Насосы К 20/18а создают напор в сетях, превышающий максимально допустимый

45 м п.6.7 на 5 м, насосы К 45/30 – на 20 м.

Для снижения гидростатического напора у пожарных кранов на 1–7 этажах предусматриваем установку диафрагм.

Пожарные краны на 1-м этаже расположены на высоте 2,35 м от поверхности земли, а каждый вышерасположенный на 2,8 м выше нижерасположенного. Величины избыточного гидростатического напора у пожарных кранов равны разности величины превышения напора в сети и геометрической высоты расположения кранов. Диаметр отверстия диафрагм определяем по номограмме черт. 5 . Диафрагмы устанавливают между соединительными головками и пожарными кранами.

Результаты расчета приведены в таблице 9.

Таблица 9. Расчет диаметров отверстий диафрагм
Номер этажа		Величина избыточного напора у ПК и подводок, Нср, м				Диаметр отверстия диафрагмы, мм
Хоз-питьевой водопровод
		5 - 2,35 = 2,65
Хоз-противо-пожарный водопровод
Горячий водопровод

Для снижения избыточного гидростатического напора в сети горячего водопровода у водоразборных приборов на 1–7 этажах, в соответствии с рекомендациями п.10.9 , предусматриваем установку регуляторов давления КФРД-10-2,0 на подводках в квартиры. Давление после регулятора равно 0,05 МПа (5 м).

5. Расчет и проектирование канализации

При проектировании внутренней канализации зданий руководствуются требованиями . В жилом доме проектируем хозяйственно-бытовую канализацию для отвода сточных вод от моек, умывальников, ванн, унитазов, установленных на кухнях и в ванных комнатах. Диаметры отводных труб от санитарных приборов назначаются не менее приведенных в приложении 2 . Трубы прокладываем с уклоном 0,03 при диаметре условного прохода

50 мм и 0,02 при 100 мм. Диаметр стояка назначаем не менее наибольшего диаметра присоединяемых к нему отводных труб и проверяем на пропуск расчетного расхода п.18.5 .

Максимальный секундный расход сточных вод q s , л/с, определяется согласно п.3.5 по формулам

а) при общем максимальном секундном расходе воды в здании или сооружении q tot  8 л/с

б) при q tot  8 л/с

, л/с.

Величину – расхода стоков от санитарно-технического прибора, л/с, принимают согласно приложению 2 . В качестве расчетного принимается прибор с наибольшим водоотведением.

Диаметр выпуска в соответствии с п. 17.29 назначаем не менее наибольшего диаметра присоединяемых к нему стояков.

Для проектируемого жилого дома предусматриваем устройство внутренней канализационной сети (отводные трубы и стояки), а также участков, прокладываемых в подвале, и выпусков из полиэтиленовых труб низкого давления ПНД по ГОСТ 22689.2-89 диаметром 50 мм и 110мм для отводных труб, 110 мм – для стояков.

Расчет канализационных трубопроводов следует производить, согласно п.18.2 , назначая скорость движения жидкости V, м/с, и наполнение H/d таким образом, чтобы было выполнено условие

,

принимая К = 0,5 – для трубопроводов из пластмассовых.

При этом скорость движения жидкости должна быть не менее 0,7 м/с, а наполнение трубопроводов – не менее 0,3.

Назначенные диаметры труб проверяем на пропуск расчетных расходов гидравлическим расчетом.

Общий максимальный секундный расход q tot = 4,05 л/с* (таблица 1), т.е. меньше

8 л/с. Поэтому расчетный расход сточных вод определяем по формуле

, л/с.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http :// www . allbest . ru /

Курсовая работа

по курсу «Технические измерения и приборы»

«Расчёт стандартных сужающих устройств»

• 1. Задание на курсовой проект
• 2. Расчет стандартной диафрагмы
• 2.1 Теоретическая часть
• 2.2 Порядок выполнения расчета
• 2.3 Расчетная часть
• Выводы по курсовой работе
• Список литературы

1. Задание на курсовой проект

Расчет стандартной диафрагмы ведется по следующим данным.

Измеряемая среда: пар.

Наибольший измеряемый массовый расход.

Наименьший измеряемый массовый расход.

Абсолютное давление пара перед СУ.

Температура пара перед СУ.

Наибольший перепад давлений на СУ.

Внутренний диаметр трубопровода при температуре 20 o C .

