温度计套管尾频计算WFC

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温度套管强度计算方法

温度套管强度计算方法
1)验 证 套 管 本 身 及 套 管 连 接 件 承 载 介 质 静 压
力的能力。 2)验证套管承受来自介质流动产 生 的 稳态应
力 和 疲 劳 应 力 (也 称 动 态 应 力 )的 能 力 。 由于共振与非共振工况下套管应力计算的理
论公式完 全 不 同[4],因 此 为 了 计 算 不 同 流 速 条 件 下的稳态 应 力 和 疲 劳 应 力,必 须 判 断 套 管 是 否 有 共振现象发生。
稿 件 收 到 日 期 :2018-06-12,修 改 稿 收 到 日 期 :2018-11-16。 作者简介:张宓(1981—),男,黑 龙 江 大 庆 人,获 工 学 硕 士 学 位,现 就职于 大 庆 石 化 工 程 有 限 公 司 ,主 要 从 事 自 动 控 制 设 计 工 作,任 工 程师。
工业用热电偶、热 电 阻、双 金 属 温 度 计 等 温 度 检测元件,要 求 既 能 迅 速 准 确 测 温 又 能 够 具 有 足 够的强度,以满足 复 杂 工 况 要 求。 因 此,在 工 业 温 度测量领 域 大 量 使 用 了 温 度 套 管,套 管 可 以 隔 断 温度检测 元 件 与 介 质 的 直 接 接 触,并 进 行 有 效 支 撑和固定,以达到延 长 使 用 寿 命、提 高 安 全 性 和 改 善可维护性的目的 。 [1]
本文在 ASME PTC 19.3TW—2016《温 度 套 管性能测试规范》的 基 础 上[3],结 合 其 他 文 献 的 相 关内容,总 结 出 了 一 套 温 度 套 管 强 度 计 算 的 具 体 实现方法。 1 温 度 套 管 强 度 计 算 内 容
当套管插入具有流动介质的管道或容器时, 受力状况类似于1根悬臂梁受到介质压力以及流 动引起的 冲 击 力 的 干 扰 作 用,因 此 套 管 强 度 计 算 应包括以下几方面的内容:

温度计套管的计算

温度计套管的计算
直至 破坏 [ 。 2 ] 因此 , 于温 度 计 套管 来 说 , 使温 度 计 套 管 对 应 的 和 满足 一定 的关 系 , 避 免共 振 的产 生 , 以
1 温 度计 套 管的计 算
简谐 运 动 的振 动 频率 是 由振 动物 体 本 身 的性 质决 定的 , 以叫 固有 频率 ( ) 所 。固有频 率 与物体 的密 度 、 形等物 理 因素有 关 。 外
转 方 向 相 反 的 有 规 则 的 两 行 涡 列 , 称 为 卡 曼 故
涡街 。
勺 勺
与被 测介 质相接 触 , 温度 测量 仪表 可分 为接 触式 与 非接 触式 两大类 。在 现代 化 的石油 化工 装置 中 , 接 触式 温度 仪 表 依 据 测 量 原 理 主要 分 为 以下 几 种 :
() 1
式 中 S— —斯 特 罗 哈 系 数 , 雷 诺 数 为 5× £ 在
1 1 × 1 范 围 内 , £ 本 上 O~ 5 O 的 S 基
是一个 常 数 , 于 圆柱体 S =0 2 ; 对 t . 0
— —
计算 , 温度计 套管 的形 状和 结构形 式 应该依 据 介质
的方 法 。
对卡 曼涡街 的研究 发现 , 由于柱 面上 的涡 以一
定 的频率 交替 脱落 , 因而柱 面压 力和 切 向力也 以相 同的频率 发生 规则 的 变化 , 生 交 变 的横 向力 , 产 如
果这 个施 加在 圆柱 上 的横 向交 变 力 与 圆柱 的 固有
频率 相等 , 就会 引起 柱 的共 振 , 其 振 幅越 来 越 大 使
收 稿 日期 : 0 7 0 — 2 修 改 稿 收 到 日期 :2 0 — 3 2 20 - 3 1 ; 07 0 — 8

