Разработка схемы теплового контроля водяного котла утилизатора КУВ-35/150 - Физика и энергетика дипломная работа

Главная

Физика и энергетика
Разработка схемы теплового контроля водяного котла утилизатора КУВ-35/150

Особенности разработки схемы теплового контроля водяного котла утилизатора КУВ-35/150, способы организации процесса регулирования питания. Этапы расчета узла измерения расхода сетевой воды за котлом. Анализ функциональной схемы теплового контроля.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
В данном курсовом проекте разработана автоматизированная система теплотехнического контроля и сигнализации нагрева воды в котле, реализованной с применением современных средств измерительной техники.
В проект также включены расчеты статических характеристик измерительных преобразователей, приборов, измерительных схем и информационных каналов. В проекте разработаны вопросы метрологического обеспечения средств и систем измерения, оценены их метрологические характеристики.
Курсовой проект включает в себя настоящую расчетно-пояснительную записку и графическую часть.
Данная пояснительная записка содержит:
Для организации процесса регулирования питания котла необходимо измерять температуру, давление и расход сетевой воды и уходящих газов. Для этого по месту устанавливают датчики, от которых на щит управления поступают сигналы с параметрами воды и газа. На схеме (рис.1) показаны точки контроля.
Температура уходящих газов перед КУВ
Концентрация O 2 в уходящих газах за КУВ
Описание теплотехнического объекта
Котёл (рис. 2) предназначен для утилизации тепла продуктов сгорания после ГТУ типа LM-2500+DLE. Утилизация осуществляется посредством передачи тепла уходящих газов сетевой воде через стенки труб поверхности нагрева (конвективного пучка).
По ходу газов котёл выполнен в виде двух последовательно расположенных горизонтального и вертикального листометаллических газоходов. В нижней части вертикального газохода размещена поверхность нагрева из труб с наружным поперечным оребрением. Снаружи газоходы покрыты изоляцией, поверх её установлена декоративная металлическая обшивка.
Котёл имеет собственный каркас. На его опорные балки установлены «горячие» балки, к ним подвешена поверхность нагрева и обшивка газохода, расположенная ниже «горячих» балок.
Над вертикальным газоходом котла установлена стальная дымовая труба наружным диаметром 2500 мм, отметка среза трубы- 60,000. Труба опирается на каркас котла и имеет свой собственный, соединяющийся с котельным.
С газовой турбиной котел утилизатор соединяется через компенсатор. За компенсатором ГТУ устанавливаются горизонтальный диффузор, байпасный газоход с клапаном и компенсатором перед котлом и поворотный короб к поверхности нагрева. За поверхностью нагрева расположен трехступенчатый шумоглушитель, опирающейся через промежуточные элементы на «горячие» балки. За шумоглушителем размещены конфузор, компенсатор и отсечной клапан с электроприводом и дренажем для защиты шумоглушителя и поверхности нагрева от атмосферных осадков и поддержания котла-утилизатора в горячем состоянии при остановах.
Котёл-утилизатор - газоплотный. Прочность корпуса газоходов рассчитана на избыточное давление газов на срезе выходного фланца ГТУ- 4600 Па, включая хлопок - 3000 Па. Для обеспечения необходимой жёсткости газоходов и предотвращения их деформации при хлопке, по периметру газоходов в районе диффузора и поворотного короба установлены балки жёсткости.
Для контроля за тепловыми расширениями корпуса котла устанавливаются реперы в количестве 2-х штук на каждый компенсатор.
Циркулирующая сетевая вода нагревается в поверхности нагрева КУВ. Для защиты от недопустимого повышения давления используются предохранительные клапаны, установленные на выходном трубопроводе поверхности нагрева. КУВ по сетевой воде оснащён запорной и регулирующей арматурой, контрольно-измерительными приборами, дренажами, воздушниками, устройствами для отбора проб воды. Конструкция котла-утилизатора обеспечивает возможность проведения предпусковых и эксплуатационных водно-химических промывок водяного тракта, а также консервации внутренних поверхностей котла при остановах.
