Технологический расчет расходной диафрагмы - Производство и технологии контрольная работа

Главная

Производство и технологии
Технологический расчет расходной диафрагмы

Описание элементов измерительных преобразователей. Характеристика и устройство преобразователя типа НП-ТЛ1-М. Процесс преобразования ЭДС-термопары в ток. Принцип работы парового котла. Расчет расходной диафрагмы трубопровода. Оценка его погрешности.


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/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Технологический расчет расходной диафрагмы
преобразователь измерительный погрешность
1. Тема проекта: Технологический расчет расходной диафрагмы. Теоретическое исследование преобразователя НП-ТЛ1-М.
2. Исходные данные к проекту: Вариант №9, задана таблица с параметрами.
3. Содержание пояснительной записки: Пояснительная записка включает в себя задание на выполнение работы, теоретическая часть с описанием заданного типа преобразователя, расчетные формулы, результаты расчета, таблицы, рисунка, библиографический список.
4. Перечень графического материала: Схема преобразователя представлена в виде рисунка.
В настоящее время в технике широко применяют блочный принцип построения сложных технических устройств. В соответствии с этим принципом функции, выполняемые сложным устройством, разбирают на ряд простых, элементарных. Элементарные функции выполняют и более простые устройства. Любое сложное устройство может быть собрано из таких простых устройств. Любую АСР, например, можно собрать из унифицированных элементов: измерительных устройств, сумматоров, регуляторов и регулирующих органов.
Измерительную цепь также целесообразно разбить на ряд элементов: первичный преобразователь, промежуточные преобразователи и измерительный прибор. Это позволяет унифицировать промежуточные преобразователи и измерительные приборы и существенно сократить их номенклатуру. Вообще блочный принцип дает возможность унифицировать отдельные элементы сложных устройств и облегчает их соединение.
При разработке промежуточных преобразователей и измерительных приборов также используют блочный принцип, разбивая их на простейшие преобразователи, каждый из которых выполняет, как правило, одну элементарную функцию и называется элементарным. Однако элементарные преобразователи обычно не обеспечивать требуемых метрологических характеристик преобразования: малой погрешности, стабильности, линейности, чувствительности, а также достаточной мощности выходного сигнала. Поэтому в промышленных преобразователях и измерительных приборах применяют комбинации элементарных преобразователей с использованием обратной связи, корректирующих и регулирующих элементов, усилителей сигналов и т. п.
Промежуточные преобразователи предназначены для преобразования механических выходных сигналов датчиков (силы, перемещения) в унифицированные промежуточные сигналы; преобразования неунифицированных электрических сигналов датчиков (электрическое сопротивление, э. д. с.) в унифицированные электрические сигналы; преобразования унифицированных пневматических сигналов в унифицированные электрические и наоборот. Наибольшее распространение получили промежуточные преобразователи первой группы, поскольку большинство датчиков для измерения таких распространенных технологических пара метров, как давление, уровень и расход, имеют механический выходной сигнал. Промежуточные преобразователи этой группы всегда составляют с датчиком одно устройство. Преобразователи второй группы обычно применяют с датчиками температуры в случаях, когда сигналы необходимо передавать в устройство, имеющее только унифицированный вход, например УВМ. Преобразователи третьей группы позволяют переходить от пневматической ветви ГСП к электрической и наоборот. Такой переход обычно необходим при управлении технологическими процессами, которые ведутся в пожаро - и взрывоопасных условиях. Если управление таким процессом ведется с помощью локальных АСР, то применяют элементы пневматической ветви ГСП или электрические, конструкция которых позволяет применять их во взрывоопасных помещениях. Если же используется АСУ ТП, то сигналы из цеха к УВМ и от УВМ в цех передаются через пневмоэлектрические и электропневматические промежуточные преобразователи. Промежуточный преобразователь представляет собой комбинацию элементарных преобразователей, обеспечивающую заданные метрологические характеристики: погрешность, стабильность, линейность, чувствительность. В большинстве преобразователей используется наиболее точный метод измерения нулевой. Поэтому промежуточные преобразователи, как правило, представляют собой астатические следящие системы или статические с глубокой обратной связью, подобно изображенным на рис. 17. В качестве промежуточных применяются также и элементарные преобразователи, работающие по методу непосредственной оценки. Для этой цели применяют лишь трансформаторные и мостовые преобразователи, так как они обеспечивают достаточно хорошие метрологические характеристики без дополнительных устройств. Все промежуточные преобразователи пневматической ветви ГСП имеют одинаковый выходной унифицированный сигнал -- давление сжатого воздуха от 0,2. 10 до 1,0. 10 Па. В отличие от пневматической, электрическая ветвь ГСП допускает использование различных выходных сигналов. Среди промежуточных преобразователей с электрическим выходом наибольшее распространение получили преобразователи с выходным сигналом в виде постоянного тока, изменяющегося от 0 до 5 или от 4 до 20 мА. Такой выходной сигнал позволяет к одному промежуточному преобразователю подключить последовательно не сколько потребителей: измерительные приборы, регуляторы, машины централизованного контроля и системы управления.