Длина прямых участков трубопровода до и после СУ.

Радиус входной кромки СУ.

Марка стали СУ: 08Х22Н6Т.

Марка стали трубопровода: 20Л.

Способ отбора давлений: фланцевый.

Состояние внутренней стенки трубопровода: новая.

Допустимая погрешность расчета.

2. Расчет стандартной диафрагмы

2.1 Теоретическая часть

Расход является одним из важнейших технологических параметров на тепловых и атомных электростанциях. Точное измерение расхода необходимо для обеспечения требуемого качества управления технологическими процессами, поддержания надежной и безаварийной работы оборудования, вычисления технико-экономических показателей работы энергетического предприятия.

Метод измерения расхода по переменному перепаду давлений на сужающем устройстве (СУ) является одним из самых распространенных и хорошо изученных. К достоинствам этого метода можно отнести сравнительную простоту конструкции и компактность первичных преобразователей расхода.

Среди сужающих устройств различной конструкции (диафрагм, сопл, труб и сопл Вентури) наибольшее распространение получили диафрагмы. Их основные достоинства заключаются в простоте изготовления и монтажа, а также в возможности их использования для измерения расхода вещества в широком диапазоне скоростей потока в трубопроводах диаметром от 0,05 до 1 м.

В данном курсовом проекте произведен расчет стандартной диафрагмы с фланцевым способом отбора давления через кольцевые камеры.

атомный электростанция сужающий диафрагма

Рис.1. Стандартная диафрагма.

1 - входной торец диафрагмы; 2 - выходной торец диафрагмы.

2.2 Порядок выполнения расчета

1. По заданным параметрам измеряемой среды (температуре t и давлению р) находят плотность, динамическую вязкость и показатель адиабаты к.

2. По заданной температуре измеряемой среды находят температурный коэффициенты расширения материала трубопровода и диафрагмы по формуле прил. 2 :

,

,

где

4. Определяют значение эквивалентной шероховатости поверхности трубопровода и среднеарифметическое отклонение профиля шероховатости по таблице прил. 3 .

5. Рассчитывают верхнюю и нижнюю границы рабочего диапазона значений числа Рейнольдса:

;

,

6. Вычисляют значение вспомогательной величины A:

,

7. Задаются значения нижней и верхней границ диапазона изменения относительно диаметра сужающего устройства.

8. Определяют значения коэффициентов расширения измеряемой среды (при) и (при) по выражению:

,

9. Рассчитывают значения коэффициентов скорости входа (при) и (при) по формуле:

.

10. Вычисляют значения коэффициентов истечения (при Re=Re max и) и (при Re=Re max и) по формуле прил.4

где, .

Значения и принимают

- для углового способа отбора давлений;

, - для трехрадиусного способа отбора давлений.

11. Определяют значения коэффициентов шероховатости внутренней поверхности трубопровода (при Re=Re max и) и (при Re=Re max и) по формулам прил.5

Если значение среднеквадратического отклонения профиля шероховатости трубопровода удовлетворяют условию

, то.

Значения рассчитывают по формуле

Значения коэффициентов A 0 , A 1 и A 2 определяются по формуле

где - постоянные коэффициенты, значения которых приведены в

табл. П5.1 .

Если

, то.

Значение рассчитывают по формуле

Если или то.

Если или, то поправочный коэффициент вычисляют по выражению

Коэффициенты и вычисляют по формуле

,

где, и - коэффициенты, значения которых приведены

в табл. П 5.2 .

12. Определяют значения диаметра отверстия сужающего устройства (при) и (при по формуле.

13. Определяют значения коэффициентов притупления входной кромки сужающегося устройства (при и (при.

Если радиус входной кромки, то коэффициент притупления.

Если радиус входной кромки, то значение рассчитывают по выражению

.

14. Вычисляют значение вспомогательных величин и по выражениям:

,

.

15. Рассматривают значения вспомогательных величин и по формулам

,

.

Если величины и имеют одинаковый знак, то расчет прекращают, так как в диапазоне допустимых значений не существует значения, удовлетворяющего исходным данным.

Если величины и имеют разные знаки, то расчет продолжают.

16. Вычисляют значение по формуле

.

17. Рассчитывают значение вспомогательной величины B:

,

где расчет E выполняют аналогично пункту 9, - аналогично пункту 13, С и в соответствии с пунктами 10 и 11 при, а значение в соответствии с пунктом 8 при, и.