Для предотвращения обслуживающего персонала от ожогов и уменьшения потерь тепла в окружающую среду котёл и трубы сетевой воды покрыты изоляцией.
В газоходах котла-утилизатора предусмотрена установка штуцеров, бобышек и других отборных устройств для КИПиА.
Элементы каркаса котла и дымовой трубы соединяются между собой на монтаже с помощью высокопрочных болтовых соединений.
Для обслуживания котла-утилизатора, проведения ремонтных и наладочных работ используются площадки, лестницы, лазы. Для обслуживания и ремонта дымовой трубы используются её собственные площадки и лестницы.
Величина выбросов окислов азота в системе ГТУ-КУВ определяется их допустимой концентрацией за ГТУ, поэтому в самом котле не предусмотрено мероприятий по снижению выбросов.
Основные технологические параметры котла-утилизатора при его работе в основном расчетном режиме приведены в таблице 2. Основным расчетным режимом является режим работы котла-утилизатора на продуктах сгорания природного газа при температуре наружного воздуха +15 0 С и при номинальной нагрузке ГТУ. В режимах, отличающихся от основного расчетного режима, тепловая мощность котла определяется теплогидравлическим расчетом.
Таблица 2. Основные технологические параметры КУВ - 35-150
Тепловая мощность котла, МВт (Гкал/час)
Температура воды на выходе из КУВ, С
Давление воды на входе в КУВ (абс.), бар
Аэродин. сопрот. котла-утилиз. в границах поставки с учетом самотяги не более, Па
В состав системы управления КУВ входит:
· автоматизированное управление защитами и блокировками;
· автоматизированное регулирование расхода сетевой воды
· контроль за технологическими параметрами.
При проектировании системы теплового контроля котла-утилизатора заданы расход воды Gв = 475 т/ч и газа G г =80,8 кг/с через него.
Диаметры трубопроводов можно определить из уравнения сплошности при рекомендованных скоростях движения среды. Величину скорости потока рекомендуется выбирать в следующих пределах: для воды , для газов .
Таким образом, G г =80,8 кг/с = Q г = 80,8 м 3 /с
Диаметр газопровода при скорости газа :
Расход питательной воды в можно определить через расход воды в кг:
При давлении и вода имеет плотность
Диаметр линии питательной воды при скорости воды :
Разработка технического задания на СТК
В процессе работы водогрейного котла КУВ - 35/150 необходимо контролировать изменение следующих технологических параметров:
· Температуры уходящих газов перед и за КУВ;
· Давления уходящих газов перед и за КУВ;
· Температуры сетевой воды перед и за КУВ;
· Давления сетевой воды перед и за КУВ;
· Концентрация O 2 в уходящих газах за КУВ.
Таблица 3. Техническое задание на тепловой контроль
Температура уходящих газов перед КУВ
Концентрация O 2 в уходящих газах за КУВ
Функциональная схема СТК . Графическая часть
Рис. 3. Функциональная схема теплового контроля
Схема теплового контроля разрабатывается на основе технического задания на тепловой контроль и сигнализацию и выполняет функции измерения следующих параметров:
1. Температура уходящих газов измеряется термоэлектрическим преобразователем, с которого подается сигнал на устройство контроля температуры и модуль УСО.
2. Давление уходящих газов измеряется с помощью датчика давления, сигнал с которого подается на показывающий прибор и на модуль УСО.
3. Температура уходящих газов измеряется термоэлектрическим преобразователем, с которого подается сигнал на устройство контроля температуры и модуль УСО.
4. Давление уходящих газов измеряется с помощью датчика давления, сигнал с которого подается на показывающий прибор и на модуль УСО.
5. Температура сетевой воды измеряется термометром сопротивления, с которой подается сигнал на устройство контроля температуры и модуль УСО.
6. Давление сетевой воды измеряется с помощью датчика давления, сигнал с которого подается на показывающий прибор и на модуль УСО.
7. Температура сетевой воды измеряется термометром сопротивления, с которого подается сигнал на устройство контроля температуры и модуль УСО.
8. Давление сетевой воды измеряется с помощью датчика давления, сигнал с которого подается на показывающий прибор и на модуль УСО.
