELSIF PkPa<5788.89 then

Tmax:=527.778;

Tmin:=505.556;

Pmax:=5788.89;

Pmin:=5566.67;

kompminmax:=0.98234;

kompmaxmax:=0.97738;

kompminmin:=0.98053;

kompmaxmin:=0.97578;

ELSIF PkPa<6011.11 then

Tmax:=527.778;

Tmin:=505.556;

Pmax:=6011.11;

Pmin:=5788.89;

kompminmax:=0.98417;

kompmaxmax:=0.97898;

kompminmin:=0.98234;

kompmaxmin:=0.97738;

ELSIF PkPa<6233.33 then

Tmax:=527.778;

Tmin:=505.556;

Pmax:=6233.33;

Pmin:=6011.11;

kompminmax:=0.98600;

kompmaxmax:=0.98059;

kompminmin:=0.98417;

kompmaxmin:=0.97898;

ELSIF PkPa<6455.56 then

Tmax:=527.778;

Tmin:=505.556;

Pmax:=6455.56;

Pmin:=6233.33;

kompminmax:=0.98785;

kompmaxmax:=0.98221;

kompminmin:=0.98600;

kompmaxmin:=0.98059;

ELSIF PkPa<6677.78 then

Tmax:=527.778;

Tmin:=505.556;

Pmax:=6677.78;

Pmin:=6455.56;

kompminmax:=0.98970;

kompmaxmax:=0.98383;

kompminmin:=0.98785;

kompmaxmin:=0.98221;

ELSE

Tmax:=527.778;

Tmin:=505.556;

Pmax:=6900.00;

Pmin:=6677.78;

kompminmax:=0.99157;

kompmaxmax:=0.98547;

kompminmin:=0.98970;

kompmaxmin:=0.98383;

end_if;

ELSE

IF PkPa<5122.22 then

Tmax:=550.000;

Tmin:=527.778;

Pmax:=5122.22;

Pmin:=4900.00;

kompminmax:=0.97261;

kompmaxmax:=0.96886;

kompminmin:=0.97104;

kompmaxmin:=0.96746;

ELSIF PkPa<5344.44 then

Tmax:=550.000;

Tmin:=527.778;

Pmax:=5344.44;

Pmin:=5122.22;

kompminmax:=0.97420;

kompmaxmax:=0.97025;

kompminmin:=0.97261;

kompmaxmin:=0.96886;

ELSIF PkPa<5566.67 then

Tmax:=550.000;

Tmin:=527.778;

Pmax:=5566.67;

Pmin:=5344.44;

kompminmax:=0.97578;

kompmaxmax:=0.97166;

kompminmin:=0.97420;

kompmaxmin:=0.97025;

ELSIF PkPa<5788.89 then

Tmax:=550.000;

Tmin:=527.778;

Pmax:=5788.89;

Pmin:=5566.67;

kompminmax:=0.97738;

kompmaxmax:=0.97307;

kompminmin:=0.97578;

kompmaxmin:=0.97166;

ELSIF PkPa<6011.11 then

Tmax:=550.000;

Tmin:=527.778;

Pmax:=6011.11;

Pmin:=5788.89;

kompminmax:=0.97898;

kompmaxmax:=0.97448;

kompminmin:=0.97738;

kompmaxmin:=0.97307;

ELSIF PkPa<6233.33 then

Tmax:=550.000;

Tmin:=527.778;

Pmax:=6233.33;

Pmin:=6011.11;

kompminmax:=0.98059;

kompmaxmax:=0.97590;

kompminmin:=0.97898;

kompmaxmin:=0.97448;

ELSIF PkPa<6455.56 then

Tmax:=550.000;

Tmin:=527.778;

Pmax:=6455.56;

Pmin:=6233.33;

kompminmax:=0.98221;

kompmaxmax:=0.97733;

kompminmin:=0.98059;

kompmaxmin:=0.97590;

ELSIF PkPa<6677.78 then

Tmax:=550.000;

Tmin:=527.778;

Pmax:=6677.78;

Pmin:=6455.56;

kompminmax:=0.98383;

kompmaxmax:=0.97876;

kompminmin:=0.98221;

kompmaxmin:=0.97733;

ELSE

Tmax:=550.000;

Tmin:=527.778;

Pmax:=6900.00;

Pmin:=6677.78;

kompminmax:=0.98547;

kompmaxmax:=0.98019;

kompminmin:=0.98383;

kompmaxmin:=0.97876;

end_if;

end_if;

kvot:=(kompminmin*(Tmax-T)*(Pmax-PkPa)

+kompmaxmin*(T-Tmin)*(Pmax-PkPa)

+kompminmax*(Tmax-T)*(PkPa-Pmin)

+kompmaxmax*(T-Tmin)*(PkPa-Pmin))/(Tmax-Tmin)/(Pmax-Pmin);

fdens_mat:=sqrt(PkPa/5900.00*723.150/(T+273.15)*kvot);

dp:=dpcell;

if dp_rot then

dp:=dpcell*dpcell/dp_max/dp_max*dp_max;

end_if;

q_rot_mat:=6.42441*Sqrt(dp);

fmat:=(1-0.17070E-5*expt(q_rot_mat,2)*5900.00/(P*1000.00))/0.99005*(1+0.03390/expt(q_rot_mat,0.75))/1.00131;

q_pol_mat:=q_rot_mat*fmat;

q_pol_mat_PT:=q_pol_mat*fdens_mat;

densitet:=PkPa/5900.00*723.150/(T+273.15)*kvot*18.8508;

(*BigBlock slut/finished/Ende*)

 

 

 

 

 

Copyright ® 2003 CompanyName.com  
Matematica

Processline/Flödesmätning/Liten rapport

 