18. Проверяют выполнение неравенства.

Если приведенное выше неравенство не выполняется, то повторяют пункты 16 - 18, заменяя в формуле пункта 16 и на и (при BA).

Если приведенное выше неравенство выполняется, то найденные значения считают окончательными.

19. Проверяют выполнение условия

.

20. Определяют диаметр отверстия в рабочих условиях d по выражению из пункта 12.

21. Вычисляют диаметр отверстия сужающего устройства при

температуре 20:

.

.

,

где - наибольший массовый расход, кг/с; - допустимая погрешность расчета, %.

,

- предел текучести материала диафрагмы при рабочих условиях, Па

,

,

.

,

где, - модуль упругости материала диафрагмы, Па.

Значения и находят по .

.

27. Остальные размеры диафрагмы выбираются в зависимости от типа по ,,,,.

2.3 Расчетная часть

1. По заданным параметрам измеряемой среды (температуре t и давлению р) находим плотность, динамическую вязкость и показатель адиабаты к.

По и Па:

2. По заданной температуре измеряемой среды находим температурный коэффициенты расширения материала трубопровода и диафрагмы по формуле прил. 2 :

,

где t - температура измеряемой среды, o C; - постоянные коэффициенты, значения которых приведены в табл. П2.1 .

Т.к. температура пара перед СУ равна 415 о С, а границы измерения температуры материала СУ 08Х22Н6Т от -40 о С до 300 о С, то я выбираю другой материал СУ - 08Х18Н10Т.

Температурный коэффициенты расширения материала трубопровода

Температурный коэффициенты расширения материала диафрагмы

3. Вычисляем значение внутреннего диаметра трубопровода в рабочих условиях:

,

где - диаметр трубопровода при температуре 20 °С, м; t - температура, °С.

м.

4. Определяем значение эквивалентной шероховатости поверхности трубопровода и среднеарифметическое отклонение профиля шероховатости по таблице прил. 3 .

5. Рассчитываем верхнюю и нижнюю границы рабочего диапазона значений числа Рейнольдса:

;

,

где и - соответственно наибольший и наименьший массовый расход, кг/с.

6. Вычисляем значение вспомогательной величины A:

,

где - наибольший перепад давлений на сужающем устройстве, Па.

7. Задаемся значениями нижней и верхней границ диапазона изменения относительно диаметра сужающего устройства.

;

.

8. Определяем значения коэффициентов расширения измеряемой среды (при) и (при) по выражению:

,

где - абсолютное давление пара перед сужающим устройством, Па.

При:

.

При:

.

9. Рассчитываем значения коэффициентов скорости входа (при) и (при) по формуле

.

При:

.

При:

.

10. Вычисляем значения коэффициентов истечения (при и) и (при и) по формуле прил.4

где,

.

- для фланцевого способа отбора давлений;

При и:

,

,

.

При и:

,

,

.

11. Определяем значения коэффициентов шероховатости внутренней поверхности трубопровода (при и) и (при и) по формулам прил.5

При и:

.

м.

Значение рассчитаем по формуле

Так как, то м.

Так как, то.

При и:

Значение рассчитаем по формуле

Значение рассчитаем по формуле

, т.к. Re<3·10 6 , то

Так как, то

12. Определяем значения диаметра отверстия сужающего устройства (при) и (при по формуле

.

При:

м.

При:

м.

13. Определяем значения коэффициентов притупления входной кромки сужающегося устройства (при и (при.

При:

Так как,то

.

При:

Так как,то

14. Вычисляем значение вспомогательных величин и по выражениям

15. Рассматриваем значения вспомогательных величин и по формулам

.

.

Так как величины и имеют разные знаки, то продолжаем расчет.

16. Вычисляем значение по формуле

.

17. Рассчитываем значение вспомогательной величины B:

Рассчитаем значение коэффициента скорости входа

.

Рассчитаем значение коэффициента истечения

При и:

.

.

Определим значение коэффициента шероховатости внутренней поверхности трубопровода

При и:

Значение рассчитаем по формуле

.

Так как

>15,то.

Значение рассчитаем по формуле

,

Так как.

Так как, то.

Определим значение коэффициента притупления входной кромки сужающегося устройства

При м.

Так как,то

.

Определим значение коэффициента расширения измеряемой среды

При:

.

18. Проверяем выполнение неравенства

,

.