9. Расход сетевой воды измеряется комплектом из диафрагмы камерной ДКС, датчика разности давлений, сигнал с которого подается на показывающий прибор и на модуль УСО.
10. Концентрация кислорода в уходящих газах измеряется кислородомером.
Система световой и звуковой сигнализации срабатывает в следующих ситуациях:
1. Повышение температуры дымовых газов на выходе из КУВ-1 ? 555 °С
2. Повышение давления дымовых газов на выходе из КУВ-1 ? 4,6 кПа
3. Повышение температуры сетевой воды на выходе из КУВ-1 ? 160°С
4. Повышение давления сетевой воды на выходе из КУВ-1 ? 1,7 МПа и понижение давления сетевой воды на выходе из КУВ-1 ? 0,7 МПа
5. Понижение расхода сетевой воды на выходе из КУВ-1 ? 300 т/ч
6. Разработка заказной спецификации на средства измерения, вторичные приборы и ПТК.
Заказная спецификация представлена ниже в таблице 4.
Наименование парам. и место отбора имп.
Температура уходящих газов перед КУВ
Термоэлектрич. Преобразов. (Чувств. элемент - КТМС-кабель) НСХ: ХА (К).
Диапазон измеряемых температур: -40…+850 °C Класс допуска 1 (±1,5 0 С)
Температура уходящих газов перед КУВ
Измеритель-регулятор технологический
Пределы допускаемой основной приведенной погрешности: ±0,5%
Температура уходящих газов перед КУВ
Многоцелевой многоканальный контроллер Ремиконт Р-380
Центральный процессор одноплатный промышленный компьютер Х86
Число каналов одного модуля УСО (аналогового ввода 4-20 мА, ХА (К), 50П): 16
аналогового ввода-вывода для токовых сигналов не более 0,1%
аналогового ввода для термопар и термосопротивлений не более 0,15-0,25%
1 вход для термопар, 2 вход для токовых сигналов
Преобразователь давления измерительный
Максимальное (испытанное давление) -30/400 кПа
Предел допускаемой основной приведенной погрешности: ±0,2% Выходной сигнал: 4...20 мА
Измеритель-регулятор технологический
Предел допускаемой основной приведенной погрешности: ±0,2%
Многоцелевой многоканальный контроллер Ремиконт Р-380
Центральный процессор одноплатный промышленный компьютер Х86
Настраив. время цикла: 10-100 мс Число каналов одного модуля УСО (аналог. ввода 4-20 мА, ХА (К), 50П): 16
аналогового ввода-вывода для токовых сигналов не более 0,1%
3 аналоговый вход для токовых сигналов
Термоэлектрический преобразователь (Чувствит. элемент - КТМС-кабель)
Диапазон измеряемых температур: -40…+850 °C
Измеритель-регулятор технологический
Пределы допускаемой основной приведенной погрешности: ±0,5%
Многоцелевой многоканальный контроллер Ремиконт Р-380
Центральный процессор одноплатный промышленный компьютер Х86
Настраив. время цикла: 10-100 мс Число каналов одного модуля УСО (аналог. ввода 4-20 мА, ХА (К), 50П): 16
аналогового ввода-вывода для токовых сигналов не более 0,1%
аналогового ввода для термопар и термосопрот. не более 0,15-0,25%
2 вход для термопар, 4 вход для токовых сигналов
Макс. (испыт. давление) -30/400 кПа
Предел допускаемой основной приведенной погрешности: ±0,2% Выходной сигнал: 4...20 мА
Измеритель-регулятор технологический
Предел допускаемой основной приведенной погрешности: ±0,2%
Многоцелевой многоканальный контроллер Ремиконт Р-380
Центральный процессор одноплатный промышленный компьютер Х86
Число каналов одного модуля УСО (анал. ввода 4-20 мА, ХА (К), 50П): 16
аналогового ввода-вывода для токовых сигналов не более 0,1%
5 аналоговый вход для токовых сигналов
Диапазон измеряемых температур: -100…+250 °C
Измеритель-регулятор технологический
Пределы допускаемой основной приведенной погрешности: ±0,2%
Многоцелевой многоканальный контроллер Ремиконт Р-380
Центральный процессор одноплатный промышленный компьютер Х86
