Главная Случайная страница


Категории:

ДомЗдоровьеЗоологияИнформатикаИскусствоИскусствоКомпьютерыКулинарияМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОбразованиеПедагогикаПитомцыПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРазноеРелигияСоциологияСпортСтатистикаТранспортФизикаФилософияФинансыХимияХоббиЭкологияЭкономикаЭлектроника






Особенности установки устройств и приборов

Перечень сокращений

 

БИК - блок извлечения корня;
ВП - вторичный прибор;
ДМ - дифманометр;
ИК - измерительный канал;
ИПС - источник стабилизированного питания;
ИТ - измерительный трубопровод;
ПТ - преобразователь температуры;
РД - реверсивный двигатель;
СД - синхронный двигатель;
СИТ - средство измерительной техники;
СУ - сужающее устройство;
ТП - термопара;
ЭДС - электро-движущая сила;
ЭУ - электронный усилитель.

 

 


ВВЕДЕНИЕ

 

При выполнении курсового проектирования основной целью является [1]:

· научиться элементам проектирования комплекса для измерения заданного параметра;

· научиться проводить расчет основных параметров комплекса для измерения расхода;

· выработать навыки в решении инженерных задач при проектировании измерительного комплекса и выполнении расчетов.

Актуальность выполнения работы заключается в том, что управление любым технологическим процессом или объектом в форме автоматического или ручного воздействия возможно лишь при наличии необходимой информации об отдельных параметрах, характеризующих процесс или состояние объекта. Измерения параметров осуществляются с помощью самых разнообразных технических средств. Применение современных методов измерения различных величин, появление новых информационных технологий, достижения в области электроники, физики, химии позволили улучшить функциональные возможности и повысить надежность и достоверность измерительных каналов и систем.

Из парка существующих расходомеров более 60% составляют расходомеры переменного перепада давления. Такое широкое их применение объясняется невысокой стоимостью, простотой конструкции и эксплуатации, а также отсутствием необходимости в дорогостоящих образцовых установках для градуировки. Из более чем двухсот типов используемых в мировой практике расходомеров, эти расходомеры являются единственными нормализованными средствами измерения расхода.

В ходе выполнения курсвого проектирования необходимо:

· провести анализ технического задания (в этом подразделе проводится анализ различных схемных аналогов, оценка их достоинств и недостатков);

· разработать структурную схему и математическую модель измерительного комплекса;

· провести расчёт сужающего устройства расходомера переменного перепада давления и расчет погрешности измерения расхода.

· выполнить выбор и сделать описание технических и метрологических характеристик структурных элементов измерительного комплекса на основании эксплуатационных документов на СИТ, входящих в комплекс;

· для вторичных приборов измерительных каналов комплекса необходимо, кроме характеристик, привести функциональную схему ВП и описать принцип его работы.


АНАЛИЗ ТЕХНИЧЕСКОГО ЗАДАНИЯ

 

Согласно с заданием на курсовой проект, основной задачей является проектирование и расчет комплекса для измерения расхода.

Задачей разрабатываемого комплекса является измерение расхода и температуры пара.

Метод измерения расхода среды, протекающей в ИТ, основан на создании с помощью СУ местного сужения потока, часть потенциальной энергии которого переходит в кинетическую энергию. Средняя скорость потока в месте его сужения повышается, а статическое давление становится меньше статического давления до СУ. Разность давлений (перепад давления) тем больше, чем больше расход среды и, следовательно, она может служить мерой расхода.

В целом комплект расходомера может содержать:

- сужающее устройство;

- соединительные импульсные линии;

- дифференциальный манометр;

- блок извлечения корня;

- вторичный показывающий или самопишущий прибор.

Температура потока измеряется комплектом, в который входит:

- первичный преобразователь температуры;

- вторичный показывающий или самопишущий прибор.

Выбор устройств и приборов

Произведем выбор сужающего устройства [1]. К стандартным сужающим устройствам относятся дисковые диафрагмы, сопла и трубы Вентури. Стандартные сужающие устройства удовлетворяют требованиям РД 50-213-80 по измерению расхода газа, жидкости и пара. Для них справедливы табличные значения модуля m, коэффициента расхода a и граничного числа Рейнольдса Reгр.

При выборе СУ необходимо руководствоваться следующими соображениями:

- потеря давления в СУ увеличивается в следующей последовательности: труба Вентури, длинное сопло Вентури, короткое сопло Вентури, сопло, диафрагма.

- при одних и тех же m и ΔP и прочих равных условиях сопло позволяет измерять больший расход, чем диафрагма, обеспечивает большую точность (при малых m).

Стандартная диафрагма является самым распространенным типом сужающего устройства. Она представляет собой тонкий металлический диск с концентрическим цилиндрическим отверстием, переходящим в коническое. Угол между цилиндрической и конической частью отверстия должен быть в пределах 35-45°.