Так как приведенное выше неравенство не выполняется, то повторим пункты 16 - 18, заменяя в формуле пункта 16 и на и (при BA). Все последующие итерации сведем в таблицу.

	1 опыт	2 опыт	3 опыт	4 опыт	5 опыт	6 опыт	7 опыт
	8 опыт	9 опыт	10 опыт	11 опыт	12 опыт	13 опыт	14 опыт	15 опыт

Так как приведенное выше неравенство выполняется (0.0000346<0.00005), то найденные значения считают окончательными.

19. Проверяем выполнение условия

.

Так как для диафрагм с фланцевым способом отбора давления

,

.

Условие выполняется.

20. Определяем диаметр отверстия в рабочих условиях d по выражению из пункта 12:

м.

21. Вычисляют диаметр отверстия сужающего устройства при температуре 20:

м.

22. Вычисляют значение массового расхода, соответствующего наибольшему перепаду давлений на сужающем устройстве:

.

23. Проверяют выполнение условия

,

,

.

Условие выполняется.

24. Выбирают толщину диска диафрагмы по формулам прил. 6

МПа, E y =1.623·10 11 Па.

Максимальное значение толщины диска должно удовлетворять условию

,

где - диаметр отверстия трубопровода в рабочих условиях, м.

м.

.

.

Значения величин и находят по выражениям

,

.

Значения коэффициентов и, входящих в формулу, находят по выражениям

.

Минимальное значение толщины диска должно удовлетворять следующим условиям

;

,

где - наибольший перепад давлений на сужающем устройстве, Па;

- предел текучести материала диафрагмы при рабочих условиях,

- относительный диаметр диафрагмы.

Приняла мм.

25. Выбирают длину цилиндрической части отверстия диафрагмы e в пределах

.

.

Приняла мм.

26. Угол наклона образующей конуса к оси отверстия диафрагмы выбирают в пределах.

Приняла

27. Остальные размеры диафрагмы выбираются в зависимости от типа.

Для диафрагм с фланцевым способом отбора давления расположение отверстий приведено на рисунке б. Расстояние l 1 измеряют от входного торца диафрагмы, а расстояние l " 2 - от выходного торца диафрагмы.

Значения l 1 и l " 2 могут находиться в следующих пределах:

(25,4 ± 0,5) мм при в > 0,6 и D < 0,15 м;

(25,4 ± 1) мм в остальных случаях.

l 1 =26,4 мм, l " 2 =26,4 мм.

Осевая линия отверстия должна пересекаться с осевой линией ИТ под углом 90° ± 3°.

Кромки отверстия в месте выхода в ИТ должны быть заподлицо с внутренней поверхностью ИТ и насколько возможно острыми. Для ликвидации заусенцев на внутренней кромке отверстия допускается ее притупление радиусом не более одной десятой диаметра отверстия. Не допускаются какие-либо неровности на внутренней поверхности отверстия и на самом ИТ вблизи от отверстия.

Диаметр отверстий должен быть не более 0,13 D и не более 13 мм. Приняла диаметры отверстий равными 10 мм.

При выборе диаметра отверстия необходимо исключить возможность его засорения.

Поверхность входного торца диафрагмы (см. рисунок 1) должна быть плоской. Неплоскостность поверхности входного торца диафрагмы определяют перед ее установкой.

Уклон, характеризуемый отношением Н Д /l Д, должен удовлетворять условию:

Если l = D , то

2H Д /(D - d ) < 0,005.

В таблице 1 (ГОСТ 8.586.2-2005) приведены наибольшие допускаемые значения H Д в зависимости от D и в при l = D.

При в=0,3405 и D=0,35213 м, Н Д max =0,58109·10 -3 м.

Примем Н Д = 0,55·10 -3 м, l Д =0,116115 м.

Выводы по курсовой работе

В ходе курсовой работы была рассчитана стандартная диафрагма с фланцевым способом отбора давления.

Расчет стандартной диафрагмы основан на решении уравнения расхода и заключается в определении относительного диаметра отверстия итерационным способом.

На первом этапе итерационным способом был определён относительный диаметр и вычислено значение массового расхода кг/с.

На втором этапе были рассчитаны необходимые размеры для изготовления стандартной диафрагмы м, м, .

На третьем этапе по найденным размерам был сделан чертеж.