Настраив. время цикла: 10-100 мс Число каналов одного модуля УСО (анал. ввода 4-20 мА, ХА (К), 50П): 16
аналогового ввода-вывода для токовых сигналов не более 0,1%
аналогового ввода для термопар и термосопрот. не более 0,15-0,25%
1 вход для термосопротивлений, 6 вход для токовых сигналов
Максим. (испытанное давление) 5 МПа
Предел допускаемой основной приведенной погрешности: ±0,2%
Измеритель-регулятор технологический
Предел допускаемой основной приведенной погрешности: ±0,2%
Многоцелевой многоканальный контроллер Ремиконт Р-380
Центральный процессор одноплатный промышленный компьютер Х86
Настраив. время цикла: 10-100 мс Число каналов одного модуля УСО (анал. ввода 4-20 мА, ХА (К), 50П): 16
аналогового ввода-вывода для токовых сигналов не более 0,1%
7 аналоговый вход для токовых сигналов
Диапазон измеряемых температур: -100…+250 °C
Измеритель-регулятор технологический
Пределы допускаемой основной приведенной погрешности: ±0,2%
Многоцелевой многоканальный контроллер Ремиконт Р-380
Центральный процессор одноплатный промышленный компьютер Х86
Настраив. время цикла: 10-100 мс Число каналов одного модуля УСО (аналог. ввода 4-20 мА, ХА (К), 50П): 16
аналогового ввода-вывода для токовых сигналов не более 0,1%
аналогового ввода для термопар и термосопрот. не более 0,15-0,25%
1 вход для термосопротивлений, 8 вход для токовых сигналов
Максимальное (испыт. давление) 5 МПа
Предел допускаемой основной приведенной погрешности: ±0,2%
Измеритель-регулятор технологический
Предел допускаемой основной приведенной погрешности: ±0,2%
Многоцелевой многоканальный контроллер Ремиконт Р-380
Центральный процессор одноплатный промышленный компьютер Х86
Настраив. время цикла: 10-100 мс Число каналов одного модуля УСО (аналог. ввода 4-20 мА, ХА (К), 50П): 16
аналогового ввода-вывода для токовых сигналов не более 0,1%
9 аналоговый вход для токовых сигналов
Предел допускаемой основной приведенной погрешности: ±0,25%
Измеритель-регулятор технологический
Предел допускаемой основной приведенной погрешности: ±0,2%
Многоцелевой многоканальный контроллер Ремиконт Р-380
Центральный процессор одноплатный промышленный компьютер Х86
Настраив. время цикла: 10-100 мс Число каналов одного модуля УСО (аналог. ввода 4-20 мА, ХА (К), 50П): 16
аналогового ввода-вывода для токовых сигналов не более 0,1%
10 аналоговый вход для токовых сигналов
Концентрация O 2 в уходящих газах за КУВ
Газоанализатор измерения концентрации кислорода и окиси углерода в отходящих газах
Длина погружной части пробозаборного зонда: 750мм
Концентрация O 2 в уходящих газах за КУВ
Измеритель-регулятор технологический
Предел допускаемой основной приведенной погрешности: ±0,2%
Концентрация O 2 в уходящих газах за КУВ
Многоцелевой многоканальный контроллер Ремиконт Р-380
Центральный процессор одноплатный промышленный компьютер Х86
Настраив. время цикла: 10-100 мс Число каналов одного модуля УСО (аналог. ввода 4-20 мА, ХА (К), 50П): 16
аналогового ввода-вывода для токовых сигналов не более 0,1%
11 аналоговый вход для токовых сигналов
Расчет узла измерения температуры сетевой воды за котлом . Выбор методов и средств измерения
Температура является физическим параметром, измерить который непосредственно нельзя, так как эталона для него в природе не существует.
Поэтому все методы, использующиеся в настоящее время для оценки данной величины, основаны на применении разнообразных датчиков, свойства которых связаны с температурой известными функциональными зависимостями. Среди этих свойств можно выделить следующие:
2. Изменение давления в замкнутом контуре.