Для преобразования ЭДС термопары в унифицированный токовый сигнал применяют нормирующий преобразователь. Преобразователь состоит из усилителя 1 (рис. 1) с выпрямителем и блока линеаризации 2.
Входным сигналом преобразователя является ЭДС термопары U, выходным - ток i .
Из структурной схемы преобразователя (рис 1, б) видно, что он представляет собой следящую систему. В прямой цепи этой системы включен усилитель напряжения 1, во входной цепи которого производится вычитание сигналов U и Uм. Следовательно, входная цепь усилителя выполняет функцию сумматора С.В цепь обратной связи включен блок линеаризации 2, преобразующий выходной ток i в напряжение обратной связи Uм.
Рассмотрим принцип действия преобразователя. К входу усилителя 1 приложена разность ДU измеряемой ЭДС U и напряжения обратной связи Uм. Эта разность усиливается усилителем, и его выходной ток I проходит через внешнюю нагрузку и блок линеаризации 2, которые включены последовательно. Поэтому ток i является одновременно выходным сигналов всего преобразователя и входным сигналом преобразователя в цепи обратной связи. Выходной сигнал этого преобразователя - напряжение Uм - подается во входную цепь усилителя, замыкая тем самым цепь обратной связи.
Из структурной схемы преобразователя видно, что в ней отсутствует интегратор. Поэтому преобразователь представляет собой статическую следящую систему. В такой системе, как известно, в установившемся состоянии имеется статическая ошибка: напряжение ДU не равно нулю. Однако глубина обратной связи в этой следящей системе выбирается настолько большой, чтобы статической ошибкой можно было пренебречь. Тогда выходной сигнал обратного преобразователя Uм можно считать равным измеряемому сигналу U. Следовательно, зависимость выходного тока i от входной ЭДС U (статическая характеристика преобразователя), так же как и в астатической системе, определяется только статической характеристикой преобразователя в цепи обратной связи - блока линеаризации 2. Характеристика блока линеаризации выбирается такой, чтобы скомпенсировать нелинейность характеристики первичного преобразователя - термопары 3. Таким способом достигается линейная зависимость выходного тока от измеряемой температуры T. Статическая характеристика преобразователя приведена на рис. 1, в. Промышленность выпускает преобразователь НП-ТЛ1-М для работы в одном из стандартных диапазонов температур совместно с термопарами различных типов. Сопротивление нагрузки преобразователя не должно превышать 2,5 кОм, а сопротивление линии связи с первичным преобразователем - 150 Ом.
В преобразователе имеются корректор нуля выходного тока и кнопка «Репер» для проверки исправности преобразователя. При нажатии на кнопку «Репер» должен устанавливаться выходной сигнал 4,5±0,24 мА.
Рис.1. Преобразователь ЭДС термопары в ток: а - блок-схема; б - структурная схема; в - статическая характеристика; 1 - усилитель; 2 - блок линеаризации; 3 - термопара. Кулаков М.В. Технологические измерения и приборы.- М.:Машиностроение,1983
Паровым котлом называется устройство, которое производит насыщенный или перегретый пар и использует для этого тепло сжигаемого топлива и уходящих газов. Хотя принцип работы парового котла довольно прост, это технически сложное устройство. Он состоит из следующих основных узлов:
Топка - элемент котла, представляющий собой камеру для сжигания топлива. Стенки топки покрыты экранами из труб, в которых движется теплоноситель (вода). В зависимости от размещения в топке, различают боковые, фронтовые, задние и потолочные экраны.
Экономайзер - устройство для подогрева питательной воды перед подачей её в барабан котла. Использует тепло уходящих газов и, таким образом, повышает эффективность работы котлоагрегата.
Также для увеличения КПД котла, воздух, перед подачей его в топку, предварительно нагревают, используя для этого тепло уходящих газов. Барабан котла представляет собой цилиндрическую емкость, в которую введены кипятильные трубы и в которой могут быть установлены различные устройства типа козырьков и сепараторов для отделения воды от пара.
По конструкции, паровые котлы могут отличаться друг от друга. Так, например, существуют котлы с одним барабаном, неплохо зарекомендовали себя котлы с двумя барабанами, а есть и прямоточные котлы, в которых нет барабана. Несмотря на такое разнообразие, принцип работы парового котла сходен для всех типов конструкций.