Список литературы

1. Кочетков А.Е., Малкова Е.Л. Расчет стандартной диафрагмы: метод.указания / Иван. гос. энерг. ун-т. - Иваново, 2014.

2. ГОСТ 8.586.2-2005 Государственная система обеспечения единства измерений. Измерение расхода и количества жидкостей и газов с помощью стандартных сужающих устройств. Часть 2. Диафрагмы. Технические требования. - М.: Стандартинформ, 2006. - 43с.

3. ГОСТ 8.586.1-2005 Государственная система обеспечения единства измерений. Измерение расхода и количества жидкостей игазов с помощью стандартных сужающих устройств. Часть5. Методика выполнения измерений. - М.: Стандартинформ, 2006. - 87с.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

Преобразователи температуры с унифицированным выходным сигналом. Устройство приборов для измерения расхода по перепаду давления в сужающем устройстве. Государственные промышленные приборы и средств автоматизации. Механизм действия специальных приборов.

курсовая работа , добавлен 07.02.2015


Общие принципы измерения расхода методом переменного перепада давления, расчет и выбор сужающего устройства и дифференциального манометра; требования, предъявляемые к ним. Зависимость изменения диапазона объемного расхода среды от перепада давления.

курсовая работа , добавлен 04.02.2011


Особенности приведения газов к стандартным условиям. Сущность измерения объема газов. Применимость, достоинства и недостатки различных методов оценки их расхода для коммерческого учёта. Устройство расходомеров различных конструкций и их сравнение.

курсовая работа , добавлен 06.04.2015


Методика выполнения измерений. Особенности оценки объема и расхода газа с помощью сужающих устройств. Турбинные и ротационные счетчики газа. Узлы коммерческого учета. Принцип действия квантометра. Основы статистической обработки результатов измерений.

курсовая работа , добавлен 06.04.2015


Расчет потерь напора на трение в данном отрезке трубы, потерь давления на трение в трубах в магистралях гидропередачи, при внезапном расширении трубопровода. Определение необходимого диаметра отверстия диафрагмы, расхода воды в трубе поперечного сечения.

контрольная работа , добавлен 30.11.2009


Классификация складов. Технологическая схема загрузки бункеров скребковым транспортером, направления ее автоматизации. Расчет измерительных схем автоматических электронных потенциометра и сужающего устройства расходомера по переменному перепаду давления.

курсовая работа , добавлен 25.10.2009


Расчёт рабочих, геометрических параметров и выбор насоса, типоразмеров элементов гидропривода. Определение расхода рабочей жидкости проходящей через гидромотор. Характеристика перепада и потерь давления, фактического давления насоса и КПД гидропривода.

курсовая работа , добавлен 17.06.2011


Анализ технологического объекта как объекта автоматизации. Выбор датчиков для измерения температуры, давления, расхода, уровня. Привязка параметров процесса к модулям аналогового и дискретного вводов. Расчет основных параметров настройки регулятора.

дипломная работа , добавлен 04.09.2013


Проект теплоснабжения промышленного здания в г. Мурманск. Определение тепловых потоков; расчет отпуска тепла и расхода сетевой воды. Гидравлический расчёт тепловых сетей, подбор насосов. Тепловой расчет трубопроводов; техническое оборудование котельной.

курсовая работа , добавлен 06.11.2012


Современные требования к приборам для измерения расхода жидкости. Камерные преобразователи расхода без движущихся разделительных элементов. Схема зубчатого счетчика с овальными шестернями. Камерный преобразователь расхода с эластичными стенками.

Январь 22 2018

Выбор диафрагм

1. Общее понятие диафрагм

Диафрагма представляет собой шайбу с определенным диаметром отверстия. Диафрагмы увеличивают сопротивление пожарного крана, вследствие чего расход воды через него уменьшается. Диаметр диафрагм подбирают таким образом, чтобы все пожарные краны обеспечивали расход воды, близкий к расчетному значению независимо от высоты здания.

2.Расчет диафрагм

Диаметр отверстия диафрагмы в зависимости от проходного диаметра клапан пожарного крана, давления и расхода определяется расчетным методом или по номограмме.