3. Изменение электрического сопротивления.
5. Интенсивность теплового и светового излучения раскаленных тел.
Из анализа градуировочных характеристик стандартных промышленных Т.С., а также вышеописанных положений следует, что наиболее целесообразно будет выбрать термопреобразователь сопротивления ТС - 1088/1 (Элемер) градуировки 50П.
В качестве вторичного прибора будем использовать ИРТ - 5930н, так как в нем реализован компенсационный метод измерения, обеспечивающий высокую точность показаний.
Расчет измерительной схемы вторичного прибора
Во вторичных приборах типа ИРТ - 5930н применяется мостовая компенсационная схема. Принцип ее действия заключается в следующем: при изменении температуры измеряемой среды меняется сопротивление термопреобразователя сопротивления и в измерительной схеме появляется напряжение небаланса, которое после преобразования и усиления управляет реверсивным двигателем, который перемещает движок реохорда до наступления состояния равновесия. Измерительная схема вторичного прибора представлена на рисунке 4.
Рисунок 4. Измерительная схема автоматического моста
- резисторы, составляющие плечи моста;
- резистор ограничения напряжения питания моста.
Расчет измерительной схемы автоматического моста . Первый способ
Значения сопротивлений, соответствующих [11, стр. 10]:
3. Рассчитаем значение [11, стр. 10]:
4. Определим значение [11, стр. 10]:
5. Соотношение токов в ветвях с резисторами : m=1
Выберем значение тока, протекающего через ТС [11, стр. 11]:
10. Произведем проверку по мощности термометра сопротивления [11, стр. 11]:
Определим падение напряжения на реохорде [11, стр. 11]:
Второй способ (по упрощенной методике)
1. В зависимости от напряжения питания выбираем R 1 = 300 Ом
2. Сопротивления R 2 находятся из условий наименьшей температурной погрешности трехпроводной линии, что достигается равенством сопротивления смежных плеч при среднем положении движка реохорда [10, стр. 14].
4. Находим сопротивление R 3 [10, стр. 14]:
5. Определяем ток, проходящий через термопреобразователь сопротивления [10, стр. 14]:
Третий способ (из условий максимальной чувствительности и допустимой мощности на термопреобразователе сопротивления)
Для минимизации сопротивления измерительной схемы, с целью увеличения чувствительности, из схемы исключают резистор ограничения тока R 1 .
1) Из условий протекания допустимого тока через термопреобразователь сопротивления найдем сумму сопротивлений верхней ветви моста [10, стр. 16]:
Величина сопротивления R 2 из условий минимальной температурной погрешности работы трехпроводной линии [10, стр. 16]:
2) Сопротивление R 4 определяется из условий моста равновесия на нижнем пределе шкалы [10, стр. 16]:
3) Сопротивление пределов шкалы [10, стр. 16]:
Определение погрешности при установке термоприёмника
Сетевая вода с температурой на выходе двигаются по линии питательной воды со скоростью . Температура измеряется платиновым термопреобразователем сопротивления ТС 1088/1 с рабочей длиной . Защитный чехол термометра сопротивления изготовлен из стали марки 12Х18Н10Т. Эскиз термопреобразователя представлен на рис. 5.
1. Определим кинематическую вязкость, коэффициент теплопроводности, и число Прандтля при [11, стр. 22]:
2. Определяем значение критерия Рейнольдса [11, стр. 22]:
3. Находим значение критерия Нуссельта [11, стр. 22]:
4. Находим значение коэффициента теплоотдачи от среды к внутренней поверхности трубы [11, стр. 23]:
Теплоотдача от внешней поверхности изоляции к воздуху осуществляется за счет естественной конвекции. Так как коэффициент теплоотдачи в этом случае будет зависеть от разности температур воздуха и наружной стенки, то расчет необходимо вести методом последовательных приближений. При : , ,
В первом приближении зададимся температурой наружной стенки:
Рис. 5. Эскиз установки термоприёмника.