Устройство диафрагмы с угловым отбором давления (верхняя часть рисунка) и кольцевыми камерами (нижняя часть рисунка) показано на рисунке 1.3.

 

£0,05D20
£0,02D20
£0,03D20
£0,03D20
45о
б) кольцевая камера с кольцевой щелью
£0,65D20
а) угловые отверстия для отбора давления
£0,03D20

Рисунок 1.3 – Основные геометрические размеры стандартной диафрагмы

1 – измерительный трубопровод; 2 – диск диафрагмы;

3 – корпус кольцевой камеры

 

Диафрагмы бывают двух основных типов: камерные (рисунок 1.4, а) и бескамерные (рисунок 1.4, б). Бескамерные диафрагмы отличаются от камерных отсутствием кольцевых камер, а также наличием металлического «ушка», приваренного к боковой поверхности диска [3].

 

Рисунок 1.4 – Диафрагмы: а) камерная; б) бескамерная

 

Камерная диафрагма состоит из диска и корпусов кольцевых камер (рисунок 1.5), служащих для замера статического давления.

 

 

Рисунок 1.5 – Камерная диафрагма:

1 – диск; 2 – кольцевые камеры

 

Стандартные сопла рекомендуется применять при измерении расхода газов и перегретого пара при диаметрах трубопроводов до 200 мм при модулях в пределах m = 0,05 ¸ 0,6.

Устройство сопла с угловым отбором давления (верхняя часть рисунка) и кольцевыми камерами (нижняя часть рисунка) показано на рисунке 1.6.

£0,03D20
£0,1D20
£0,03d20
0,604d20
0,304d20
d20/5
d20/3
а) угловые отверстия для отбора давления
б) кольцевая камера с кольцевой щелью

Рисунок 1.6 – Основные геометрические размеры стандартного сопла:

1 – измерительный трубопровод; 2 – сопло; 3 – корпус кольцевой камеры

 

Оно представляет собой сужение, выполненное в виде насадки с плавно закругленным профилем со стороны входа струи, переходящим в короткую цилиндрическую часть. Сопла изготавливают из тех же материалов, что и диафрагмы, и устанавливают в кольцевых камерах.

Стандартные трубы Вентури устанавливаются на трубопроводах диаметром от 50 до 1400 мм при модулях m = 0,1 ¸ 0,6. Трубы Вентури применяются в тех случаях, когда требуется повышенная точность измерения, а величина остаточной потери давления имеет решающее значение. Измерение перепада давления осуществляется не менее чем шестью отверстиями через кольцевые камеры. Отверстия для отбора перепада давления располагаются на расстоянии D20/2 и d20/2 от начала и конца входного конуса. Схема устройства трубы Вентури показана на рисунке 1.7.

 

Рисунок 1.7 – Труба Вентури

 

Она состоит из входного конуса, цилиндрической средней части и выходного конуса. Трубы Вентури бывают длинными и короткими. Труба Вентури называется длинной, если наибольший диаметр выходного конуса равен диаметру трубопровода, и короткой, если этот диаметр меньше диаметра трубопровода.

Исходя из выше рассмотренных требований к СУ, а также проанализировав заданные параметры, целесообразным является использование как стандартной диафрагмы, так и стандартного сопла.

Для обеспечения экономичности проектируемого канала примем в качестве СУ стандартную диафрагму.

Произведем выбор дифманометра. Выбор промышленного дифманометра–расходомера производится исходя из технических характеристик прибора и условий измерения.

Предельный номинальный перепад давления ΔPН дифманометра выбирается из нормального ряда чисел исходя из того, что при заданном расходе среды, чем больше перепад, тем меньше относительная площадь (модуль) сужающего устройства.

В практике измерения расходов наибольшее применение имеют дифманометры типа ДМ и типа "Сапфир 22М ДД" с электрическим выходным сигналом и дифманометры типа ДМ-П с пневматическим выходным сигналом [4].

Согласно заданию выбираем ДМ типа "Сапфир 22М ДД" (рисунок 1.8)

 

Рисунок 1.8 - ДМ типа "Сапфир 22М ДД"

1 – электронное устройство; 2 – гермоввод; 3 – прокладки;

4 - тензопреобразователь; 5 – камера (+); 6 – внутренняя полость;

7 – гафрированные мембраны; 8 – корпус; 9 – фланцы;

10 – внутренняя полость; 11 – камера (-)

 

Чувствительным элементом тензопреобразователя является пластина из монокристаллического сапфира с кремниевыми пленочными тензорезисторами, прочно соединенными металлической мембраной тензопреобразователя.