2.1.Расчетный метод определения диаметра диафрагм

Диаметр диафрагмы d определяется следующим образом:

d 2 /D 2 =F/F пк или d=D*(F/F пк) 0.5

Q=10*μ*F*(2*g*P) 0.5 ; Q н =Q в *(P н /P в) 0.5

по формуле Дарси-Вейсбаха:

ΔР=Р н -Р в =ε*V 2 /(200*g);

из формулы поучаем ε=200*g*ΔР/V 2

V=Q/F пк,

где D — проходной диаметр клапана пожарного крана; F, F пк — площадь проходного отверстия соответственно диафрагмы и клапана пожарного крана; Q н, Q в — расход соответственно через диафрагму и клапан пожарного крана; ΔР — разница давлений расположения наинизшего и наивысшего клапанов пожарных кранов; P н, P в — давление соответственно наинизшего и наивысшего клапанов пожарных кранов; ε — коэффициент сопротивления диафрагмы; V — скорость водяного потока через клапан.

Таблица 1. Взаимосвязь между коэффициентом сопротивления диафрагмы и соотношением площади проходного отверстия диафрагмы и клапана пожарного крана.

показатель	значение
коэффициент сопротивления диафрагмы, ε	226,0	43,8	17,5	7,8	3,75	1,8	0,8
соотношение F/F пк	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7

2.2. Определение диаметра диафрагм по номограмме

Для определения диаметра дисковой диафрагмы по номограмме (рисунок 1) на левой линейке (Р) отмечают точку, соответствующую максимальному значению давления на клапане пожарного крана, а на правой линейке (q) отмечают точку, соответствующую требуемому или расчетному расходу. Через эти точки проводится прямая. Точка пересечения этой прямой со средней линейкой (Ø50-70) и будет искомым значением диаметра диафрагмы: в левой части — для диаметра клапана пожарного крана DN50, а в правой — для диаметра DN65.

Пример определения диаметра диафрагмы по номограмме:

Например, требуется определить диаметра диафрагмы для клапанов DN 50 и DN65, если давление у них составляет 0.4МПа, расход через ручной пожарный ствол составляет q=5л/с. Для решения данной задачи необходимо провести прямую, соединяющую эти два значения на номограмме. Точка пересечения этой прямой со средней линейкой (Ø50-70) и даст нужное значение диаметра диафрагмы — Ø19мм (для клапана DN65), либо Ø18.7 мм (для клапана DN50).

Рисунок 1.

Примечание: Чтобы определить численное значение давления у клапана пожарного крана в «МПа», необходимо число на левой линейке (Р) разделить на 100.

Диафрагму следует устанавливать между клапаном пожарного крана и соединительной головкой. Таким образом при отсоединении пожарного рукава от клапана диафрагма будет открыта для наблюдения и проверки диаметра отверстия. Количество диафрагм различных диаметров должно быть по возможности наименьшим. Допускается устанавливать диафрагмы с одинаковым диаметром отверстий на 3-4 этажа здания.

Агрегатный индекс может быть преобразован а среднеарифметический и среднегармонический индекс при отсутствии исходной информации для расчета агрегатной формы индекса.

Аналитический метод расчета рабочих характеристик асинхронных двигателей

РАСЧЕТА ДИАФРАГМЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА СУХОГО ГАЗА И ПАРА;

РАСЧЕТА ДИАФРАГМЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЛАЖНОГО ГАЗА;

РАСЧЕТА ДИАФРАГМЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА ЖИДКОСТИ;

РАСЧЕТА РЕГУЛИРУЮЩЕГО ОРГАНА;

ВЫБОРА ИСПОЛНИТЕЛЬНОГО МЕХАНИЗМА.

К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ ПО СПЕЦДИСЦИПЛИНЕ

«МОНТАЖ, НАЛАДКА И ЭКСПЛУАТАЦИЯ САУ»

Для студентов специальности 220301. Автоматизация технологических

Процессов и производств (по отраслям)

Липецк 2010 г.

СБОРНИК МЕТОДИК К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ ПО ДИСЦИПЛИНЕ

«Монтаж, наладка и эксплуатация САУ»

Сборник методик предназначен для студентов 4 курса очной формы обучения по специальности 220301. Автоматизация технологических процессов и производств (по отраслям).

Составитель: Полякова Т. Ф.. – преподаватель спец. дисциплин

Рецензент: _______Курлыкин А. Ф. Зам. начальника цеха КИП и А ОАО «НЛМК»

Одобрено методическим советом Липецкого металлургического колледжа и рекомендовано к применению для студентов в качестве методических указаний по разработке курсового проекта по спец. дисциплине «Монтаж, наладка и эксплуатация САУ».