Находим значение критерия Грасгофа [11, стр. 24]:
Находим значение критерия Нуссельта для горизонтального трубопровода [11, стр. 25]:
Находим коэффициент теплоотдачи от наружной стенки к воздуху [11,
Находим приближенное значение коэффициента теплопередачи [11,
- коэффициент теплопроводности материала трубопровода (сталь 12X1MФ),
- коэффициент теплопроводности изоляции (минеральный войлок).
Находим удельный тепловой поток [11, стр. 25]:
Находим приближенное значение температуры наружной стенки
Находим температуру внутренней стенки [11, стр. 26]:
Погрешность при измерении температуры, обусловленная отводом тепла по термоприемнику
При измерении температуры пара термоприемник устанавливают в трубопроводе и закрепляют в его стенке. При этом температура мест закрепления термоприёмника обычно отличается от температуры измеряемой среды. Вследствие этого распределение температуры по длине термоприемника будет неравномерным и из-за теплоотвода температура рабочей части термоприемника может отличаться от действительной температуры среды [10, стр. 29].
Примем допущение о том, что термоприемник представляет собой однородный стержень длиной l, один конец которого закреплен в стенке трубопровода. Температура у основания такого идеализированного термоприемника отличается от температуры рабочей части термоприемника и температуры среды . Температуру рекомендуется принять равной температуре наружной стенки .. Предположим, что в каждом поперечном сечении идеализированного термоприемника распределение температур равномерное и температура термоприемника t(x) изменяется только вдоль его оси. Запишем уравнение, описывающее изменение температуры идеализированного термоприемника:
где - коэффициент теплопроводности материала защитного чехла теплоприемника.
Если пренебречь количеством тепла, поступающего через торец термоприемника при x=0, то
Из этого выражения при x=0 получаем значение погрешности, обусловленной отводом тепла по термоприемнику:
Оценка погрешности термопреобразователя сопротивления
Погрешность датчика измеряется по следующей формуле [5, стр. 23]:
Определение инструментальной погрешности.
Дисперсия инструментальной составляющей погрешности [5, стр 17]:
1) СКО относительной основной погрешности термометра сопротивления [5, стр. 30]:
где максимально допустимое отклонение от градуировочных таблиц [12] для термометров ТСП:
СКО погрешности, связанной с саморазогревом термометра от протекающего тока для ТСМ [5, стр. 27]:
СКО погрешности, связанной с не исключенным за год прогрессирующим изменением сопротивления для термометров ТСМ [5, стр 27]:
где - сопротивление датчика при t = 0;
- сопротивление датчика при номинальной температуре t = 128 .
Рассчитаем инструментальную составляющую погрешности датчика ТС:
2) Определим динамическую составляющую инструментальной погрешности по формуле [5, стр. 18]:
где - время термической реакции для ТС с D = 10мм ()
- период колебаний переходного процесса,
3) СКО составляющей погрешности, вызванной стоком тепла по арматуре ТС близка к нулю, поэтому принимаем ее равной 0.
Суммирование составляющих инструментальной погрешности измерения.
Определение методической и субъективных составляющих погрешностей измерения
Методическая и субъективные составляющие погрешности датчика равны 0, так как мы не усредняем результат и человеческий фактор в измерении параметра отсутствует.
Суммирование составляющих погрешности датчика.
Оценка погрешности вторичного прибора
Определение инструментальной погрешности
1. Определим СКО основной погрешности вторичного прибора [5, стр 28]:
где - диапазон шкалы, для ИРТ 1730;
- коэффициент при равномерном законе распределения приведенной основной погрешности и доверительной вероятности
2. Определим динамическую составляющую погрешности
- так как инерционность прибора значительно меньше инерционности датчика.
3. Определим погрешность, обусловленную взаимодействием средств измерений с объектом измерений
- так как подключение ТС 1088/1 на вход ИРТ 1730 является нормальной нагрузкой и не вызывает дополнительных погрешностей.
Определние методической составляющей погрешности измерения.
Определение субъективной составляющей погрешности измерения.
Суммирование составляющих погрешности измерения.