Измеряемый перепад давления действует на мембраны, которые передают давление через кремнийорганическую жидкость на тензорезистор. Последний изменяет свое электрическое сопротивление. Электронный блок преобразует это изменение сопротивления в токовый выходной сигнал.

БИК- одноканальный блок извлечения корня предназначен для линеаризации статической характеристики и питания дифманометров комплекса преобразователей "Сапфир" при измерении расхода газообразных и жидких сред. Необходим, так как зависимость между перепадом давления и расходом измеряемой среды носит квадратичный характер [5].

В качестве вторичного прибора комплекта расходомера задан автоматический регистрирующий прибор КСУ, который предназначен для измерения, регистрации и регулирования (при наличие регулирующего устройства) величин, изменение значений которых может быть преобразовано в унифицированные сигналы силы, напряжения постоянного тока или в активное сопротивление [6].

В качестве первичного преобразователя температуры, согласно заданию, выбираем термопару.

Термопара представляет собой цепь, состоящую из двух соединенных между собой разнородных проводников А и В (рисунок 1.9) [3]. Эти проводники называются термоэлектродами, места соединения термоэлектродом – спаями. Спай с температурой t, погружаемый в измеряемую среду, называется рабочим (измерительным) спаем термопары, второй спай с температурой t0 носит название свободного (соединительного).

 

Рисунок 1.9 – Схема контура термопары

 

В качестве вторичного прибора используется автоматический регистрирующий прибор КСП, который предназначен для измерения, регистрации и регулирования (при наличии регулирующего устройства) величин, изменение значений которых может быть преобразовано в изменение напряжения постоянного тока.

Определение недостающих данных

 

Расчет выполним в следующей последовательности [1]:

1. Поправочный множитель на тепловое расширение материала трубопровода, определяется

 

где t– температура среды;

для стали 20:

 

 

 

Тогда

 

 

2. Внутренний диаметр трубопровода при заданной температуре определим по формуле:

 

 

где – диаметр трубопровода при температуре 20°С.

 

 

3. Динамическая вязкость μ в рабочих условиях (P, t) для пара выбирается по рисунку Б.1 (Приложение Б):

 

 

4. Показатель адиабаты, выбирается для пара по рисунку Б.2 (Приложение Б):

 

 

5. Абсолютная температура потока среды вычисляется

 

 

6. Предельный расход QПР дифманометра выбирается из РПЧ в зависимости от заданного максимального расхода Qmax из стандартного ряда чисел

 

(1; 1.25; 1.6; 2; 2.5; 3.2; 4; 5; 6.3; 8) 10n,

 

где n – любое целое положительное или отрицательное число или нуль.

Примем

 

 

Проверка расчета

 

Расход, соответствующий предельному номинальному перепаду давления вычисляется для диафрагм по формулам:

Действительная потеря давления вычисляется . Величина в % выбирается по рисунку Г.1 (Приложение Г), в зависимости от вычисленного модуля и вида сужающего устройства.

 

N=80; ∆P=32000 кгс/м2.

 

Относительное отклонение вычисляется по формуле (в %):

 

 

Расчет выполнен правильно, т.к. Pп< и .

 

ВЫБОР И ОПИСАНИЕ ТЕХНИЧЕСКИХ И

Измерительный канал расхода

В качестве СУ была выбрана стандартная диафрагма. Согласно заданию применяется угловой метод отбора пара. На рисунке 4.1 представлена стандартная диафрагма с угловым отбором.

Толщина диска диафрагмы Е не должна превышать 0,05 D20. Длина цилиндрической части отверстия должна находиться в пределах 0,005 D20 £ е £ 0,02 D20.

Диафрагма изготавливается из коррозионно-стойкого материала, температурный коэффициент линейного расширения которого известен в диапазоне измерения температуры среды. В данном случае в качестве материала для диафрагмы выбираем сталь 08.

 

Рисунок 4.1 – Стандартная диафрагма

 

Для преобразования разности давлений в унифицированный токовый сигнал был выбран «Сапфир-22М-ДД» модели 2450, который представляет собой бесшкальный прибор со стандартизованным выходным электрическим сигналом 0-5 мА, 0-20 мА и 4-20 мА при напряжении питания 36 вольт постоянным током от блока питания постоянным током БИК-1 [4].

Технические характеристики:

· Нижний предел измерений преобразователей равен "0";

· Степень защиты от воздействия пыли и влаги: IP54 по ГОСТ14254-80;

· Исполнения по взрывозащите - 1ExsdllBT4/H2;

· Искробезопасная цепь -Ex (0Exia,1Exib);

· Взрывонепроницаемая облочка-Вн.

Метрологические характеристики

· Верхний предел измерений – 16 Мпа;

· Предельно допустимое рабочее избыточное давление – 0,4 Мпа;

· Предел допускаемой основной погрешности ± γ , % - 0,5;

Схема дифманометра Сапфир 22М ДД 2450 показана на рисунке 4.2.