	Лист
Введение
1. Расчет диафрагмы для измерения расхода сухого газа и пара
1.1 Необходимые исходные данные
1.2 Определение недостающих для расчета данных
1.3 Определение параметров диафрагмы
1.4 Проверка расчета
2. Расчет диафрагмы для измерения расхода влажного газа
2.1 Необходимые исходные данные
2.2 Определение недостающих для расчета данных
2.3 Определение параметров диафрагмы
2.4 Проверка расчета
3.Расчет диафрагмы для измерения расхода жидкости
3.1 Необходимые исходные данные
3.2 Определение недостающих для расчета данных
3.3 Определение параметров диафрагмы
3.4 Проверка расчета
Приложение А
4. Расчет регулирующего органа
4.1 Расчет по пропускной способности
4.2 Определение условного диаметра регулирующего органа
4.3Определение рабочей характеристики
5 Выбор исполнительного механизма
Список использованных источников
Приложение В
Приложение С
Приложение Д
Приложение Е

Введение

Дисциплина «Монтаж, наладка и эксплуатация САУ» является одной из базовых при обучении на специальности 220301 (2101) «Автоматизация технологических процессов и производств»). Изучая ее, студент должен знать основные компоненты САР принцип работы всех компонентов и структуру взаимосвязи между всеми компонентами. Для качественного закрепления изучаемого материала и приобретения практических навыков предусматривается выполнение индивидуального курсового проекта.

Конечной целью курсового проекта является построение САР расхода вещества, реализованную на конкретной элементной базе и направленную на выполнение определенных задач, что определяется заданием на курсовое проектирование и индивидуальным дополнительным заданием. Кроме расчетов, в курсовом проекте обязательным является разработка Схемы автоматизации и Схемы принципиальной электрической (Пневматической), технологическое программирование САР. Курсовой проект выполняется индивидуально на основании лекционного, справочного и другого дополнительного материалов. Курсовой проект рассчитан на 30 часов. Во время выполнения проекта предусматривается 20 часов консультаций. Для оценки успеваемости студентов выполнение работы разбивается на этапы, где каждый этап является логически завершенным заданием:

первый этап – выполнение расчетных задач;

второй этап – разработка Схемы автоматизации;

третий этап – разработка Схемы принципиальной электрической (Пневматической);

четвертый этап – разработка технологического программирования САР расхода вещества.

Методика расчета диафрагмы для измерения расхода сухого газа и пара.

(согласно Правилам РД 50-213-80)

Таблица 1.1 - Необходимые исходные данные

Задано и принято	Обозначение параметра	Единица измерения
Максимальный расход измеряемой среды Для газа (объемный расход, приведенный к нормальным условиям): Для пара (массовый расход)	Q ном. max Q м. max	м 3 /час кг/час
Средний расход измеряемой среды Для газа: Для пара:	Q ном.ср Q м. ср	м 3 /час кг/час
Молярная концентрация компонентов сухой газовой смеси 1-й компонент (название): 2-й компонент (название): * * n-й компонент (название):	N 1 N 2 * * N n	доля ед. доля ед. * * доля ед.
Температура среды перед диафрагмой:	t	ºС
Избыточное давление перед диафрагмой:	Р и	кгс/см 2
Среднее барометрическое давление:	Р б	мм рт.ст.
Допустимая потеря давления при Q max	Р′ п	кгс/см 2
Внутренний диаметр трубопровода при t=20ºС	D 20	мм
Абсолютная шероховатость трубопровода	δ
Имеющаяся длина прямолинейного участка трубопровода:	L пт
Тип местного сопротивления в начале прямолинейного участка трубопровода:	-
Материал трубопровода	-
Материал диафрагмы	-
Тип дифманометра	-

Примечание 1. Сумма молярных концентраций всех компонентов газовой смеси должна равняться 1.

Примечание 2. Абсолютная шероховатость трубопровода зависит от материала и состояния внутренней поверхности трубопровода. При отсутствии данных можно принять значение абсолютной шероховатости согласно (Приложению А п. 1).

Примечание 3. Вместо допустимой потери давления при максимальном расходе (таблица 1.1 «Необходимые исходные данные») может быть задан предельный номинальный перепад давления дифманометра ΔР н. Значения ΔР н выбираются из ряда чисел, установленных стандартом, согласно выражению:

ΔР н = n 1 · 10 х, где х – целое число, n 1 – 1; 1,6; 2,5; 4; 6,3.