Оценка суммарной погрешности информационного канала
Так как рассчитанная суммарная погрешность ИК () меньше погрешности заданной в ТЗ (), то выбор средств измерения можно считать правильными.
Границы случайной погрешности определяются по формуле:
То есть результат измерения равен 128 о С ± 1,7 о С
Расчет узла измерения расхода сетевой воды за котлом . Выбор и обоснование метода измерения
Наиболее распространнным методом измерения расхода в теплоэнергетике является метод переменного перепада давления, в соответствии с которым расход контролируется по перепаду давления в сужающем устройстве. В нашем случае выбираем этот метод измерений.
На основании п. 12.1 РД50-213-80 в качестве сужающего устройства выбираем диафрагму с угловым способом отбора, в качестве дифманометра - Манометр электронный ЭКМ-2005 ДД.
Выбор типа сужающего устройства и разработка эскиза установки
Так как измеряемый расход достаточно мал (т.е. потери давления незначительны), то в качестве сужающего устройства будем использовать стандартную камерную диафрагму. Она достаточно проста в изготовлении и установке, поэтому ее использование потребует меньших затрат по сравнению с другими сужающими устройствами.
Эскиз стандартной камерной диафрагмы представлен на рисунке 6.
Рис. 6. Эскиз сужающего устройства.
· наибольший измеряемый объемный расход -
· наименьший измеряемый объемный расход -
· избыточное давление воды перед СУ -
· внутренний диаметр трубопровода перед СУ -
· абсолютная шероховатость трубопровода - к = 0,0015 мм
Расчет сужающего устройства представлен в таблице 5 [7].
Таблица 5. Расчет сужающего устройства
Выбор сужающего устройства и дифманометра
Диафрагма кам. станд.с угловым спос. отбора
Верхний предел измерений дифманометра
Определение недостающих для расчета данных
Абсолютное давление воды перед сужающим устройством, P
Плотность воды в рабочих условиях (P и t),
Внутренний диаметр трубопровода перед сужающим устройством при температуре t, D
Динамическая вязкость воды в рабочих условиях (P и t),
Определение номинального перепада давления дифманометра
Предельный номинальный перепад давления дифманометра,
Приближенное значение относительной площади сужающего устройства, m 1
Число Рейнольдса, соответствующее верхнему пределу измерений дифманометра, Re
Определение параметров сужающего устройства
Наибольший перепад давления на диафрагме
Верхняя граница относительной шероховатости
Так как относительная шероховатость трубопровода меньше верхней границы, то поправочный множитель К ш не вводится.
Вспомогательная величина F 1 =m 1 б 1
Так как относит. отк. , то процесс опред. m продол. Так как F1 больше величины , то на очередном этапе выбираем велич. меньшую, чем 0,2.
Вспомогательная величина F 2 =m 2 б 2
Так как относительное отклонение , то процесс определения m продолжается. Так как F2 меньшее величины , то на очередном этапе выбираем величину большую, чем 0,19.
Вспомогательная величина F 3 =m 3 б 3
Так как , то выбор значений и считается окончательным.
Проверка ограничений на число Рейнольдса
Минимально допустимое число Рейнольдса, Remin
Расход, соответствующий предельному перепаду давления, Q 0
Относительное отклонение Q 0 от заданной величины Q пр , д
Условие удовлетворяется, следовательно, расчет выполнен правильно.
Определение погрешности измерения расхода
Расчет выполняется по методике рассмотренной в [8, п.8.1.]. Среднюю квадратическую относительную погрешность измерения расхода жидкости находят по следующей формуле:
- погрешности, возникающие из-за допустимых отклонений диаметров d и D, следовательно:
1. СКО погрешность коэффициентов коррекции расхода на число Рейнольдса
- коэффициент коррекции на число Рейнольдса
- погрешность определения вязкости среды
3. СКО погрешность измерения плотности в нормальных условиях
Таким образом средняя квадратическая относительная погрешность измерения расхода будет равна:
Погрешность измерительного канала найдем по формуле:
СКО погрешности вторичного прибора
где - класс точности вторичного прибора;
Так как рассчитанная суммарная погрешность ИК () меньше погрешности заданной в ТЗ (), то принятую систему измерения считаем верной.