В составе обычной питьевой или технической воды имеется множество растворенных веществ, которые могут отрицательно влиять на работоспособность котлоагрегата. Наиболее вредными в этом отношении являются соединения кальция и магния, а также кислород, поэтому перед поступлением в экономайзер, вода проходит через систему натрий-катионитовых фильтров и деаэратор. Подобная докотловая обработка воды позволяет свести к минимуму количество накипи в барабане, коллекторах и трубах котла и предохраняет эти узлы от ржавчины.
Питательным насосом через экономайзер, нагретая вода подается в барабан котла. Под действием высокой температуры и гравитации происходит циркуляция жидкости от более нагретых поверхностей к менее нагретым. По мере разогрева котла в экранных трубах начинается процесс закипания воды, и пароводяная смесь поднимается в барабан, где происходит отделение пара от жидкости. Интенсивность парообразования регулируется количеством сжигаемого топлива. Отбор пара из котла производится через паропровод, находящийся в верхней точке барабана. Павлов, К. Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии: Учебное пособие для вузов. Под ред. П.Г. Романкова. - 11-е изд., стереотипное. Перепечатка с изд. 1987 г. - М.: ООО «РусМедиаКонсалт», 2004.
1. Теоретическая часть. Эта часть включает в себя описание указанного типа преобразователя (табл. Теоретическая часть)
2. Расчетная часть. Включает в себя расчет расхода парового котла, используя данные указанные в таблице (табл. данные для расчета).
1. По величине максимального расхода определяется внутренний диаметр трубопровода по формуле:
где w - средняя скорость среды в трубопроводе, м/с.
Значения средней скорости потоков для расчета трубопроводов даны в табл. 2.
Таблица №2. Значение средней скорости потоков.
Так как дан пар высокого давления, берем скорость w=70м/с.
Из справочных данных берем значение плотности при данной температуре (170°С) с=4,113 кг/м 3 .
По подсчитанному значению диаметра выбирается ближайший стандартный диаметр из табл. 3.
Таблица №3. Значение стандартных диаметров трубопроводов.
2. Выбираем расчетную величину расхода, которая соответствует максимальному расходу.
3. Определяем значение критерия Рейнольдса для принятого расчетного расхода из выражения:
где f - площадь сечения трубопровода, м 2 ; м - динамический коэффициент вязкости, Па*с.С помощью табличных данных и метода интерполяции определяем значение динамического коэффициента вязкости.
Следовательно значение критерия Рейнольдса получаем:
4. Выбираем максимальный расчетный перепад давления:
5.Определяем диаметр трубопровода при рабочей температуре t по уравнению:
где б 0 - средний коэффициент линейного теплового расширения материала трубопровода; K t - поправочный множитель на тепловое расширение. Значение K t приведены в справочной таблице в зависимости от температуры и материала трубопровода. С помощью метода интерполяции определяем коэффициент K t при температуре 170єС для чугуна..Рассчитываем диаметр с учетом коэффициента K t :
6. Определяем диаметр расточки диафрагмы d в следующей последовательности:
а)подсчитываем значение mб из соотношения:
Величину о берут из справочной таблицы по подсчитанному значению ?P/P 1 принимая m=0,3 (в первом приближении).Находим значение ?P/P 1 :
Методом интерполяции определяем значение о:
б) для найденного значения mб находят величину m.
Для нахождения значения m по известной величине mб строим графическую зависимость mб=f(m) при принятом значении D. Для этого по данным таблицы 4 берем четыре значения m и mб и строим график mб=f(m). При определении mб проводим интерполяцию, так как диаметр трубопровода отличается от указанного в таблице. Берем четыре точки так, чтобы две имели значение mб больше и две меньше, чем получилось при расчете по формуле.
Таблица №4. Значения m и mб для построения зависимости.
Рис. 2. График зависимости mб=f(m).
По построенному графику определяем численное значение m. При mб=0,247 значение m=0,37
в) определяем предварительное значение диаметра расточки диафрагмы при температуре 20єС из соотношения:
7. Определяем потерю напора в диафрагме при расчетном расходе из соотношения:
Значение К, являющегося функцией от m, берем из справочной таблицы. Применив метод интерполяции, получаем:
Таким образом получаем потерю напора в диафрагме:
8. Производим проверку определения диаметра расточки отверстия диафрагмы d.
Коэффициент расхода определяем из следующего соотношения:
где б u - исходный коэффициент расхода; K 1 - поправочный множитель, который вводится при значении Re меньше предельного; K 2 - поправочный множитель на относительную шероховатость труб; K 3 - поправочный множитель на неостроту входной кромки.
а)по формуле подсчитываем значение б. Для этого по подсчитанному значению m, пользуясь справочной таблицей, определяем б u с точностью не менее третьего знака (применяя интерполирование в промежутке).
Так как предельное значение Re меньше рассчитанного(Re пред < Re расч ), то K 1 =1.
Также по таблице определяем значение произведения K 2 K 3 , зависящее от известных нам m и D:
при значении диаметра 53мм и m=0,37 получаем .
