热工计算题30道概论

1．某人将镍铬-镍硅补偿导线极性接反。当炉温控制于800℃时。若热电偶接线盒处温度为50℃，仪表接线端子温度为40℃，测量结果和实际相差多少？

答案：如补偿导线接反，则仪表的电势为

E(800、40)=E×(800、0)-E(50、0)-[E(50、0)-E(40、0)]

=33.28-2.02-2.02+1.61

=30.85mV

但仪表示值仍按正常接法指示，即

E(800、40)=E(t、0)-E(40、0)=0

于是得30.85=E(t、0)-1.61

E(t、0)=32.46mV

查得t=780℃

即比800℃指示低20℃

2．一真空压力表量程范围为－100～500kPa,校验时最大误差发生在200kPa,上行程和下行程时校准表指示为194kPa和205kPa,问该表是否满足其1.0级的精度要求？

答案：变差=[△max/(量程上限-量程下限)]×100%

=(205-194)/[500-(-100)]×100%

=1.83%＞1.0%，所以不满足1.0级精度要求。

3．一台1151绝对压力变送器，量程范围为0～80kPa(绝压)，校验时采用刻度范围为100～0kPa标准真空压力计，若当地大气压力为98kPa,则当变送器输出为12mA时，真空压力计指示的读数为多少？

答案：设变送器输入压力为P绝时，输出电流为12mA,则P绝/(80-0)×16+4=12,P 绝=40KPa，根据P真空=P大气－P绝=98-40=58KPa，所以真空压力计的读数为58KPa，变送器的输出为12mA。

4．计算如图下所示的压力式液位计的调校量程范围及迁移量，已知h1=5m,h2=1m,ρ=1.0g/cm3

答案：由图可知，液位计测量量程为：P=ｐgh1=1.0×9.8×5=49KPa；迁移量A=ｐgh2=1.0×9.8×1=9.8KPa，所以仪表调校量程范围为9.8—58.8KPa。

5．一单法兰液位计测量开口容器液位，其最高液位和最低液位到仪表的安装距离分别为h1=3m,h2=1m,如下图所示，若所测介质密度ρ=1g/cm3，求仪表的量程及迁移量？

答案：由图可知仪表测量的有效量程高度为h1-h2=2m,所以仪表的量程△P=(h1-h2)ｐg=(3-1)×1×9.81=19.62KPa，当液位最低时，仪表正负压室的受力分别为P+=ｐgh2=1.0×9.81×1=9.81KPa，P-=0，所以液面计迁移量为P+-P-=9.81-0==9.81KPa(正迁移)

6．某套节流装置蒸汽流量计，原设计的蒸汽压力为2.94MPa,温度为400℃。实际使用中，被测处蒸汽压力为2.84MPa(温度不变)，当流量计指示数为102t/h，求实际流量为多少吨/小时？(水蒸汽密度表：2.94MPa、400℃时ρ=9.8668kg/m3；2.84MPa、400℃时ρ=9.5238kg/m3)

答案：M实际＝M设计×SQRT(ρ实际÷ρ设计)

＝102t/h×SQRT(9.5238÷9.8668)

＝102t/h×0.9825

＝100.2t/h

所以：真正的流量是100.2t/h

47．如图所示，分度号K的热电偶误用了分度号E的补偿导线，但极性连接正确，则仪表指示如何变化？

已知t=500℃，t0‘=30℃，t0=20℃。

答案：若错用了补偿导线，则根据中间温度定则，热偶电势为

E=EK(t，t0‘)+EE(t0‘，t0)

=EK(500，30)+EE(30，20)

=EK(500，0)–EK(30，0)+EE(30，0)-EE(20，0)

=20.640-1.203+1.801-1.192

=20.046mV

若用正确的补偿导线，则和温度t0‘无关，热偶电势为

E=EK(t，t0)

=EK(500，20)

=EK(500，0)–EK(20，0)

=20.640-0.798

=19.842Mv

两者相比，由于补偿导线用错，二次仪表的指示偏高。

8．锅炉上水流量孔板的满量程为25t/h，差压上限为40kPa，现差压变送器输出16mA，请问此时的流量显示应为多少？

答案：解1：

25=K√40；K=25/√40

(8-4)/20-4)=4/16=1/4；1/4×40=10kPa

F’=25/×√10=25/2=12.5(t/h)

解2：

F=25×√(8-4)/20-4)=12.5(t/h)

此时流量显示应为12.5t/h。

9．如图所示，通过双室平衡容器来测量锅炉汽包水位。已知：P1＝3.82MPa，ρ汽＝19.78kg/m3，ρ液＝800.4kg/m3，ρ冷＝915.8kg/m3，h1＝0.6m，h2＝1.5m，求答案：差压变送器的量程及迁移量。

答案：差压液位计的量程△P

P＝h1(ρ液-ρ汽)×g＝0.6×(800.4-19.7)×9.807＝4593.8Pa

当液位最低时，差压液位计的正、负压室的受力为：

P+＝P1+h1×ρ汽×g+h2×ρ水×g

＝3.82×106+0.6×19.6×9.087+h2×ρ水×g＝3820115.3+h2×ρ水×g

P-＝P1+h1×ρ冷×g+

＝3.82×106+0.6×915.8×9.087+h2×ρ水×g＝3825388.8+h2×ρ水×g

于是迁移量△P＝P+-P-＝-5273.5Pa

因为P+＜P-，故为负迁移。

变送器的量程为△P＝-5273.5-(5273.5+4593.8)＝679.7Pa

10．有一块EJA差压变送器差压上限值为80kPa，流量上限值为320t/h，求变送