Для нормального распределения, при доверительной вероятности получим:
То есть результат измерения равен 570000 кг/ч ± 4138 кг/ч при .
Методы и средства измерения кислорода в газах
Средства измерений, предназначенные для количественного определения состава газа, называются газоанализаторами и газовыми хроматографами. Эти технические средства в зависимости от их назначения подразделяются на переносные и автоматические [2].
Переносные газоанализаторы и хроматографы применяются в лабораторных условиях для количественного определения состава газа при выполнении исследовательских работ, а также при специальных обследованиях, испытаниях и наладке различных промышленных теплотехнических установок (парогенераторов, печей и др.). Приборы этого типа широко используются для проверки автоматических газоанализаторов.
Автоматические газоанализаторы, предназначенные для непрерывного автоматического измерения объемного процентного содержания одного определяемого компонента в газовой смеси, широко применяют в различных отраслях промышленности, в частности энергетической. Современные автоматические газоанализаторы позволяют определять содержание в газовой смеси двуокиси углерода (СО 2 ), кислорода (О 2 ), окиси углерода и водорода (СО + Н 2 ), СО, Н 2 , метана (СН 4 ) и других газов.
Автоматические газоанализаторы широко применяют для контроля процесса горения в топочных устройствах парогенераторов, печей и других агрегатов, для анализа технологических газовых смесей, для определения содержания водорода в системах водородного охлаждения обмоток турбогенераторов и т. д.
Для правильного ведения топочного режима необходимо поддерживать определенное соотношение между количествами подаваемых в топку парогенератора (или печи) топлива и воздуха. Недостаточное количество воздуха приводит к неполному сгоранию топлива и уносу несгоревших продуктов в трубу. Избыточное количество воздуха обеспечивает полное сгорание, но требует больших затрат топлива на нагрев дополнительного объема воздуха. В том и другом случае полезная тепловая отдача топки парогенератора уменьшается. Необходимое соотношение топливо -- воздух зависит от различных факторов и в первую очередь от вида топлива. Для различных видов топлива устанавливают оптимальное значение коэффициента избытка воздуха а, при котором обеспечивается экономичная работа установки.
Непрерывный контроль топочного режима в эксплуатационных условиях на современных ТЭС осуществляется с помощью автоматических газоанализаторов по содержанию в продуктах
Разработка схемы теплового контроля водяного котла утилизатора КУВ-35/150 дипломная работа. Физика и энергетика.
Система Сочинений Егэ
Реферат В Какой Программе
Сочинение По Истории 1812
Дипломная Работа На Тему Изучение Эффективности Социально-Психологического Тренинга На Примере Работы С Подростками, Воспитывающихся В Неблагополучных Семьях
Рефераты По Биологии 5 Класс
Курсовая работа по теме Педагогические идеи Роберта Оуэна
Анализ Ассортимента Макаронных Изделий Курсовая
Курсовая работа по теме Расчёт теплового режима РЭА с естественным воздушным охлаждением
Курсовая работа: Аппаратное представление персонального компьютера
Доклад: Истина. Скачать бесплатно и без регистрации
Технологии Социальной Работы Темы Курсовых Работ
Реферат: Утесов и Райкин - жизнь и творчество
Действия При Пожаре В Школе Реферат
Курсовая работа: Исследование влияния изменения параметров и структуры ПТС ПТУ с турбиной типа ПТ-145–130 на показатели тепловой экономичности
Осенний Ветерок Сочинение
Курсовая Работа На Тему Кадры Предприятия
Сочинение На Тему Продолжение Рассказа Дубровский
Реферат Вікіпедія
Сочинение По Капитанской Дочке Образ Петра Гринева
Культура Сибири Реферат
Становление демократического авторитаризма Алжира - Международные отношения и мировая экономика реферат
Разработка автоматизированного рабочего места главного энергетика ЭСХ ОФ ОАО "Шахта "Заречная" - Программирование, компьютеры и кибернетика дипломная работа
Використання іменників у діловому мовленні - Иностранные языки и языкознание реферат