温度计保护套管共振频率计算及适用工况探讨

温度计保护套管共振频率计算及适用工况探讨

温度计保护套管共振频率计算及适用工况探讨温度计保护套管是一种用于保护温度计和增强其测量精度的装置。

在实际应用中,温度计保护套管的共振频率是一个重要的参数,它直接影响着温度计的测量精度和稳定性。

因此,对温度计保护套管的共振频率进行准确的计算和分析,可以帮助我们更好地了解其性能特点,并为实际工况的选择和应用提供参考依据。

首先,我们需要了解温度计保护套管的共振频率计算方法。

一般来说,温度计保护套管的共振频率可以通过有限元分析或理论计算的方法来求解。

有限元分析是一种数值计算方法,通过对温度计保护套管的结构进行离散化,建立有限元模型,然后通过求解特征值问题来得到共振频率。

而理论计算则是基于结构力学和振动理论,通过对温度计保护套管的几何形状、材料性质和边界条件等进行分析,推导出共振频率的计算公式。

在实际计算中,可以根据具体情况选择合适的方法进行计算,以获得准确的共振频率值。

其次,我们需要讨论温度计保护套管的适用工况。

温度计保护套管通常用于工业生产过程中的温度测量,因此在选择和应用时需要考虑到工作环境的要求和限制。

例如,在高温、高压、腐蚀性环境下,需要选择耐高温、耐腐蚀的材料制成的保护套管;在振动、冲击较大的工况下,需要考虑保护套管的抗振动性能。

此外,温度计保护套管的共振频率也是一个重要的参数,应根据具体的工况要求进行计算和分析,以确保温度计的测量精度和稳定性。

综上所述,温度计保护套管的共振频率计算和适用工况探讨是温度计应用中的重要问题,通过对共振频率的准确计算和工况的合理选择,可以提高温度计的测量精度和可靠性,确保其在工业生产过程中的准确应用。

在实际工程中,需要结合理论计算和实验验证的方法,对温度计保护套管的性能进行全面的评估和优化,以满足不同工况下的需求。

温度计保护套管共振频率计算及适用工况探讨

温度计保护套管共振频率计算及适用工况探讨

温度计保护套管共振频率计算及适用工况探讨朱东利;高嗣晟【摘要】以常用的温度计保护套管为例,计算其固有频率,并计算共振时的最大流速和压力.通过典型的温度计套管频率的计算,推导出哪些工况条件下要特别注意对温度计保护套管频率进行计算,避免产生共振,导致生产事故,并提出温度计保护套管在设计选型时的注意事项.【期刊名称】《石油化工自动化》【年(卷),期】2016(052)006【总页数】4页(P55-58)【关键词】保护套管;共振;频率计算【作者】朱东利;高嗣晟【作者单位】中建安装工程有限公司,南京210000;中国石油集团东北炼化工程有限公司葫芦岛设计院,辽宁葫芦岛125000【正文语种】中文【中图分类】TP811温度仪表保护套管选型不当会产生共振,使保护套管断裂导致安全生产事故发生。

依据HG/T 20507—2014《自动化仪表选型设计规定》4.1.3条规定:“在工艺流体温度、压力、流速较高的场合,宜对保护套管进行振动计算”[1]。

本文以某常规类型的温度计保护套管为例,探讨温度、压力、流速达到多少时需注意温度计保护套管的频率计算。

温度计保护套管有直形、锥形和阶梯形,直形套管一般用于中低压场合;对于被测介质流速较高或要求温度计保护套管有高强度的场合,选用锥形保护套管[2];对于要求减小阻力或缩短热响应时间的场合,可选用阶梯形保护套管。

笔者以图1所示的常用法兰连接的锥形保护套管为例,进行固有频率的计算。

为了提高温度计的响应速度,一般可选温度计外径为6mm,保护套管内径d=6.6mm,锥形套管根部外径A=25mm,端部外径B=19mm,平均外径Da=(A+B)/2=22mm,保护套管端部厚度t=6.5mm,保护套管插入深度L=275mm,其中150mm为法兰接管长度[3],125mm为插入到管道内的长度,套管根部圆角半径b=0。

保护套管材质选用ASTM A 182 F316不锈钢,保护套管在环境温度下的密度ρm=8000kg/m3。

温度计套管的频率限制

温度计套管的频率限制

温度计套管的频率限制黄磊【摘要】介绍了流体的激励频率对温度计套管的影响以及温度计套管固有频率的各项影响因素;论述了激发温度计套管共振的条件,流体的激励频率、安装就位后温度计套管的固有频率的计算公式;介绍了ASME PTC19.3 TW-2010中温度计套管振动与固有频率和激励频率之间的限制条件;并提出了避免温度计套管产生共振的改善措施.【期刊名称】《石油化工自动化》【年(卷),期】2016(052)002【总页数】4页(P54-57)【关键词】温度计;套管;固有频率;激励频率;共振【作者】黄磊【作者单位】中国天辰工程有限公司,天津300400【正文语种】中文【中图分类】TH811在化工生产过程的测量和控制中,温度是最基本、最重要的参数之一。