DATORBERÄKNING AV STRYPELEMENT FÖR FLÖDESMÄTNING I RÖR

ENLIGT NORM ISO 5167-1 & 2 från 2003

Datum: 2009-11-08 /Tid: 15:55:44

Computerprogram; Processline.0911/Windows från MATEMATICA

Tel: +46-(0)708-387910, e-mail: mail@matematica.se

copyright (c) 1995,2009 Stefan Rudbäck, Matematica, Sweden

Beräkning utförd av Matematica

__________________INDATA_____________________

ISO5167:2003 Flöde: kg/s 1.Strypfläns, Corner tappings

Media: Ånga

Temperatur? (vid + tryckuttag)_______________________(C) 450

Statiskt Tryck? (vid + tryckuttag)_________________(MPa) 5,9

Material strypelement =Rostfritt stål SS2343

Material rörledning =Rostfritt stål SS2343

Invändig rördiameter, kall (=20 C)?_________________(mm) 330,6

Medelradie rk på oskarp inloppskant på hålet?_______(mm) 0

Genomsnittlig rörråhet k?___________________________(mm) 0,075

Differenstryck (för dp-cell, ej = tryckförlust)?___(kPa) 141,3

Håldiameter d, kall (=20 C)?________________________(mm) 243,23

__________________UTDATA_____________________

Enklast möjliga flödesberäkning*;q:=76,367*sqrt(dp/141,30)

(*Optimerad för; (vid drifttillstånd= 450 C, 5,9 MPa))

(*För matematiskt fel se stor rapport)

Flöde______(ton/h)= 274,92 Flöde_______(m3/h)= 14584

Just.Flöde_(ton/h)= 276,58 Just.Flöde__(m3/h)= 14672

Flöde______(kg/s)= 76,367 Just.Flöde_(kg/s)= 76,829

Osäkerhet i norm vid beräknat flöde____________(%)= 0,7294

Tryckförlust vid maxflöde (ej = difftryck)___(kPa)= 66,856

Tryckförlust vid minflöde (ej = difftryck)___(kPa)= 0,6484

Flödeshastighet i rör (vid maxflöde)_________(m/s)= 46,446

Reynolds tal (vid maxflöde)_______________________= 1,0983E7

Normens maxflödesgräns_____________(% av maxflöde)= 292,57

Normens minflödesgräns_____________(% av maxflöde)= 0,0789

Densitet___________________________________(kg/m3)= 18,851

Dynamisk viskositet______________________(Pas*E-6)= 26,566

Kappa (Isentropisk expansionskoefficient)_________= 1,2822

Epsilon___________________________________________= 0,9905

Alfa______________________________________________= 0,0000

Beta (d/D) vid drifttemperatur____________________= 0,7357

Öppningsförhållande m (beta*beta) vid drift_______= 0,5413

Tabellen nedan visar minsta möjliga raksträcka mellan olika störningskällor

och strypelementets övre tryckuttag för 0 resp. 0.5% flödesmätfelbidrag.

Störningskällorna befinner sig uppströms, utom för sista raden,

som visar avståndet mellan nedre tryckuttag och störningskälla.

 

FELBIDRAG

(Räknat från uppströms tryckuttag)                            0%           0.5%

STÖRNINGSKÄLLA RAKSTRÄCKA (m)

En(/två, avstånd>30D) 90 graders böj(ar)                    14,7.......... 6,67

Två 90 graders böjar i samma plan (avstånd>10D)             14,7.......... 6,00

Två 90 graders böjar i samma plan (avstånd<10D)             14,7.......... 7,33

Två 90 graders böjar i olika plan (avstånd>5D)              14,7.......... 6,67

Två 90 graders böjar i olika plan (avstånd<5D)              25,0.......... 6,00

90 graders T-stycke 14,7.......... 6,00

En(/Två 45 graders böjar avstånd>2D) i samma plan           14,7.......... 6,00

Koncentrisk nedkoning 2D/D över längden= 1.5D - 3D          4,33.......... 2,67

Koncentrisk uppkoning 0.5D/D över längden= 1D - 2D          12,0.......... 6,00

Fullt borrad kulventil eller slidventil fullt öppen         8,00.......... 4,00

Globe valve fully open (ISO 5167:1991)                      12,0.......... 6,00

Stort kärl                                                  10,0

Abrupt symmetrisk strypning                                 10,0.......... 5,00

Termometerficka < 3% av rördiameter                         1,67.......... 1,00

Termometerficka >3% & <13% av rördiameter                   6,67.......... 3,33

Minsta störningsfria utloppssträcka*                        2,67.......... 1,33

(*Räknat från nedströms tryckuttag)

(Endast 0.5% felbidrag uppströms ELLER nedströms, EJ BÅDA!)

 

Fel-/Osäkerhetskalkyl

FEL/OSÄKERHETSKÄLLA STORLEK BIDRAG TILL FLÖDESMÄTOSÄKERHET (%)

Flöde i % av maxflöde________________ 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0 70,0 80,0 90,0 100  mv

Övriga fel % aktuellt flöde           0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

Övriga osäkerheter % aktuellt flöde   0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

Totalosäkerhet % av aktuellt flöde___ 5,19 1,60 1,07 0,93 0,88 0,86 0,85 0,85 0,85 0,84 1,14

 

Dessa grafer visar förhållandet mellan differenstryck och flöde för en strypfläns.

1. flöde=k1*sqrt(dp) för bästa resultat vid normalflöde

2: flöde=k2*sqrt(dp) för bästa resultat vid maxflöde

3. =flöde=matematica algoritm*k2*sqrt(dp)

för bästa resultat vid alla flöden

4. flöde=ISO5167