Примечание 4. При отсутствии данных о материале диафрагмы следует принять одну из следующих марок нержавеющей стали Х23Н13, Х18Н25С2, 1Х18Н9Т.

Говоря простым языком, диафрагма фотоаппарата – это устройство, через которое свет попадает на матрицу фотоаппарата. Диафрагма состоит из так называемых «лепестков», количество которых может варьироваться от трех до двадцати штук. В зависимости от интенсивности освещения лепестки уменьшают или увеличивают диаметр светопропускающего отверстия. Принцип их действия аналогичен зрачку: при тусклом свете он расширяется, при ярком – сужается.

Чтобы лучше понять принципы расчета характеристики объектива (в том числе, и значения диафрагмы), необходимо знать, что такое фокусное расстояние объектива.

Фокусное расстояние объектива

Фокусное расстояние – это расстояние между матрицей фотоаппарата и главной оптической плоскостью объектива при условии его фокусировки в бесконечность. Этим показателем определяется угол обзора, достигаемый тем или иным объективом. Чем фокусное расстояние больше, тем угол обзора меньше. В характеристиках обычно указываются минимальное и максимальное фокусное расстояние, которые обеспечивает объектив. Измерять его принято в миллиметрах.

Отношение фокусного расстояния к размеру отверстия диафрагмы называется f-числом. Именно оно и определяет значение диафрагмы. Чем меньше этот показатель, тем больше отверстие, и тем больше света проникает на матрицу фотоаппарата. Стоит учесть, что значение диафрагмы часто указывается в виде знаменателя дроби, без уточнения фокусного расстояния.

Возможные значения f-чисел описываются специальной шкалой диафрагм, представляющей собой последовательность чисел:

1 – 1,4 – 2 – 2,8 – 4 – 5,6 – 8 – 11 – 16 – 22 и так далее.

Суть шкалы в том, что сужение отверстия объектива в два раза приводит к уменьшению количества света, попадающего на матрицу, в четыре раза. Аналогичное действие оказывает и двойное увеличение фокусного расстояния. Диафрагменная шкала нередко наносится на оправу объектива для удобства фотографа.

Максимальное количество света пропускают объективы с наименьшими f-числами (f/1,2 – f/1,8). Называются такие объективы светосильными.

Светосила объектива

Светосила – это степень ослабления объективом фотоаппарата светового потока, или, другими словами, способность объектива передавать реальную яркость объекта. Чем больше светосила, тем качественнее получаются снимки, сделанные в условиях плохого освещения без использования штатива и вспышки. Кроме того, светосильные объективы позволяют фотографировать с максимально короткой выдержкой.

Значение светосилы определяется значением максимально открытой диафрагмы. Вместе с фокусным расстоянием его обычно указывают на ободе объектива. Так, например, надпись 7-21/2,0-2,8 означает, что при фокусном расстоянии в 7 миллиметров светосила равна 2,0. Соответственно, при фокусном расстоянии в 21 миллиметр – 2,8.

При выборе объектива стоит учитывать, что максимально открытая диафрагма используется очень редко. При этом цена светосильных объективов ощутимо выше. Для большинства покупателей нет никакого смысла переплачивать за показатель 1:1.2, вполне достаточно купить более бюджетный вариант со светосилой 1:1.8.

Относительное отверстие

Величину, обратную диафрагменному числу, называют относительным отверстием . Величина относительного отверстия определяет, во сколько раз фокусное расстояние объектива превышает диаметр его отверстия. На оправе объектива этот показатель обычно имеет вид дроби типа 1:2. Такие цифры означают, что диаметр отверстия вдвое меньше фокусного расстояния.

В разных источниках понятия значения светосилы, величины относительного отверстия и непосредственно диафрагмы часто описаны научным, малопонятным языком. Чтобы не ошибиться при выборе фотоаппарата и не запутаться в характеристиках объектива, стоит запомнить зависимости, существующие между ними.

Так, светосила – это постоянное свойство оптики, которое невозможно изменить или настроить. Следует помнить, что светосила не имеет отношения к текущему значению диафрагмы. Как уже упоминалось выше, ее значение равно значению диафрагмы в максимально открытом положении.

Относительное отверстие, в отличие от светосилы, величина изменяемая. Отрегулировать ее можно при помощи диафрагмы.