按照温度仪表测量方式的不同,可将温度仪表分为接触式和非接触式两大类。

其中接触式温度计可分为胀式温度计(如压力式温度计、双金属温度计等)、热电阻、热电偶;非接触式温度计可分为辐射式温度计、红外式温度计等[1]。

接触式温度计具有测温可靠、结构简单、成本低廉等优势,在化工行业中得到广泛的应用。

但是化工行业中的被测介质大多具有高温、高压、易燃、易爆、毒性、腐蚀性等危险特性,为了确保压力容器和管道的密封性,便于仪表人员的日常检修维护工作,温度检测元件一般都配有温度计套管对其进行保护,使其免受被测介质的腐蚀和冲击。

1.1 温度计套管产生共振的原因在工艺介质前进的路径上设置1个温度计套管,由于温度计套管对流体的流动产生阻碍,导致流体动量(物体的质量和速度的乘积)发生变化,从而在温度计套管两侧交替地产生有规则的漩涡,称作卡曼漩涡。

卡曼漩涡在温度计套管的下游非对称地排列并以频率fs交替地脱落[1](漩涡的脱落频率fs也称激励频率),从而产生2个周期性变化的力作用于温度计套管,如图1所示。

1个是平行于流体流动方向,沿y方向以2fs的频率作用于温度计套管的流向力;另1个是垂直于流体流动方向,沿x方向以fs的频率作用于温度计套管的横向力。

二等铂电阻温度计负温计算公式

二等铂电阻温度计负温计算公式

二等铂电阻温度计负温计算公式哎呀,这话题听起来就挺专业的,不过别担心,我尽量用大白话给你讲讲这个二等铂电阻温度计负温计算公式的事儿。

首先,得说明白,铂电阻温度计是个啥玩意儿。

这玩意儿,简单来说,就是用铂丝做的,能根据温度变化来改变电阻值的一种温度计。

铂这种金属,它有个特点,就是温度一变,它的电阻也跟着变,而且变化还挺有规律的。

所以,科学家们就利用这个特点,搞出了铂电阻温度计。

好了,现在说说这个二等铂电阻温度计。

这个“二等”呢,就是说它的精度等级,比一等的差一点,但比三等的好。

在工业上,这种温度计用得挺多,因为它既经济又实用。

接下来,就是重头戏了——负温计算公式。

这个公式,就是用来计算铂电阻温度计在负温度下读数的。

为啥要计算呢?因为铂电阻温度计在负温度下,它的电阻变化和正温度下不太一样,所以得用个公式来校正一下。

这个公式是这样的:\[ R = R_0[1 + \alpha(T - 100) + \beta(T - 100)^2 + \gamma(T - 100)^3] \]这里头,\( R \) 是铂电阻温度计在温度 \( T \) 下的电阻值,\( R_0 \) 是在参考温度(通常是0°C)下的电阻值,\( \alpha \)、\( \beta \) 和\( \gamma \) 是铂电阻温度计的系数,这些系数都是根据铂电阻温度计的特性预先确定好的。

举个例子,假设你有一个铂电阻温度计,它的 \( R_0 \) 是100欧姆,\( \alpha \) 是0.00385,\( \beta \) 是-0.00001,\( \gamma \) 是0.00000002。

现在,你想计算在-10°C时的温度计读数。

你就把 \( T \) 换成-10,代入公式,算出来的 \( R \) 就是-10°C时的温度计读数。

这个公式的好处就是,它能帮你准确地计算出铂电阻温度计在负温度下的读数,这对于需要精确控制温度的工业过程来说,特别重要。

FOC计算公式范文

FOC计算公式范文

FOC计算公式范文FOC(Fiber Optic Connector)是一种用于光纤连接的设备,它能够实现光纤之间的连接,保证信号传输的可靠性和稳定性。

FOC计算公式是指在光纤连接中用于计算相关参数的公式。

下面将详细介绍FOC计算公式。

1.光纤损耗计算公式:光纤连接中的损耗是指光信号在传输过程中的衰减程度。

光纤损耗计算公式如下:损耗(dB)= -10 * log10(输出功率 / 输入功率)2.光纤连接长度计算公式:光纤连接长度是指两个连接点之间的距离。

光纤连接长度计算公式如下:长度(km)= 损耗(dB)/ 损耗系数(dB/km)3.损耗系数计算公式:损耗系数是指单位长度光纤传输过程中的信号损耗。

损耗系数计算公式如下:损耗系数(dB/km)= 损耗(dB)/ 长度(km)4.信号衰减计算公式:信号衰减是指光信号在传输过程中的衰减程度。

信号衰减计算公式如下:衰减(dB)= 光纤长度(km) * 损耗系数(dB/km)5.光纤连接损耗预算公式:光纤连接损耗预算是指在设计光纤连接时,根据连接长度和相关参数来预测连接的损耗。