б)определяем точное значение о по известным значениям m и ?P/P1 по табличным данным(при приближенной оценке m принимался 0,3)
Методом интерполяции получаем о=0,955.
в)принимаем массовый расход по формуле:
В таком случае погрешность составит:
Так как полученное значение расхода отличается от расчетной величины расхода в пределах ±0,5%, то расчет выполнен правильно.
9. Определяем наименьший расход, при котором не нужно вводить поправочный множитель К 1 из выражения:
преобразователь измерительный погрешность
В ходе выполнения данной курсовой работы мною был изучен и подробно рассмотрен преобразователь типа НП-ТЛ1-М. Также во второй части работы я произвела расчет расходной диафрагмы трубопровода. Так как погрешность расчета не превышает 0,5%, и равна ?=0,25% можно сделать вывод о том, что расчет выполнен правильно.
1. Кулаков М.В. Технологические измерения и приборы.- М.:Машиностроение,1983
2. Павлов, К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии: Учебное пособие для вузов. Под ред. П.Г. Романкова. - 11-е изд., стереотипное. Перепечатка с изд. 1987 г. - М.: ООО «РусМедиаКонсалт», 2004.
Описание конструкции котла. Особенности теплового расчета парового котла. Расчет и составление таблиц объемов воздуха и продуктов сгорания. Расчет теплового баланса котла. Определение расхода топлива, полезной мощности котла. Расчет топки (поверочный). курсовая работа [1,1 M], добавлен 12.07.2010
Топливный тракт котла, выбор схемы подготовки топлива к сжиганию. Расчет экономичности работы котла, расхода топлива, тепловой схемы. Описание компоновки и конструкции пароперегревателя котла. Компоновка и конструкция воздухоподогревателя и экономайзера. курсовая работа [3,5 M], добавлен 12.06.2013
Описание судового парового котла КГВ 063/5, расчет энтальпии дымовых газов. Сравнение величин фактических и допустимых тепловых напряжений топочного объема. Расчет конвективной поверхности нагрева, теплообмена в экономайзере. Эксплуатация паровых котлов. курсовая работа [321,7 K], добавлен 30.06.2012
Транспортировка, хранение разгрузочной диафрагмы и её комплектующих комплеков. Характеристика этапов монтажа разгрузочной диафрагмы, предназначенной для передачи сухого помола различных рудных и нерудных полезных ископаемых в бункер шаровой мельницы. контрольная работа [1,0 M], добавлен 30.07.2011
Обоснование выбора типоразмера котла для ТЭС и турбины. Компоновка котла, особенности его конструкции и работы. Схема компоновки. Топливо. Его характеристики. Процессы и параметры топливного тракта. Схема топливоподачи. Тракты дымовых газов. Параметры. курсовая работа [2,6 M], добавлен 02.10.2008
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 [295,2 K], добавлен 30.11.2009
Назначение, технические характеристики и принцип работы парового барабанного водотрубного котла с естественной циркуляцией Е-50. Выбор контролирующих приборов для автоматизации котельной установки. Расчет затрат и экономической эффективности проекта. дипломная работа [2,4 M], добавлен 25.06.2012
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .

© 2000 — 2021



Технологический расчет расходной диафрагмы контрольная работа. Производство и технологии.
Реферат: Формы и системы оплаты труда работников торговли и общественного питания
Реферат: Red Wine Essay Research Paper The French
Мошенничество С Электронными Деньгами Реферат
Реферат: Схема циркуляції канцерогенів у навколишньому середовищі
Испытание Любовью Обломова Сочинение
Нгсха Защита Диссертаций
Реферат: Правовой режим портов и их акваторий
Реферат На Тему Противодействие Экстремизму
Курсовая работа по теме Центральна виборча комісія: правовий статус і організація роботи
Курсовая работа по теме История географической науки
Отчет По Учебной Практике В Вузе
План Сочинения Витязь На Распутье
Дипломная работа по теме Сравнительный анализ налоговых систем в РФ и зарубежных стран на примере одной страны или нескольких
Реферат: Финансовое обеспечение инвестиционных проектов
Написать Курсовую Работу На Заказ
Курсовая работа по теме Брачный договор в семейном праве
Курсовая работа: Муниципальное управление жилищно-коммунальным хозяйством
Реферат: Острый аппендицит и его осложнения
Реферат: Липецкая область
Влияние Характера Личности На Ее Безопасность Эссе
Почему я выбрал профессию менеджера? - Менеджмент и трудовые отношения реферат
Проведение аудита прибыли от продаж в ООО "СпецСервисТехобслуживание" - Бухгалтерский учет и аудит курсовая работа
Совершенствование кадрового обеспечения органов местного самоуправления (на примере Администрации города Челябинска) - Государство и право курсовая работа