光纤连接损耗预算公式如下:总损耗(dB)=输入端设备发光功率(dBm)-输出端设备接收功率(dBm)-衰减预算(dB)6.光纤连接功率预算公式:光纤连接功率预算是指在设计光纤连接时,根据连接长度和相关参数来预测连接的功率。

光纤连接功率预算公式如下:输出功率(dBm)= 输入功率(dBm)- 光纤长度(km)* 损耗系数(dB/km)7.光纤连接带宽计算公式:光纤连接带宽是指光纤传输的最大数据传输速率。

光纤连接带宽计算公式如下:带宽(Gbps)= 2 * 光纤传输速率(Gbps)/ 系统损耗(dB)8.光纤连接速率计算公式:光纤连接速率是指单位时间内传输的数据量。

光纤连接速率计算公式如下:速率(Mbps)= 传输距离(km)* 1000 / 传输时间(ms)通过以上FOC计算公式,可以根据光纤连接的需求和参数来预测和计算相关的损耗、长度、功率、带宽和速率等参数,从而保证光纤连接的稳定性和可靠性。

干式套管电容计算

干式套管电容计算

干式套管电容计算哎呀,说起干式套管电容计算,这可真是个技术活儿,得有点电工底子才能搞得定。

不过别担心,我尽量用大白话给你讲讲,咱们就当是闲聊。

首先,得知道干式套管是啥玩意儿。

这玩意儿,说白了,就是用来保护电缆的,防止电缆受到外界环境影响,比如潮湿啊、灰尘啊什么的。

套管里面是空心的,可以穿电缆,外面是一层绝缘材料,这层绝缘材料就是我们要计算电容的关键。

好了,咱们开始算。

计算电容,得知道几个参数:套管的长度、直径,还有绝缘材料的介电常数。

这些参数,你要么从套管的说明书上找,要么就得自己量。

量的时候,记得用卷尺,别用肉眼,误差太大。

假设你已经拿到了这些参数,咱们就可以开始计算了。

电容的计算公式是C=2πɛr/ln(D/r),其中C是电容,ɛ是介电常数,r是套管的半径,D是套管的直径,ln是自然对数。

举个例子,假设你手头的干式套管直径是10厘米,长度是1米,绝缘材料的介电常数是3。

首先,你得把直径转换成半径,10厘米除以2,得到5厘米。

然后,把这些数值代入公式,计算出电容。

计算过程是这样的:C=2π30.05/ln(0.1/0.05)。

这个公式里,π约等于3.14159,ln(0.1/0.05)约等于2.3026。

把这些数值代入公式,得到C约等于0.02微法。

这就是干式套管的电容计算过程。

听起来可能有点复杂,但只要你掌握了公式,再有点耐心,就能算出来。

而且,这个计算过程还是挺有意思的,就像解一道数学题,需要动动脑筋。

最后,别忘了,这个计算结果只是个理论值,实际应用中可能会有些偏差。

所以,如果你要设计电路,最好还是留点余量,别把电容算得太死。

好了,干式套管电容计算就聊到这儿。

希望这个例子能让你对电容计算有个直观的理解。

如果你还有啥不明白的,咱们再接着聊。

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温度计套管的性能测试计算
温度计及传感器按照测温方式可以分为接触式和非接触式,工业冷冻机组大多使用的是接触式,由于制冷系统内部压力比较高,一般采用将温度计插入套管中,温度计套管与测温流体直接接触,测温套管设计如果不合理,会导致套管发生共振而损坏,不仅直接影响温度测量,还会造成制冷系统的泄露,因此设计套管时必须进行性能计算。

对温度计套管经常采用尾频计算【WFC】:
WFC是Wake Frequency Calculation
当流体流经温度计套管时,由于套管对流体的遮挡作用导致流体的动量发生改变,而这将会在套管后部产生一个湍流尾流,而且这个尾流内会形成一个漩涡,且漩涡会沿着套管两边交替地脱落,这种交替脱落的漩涡直接作用于套管上,会对套管产生两种周期性变化的力:沿流体流动方向的升力和流体流动方向平行的曳力,这两种力将导致套管发生振动,严重时会导致套管发生共振,对温度计套管造成损坏。

对于温度计套管性能测试计算时需要核算三个量:
1、振动计算
尾流振动频率f w、温度计套管固有频率f n
要求【f w / f n≤0.8】总的设计原则
2、最大操作压力
必须满足材料的许用应力
3、最大插入深度
满足f w / f n≤0.8
综合诸多因素,对温度计套管影响最大的因素是:温度计套管插入深度、温度计套管尖端直径,设计时需考虑审核,以满足总的设计原则。

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