 

 

Рисунок 4.2 – Схема дифманометра «Сапфир 22М ДД»

 

Мембранный тензопреобразователь 4 размещен внутри корпуса 8 и отделен от измеряемой среды металлическими гофрированными мембранами 7. Внутренние полости 6 и 10 заполнены кремнийорганической жидкостью. Фланцы 9 уплотнены прокладками 3. Измеряемая разность давлений воздействует на мембраны 7 и через жидкость воздействует на мембрану тензопреобразователя, вызывая изменение сопротивления тензорезисторов.

Измерительные блоки выдерживают одностороннюю перегрузку рабочим избыточным давлением. Электрический сигнал от тензопреобразователя передается из измерительного блока в электронное устройство 1 по проводам через гермоввод 2.

Внешний вид дифманометра Сапфир 22М ДД 2450 представлен на рисунке 4.3.

 

Рисунок 4.3 – Внешний вид дифманометра Сапфир 22М ДД 2450

 

БИК- одноканальный блок извлечения корня предназначен для линеаризации статической характеристики и питания дифманометров комплекса преобразователей "Сапфир" при измерении расхода газообразных и жидких сред [5].

Блок конструктивно состоит из шасси, корпуса и функциональных узлов. Функциональные узлы объединены в отдельные модули. Каждый модуль представляет собой плату, оканчивающуюся печатными ламелями, предназначенными для вставки в разъемы, расположенные на общей коммутационной плате. Корпус прибора имеет крепления к щиту при монтаже на объектах.

Предназначен для питания одного преобразователя "Сапфир" с выходным информационным сигналом 4…20 мА.

Основные технические требования:

- питание блоков от сети переменного тока напряжением 220В частотой 50Гц;

- входные цепи блоков рассчитаны на подключение унифицированных сигналов постоянного тока (0-5)мА и (4-20)мА;

- выходная цепь блоков обеспечивает формирование унифицированных сигналов постоянного тока (0-5)мА, или (4-20)мА;

- мощность, потребляемая блоками, не должна превышать 10…13 Вт, в зависимости от исполнений;

Наработка на отказ блоков питания от 100000 или 200000 часов;

Блоки имеют защиту от короткого замыкания и перегрузок по каждому каналу. Блоки питания имеют 4-е варианта исполнения(одноканальный, двухканальный, четырехканальный и восьмиканальный).

Блок схема БИК приведена на рисунке 4.4.

 

Рисунок 4.4 – Блок схема блока извлечения корня БИК:

1 - резистивный преобразователь; 2 - двухвходовый амплитудный

модулятор; 3 - фильтр; 4 - широтно-импульсный модулятор;

5 - преобразователь напряжения в ток; 6 - стабилизатор напряжения;

7 - генератор; 8 - стабилизатор; 9 - выпрямитель

 

Во время формирования импульса модулятором 4 выходной сигнал фильтра 3 не проходит через амплитудный модулятор 2, а во время паузы между импульсами указанный сигнал проходит через амплитудный модулятор на вход фильтра 3.

Фильтром 3 осуществляется выделение средней составляющей преобразованного входного сигнала (информативного). Сформированный фильтром 3 сигнал напряжения постоянного тока далее поступает на узел 5 для преобразования в унифицированный сигнал тока (0-5) или (4-20)мА.

Преобразователь 7 постоянного тока в переменный, выполнен по схеме генератора с использованием одной обмотки положительной обратной связи, на выходе которой установлены выпрямители 8 и 9. В узле 8 осуществлена дополнительная стабилизация выпрямительного напряжения. Преобразователь 7 питается от стабилизированного источника напряжения 6 постоянного тока.

Блок схема двухканального блока содержит также основные узлы (1,2,3,4,5), а так же узлы 11,12,13.

В основе операции извлечения корня лежит принцип преобразования сигнала путем двойной модуляции (импульсной и амплитудной) с последующей фильтрацией импульсного сигнала активным фильтром.

Внешний вид блок извлечения корня БИК представлен на рисунке 4.5.

 

 

Рисунок 4.5 – Внешний вид блок извлечения корня БИК

 

В качестве вторичного прибора комплекта расходомера выбран прибор КСУ [6]. Автоматические одноканальные и многоканальные регистрирующие приборы КСУ2 предназначены для измерения, регистрации и регулирования (при наличие регулирующего устройства) различных величин, изменение значений которых может быть преобразовано в унифицированные сигналы силы, напряжения постоянного тока или в активное сопротивление. Внешний вид КСУ2 представлен на рисунке 4.6.

 

 

Рисунке 4.6 – Внешний вид КСУ2

 

Технические характеристики:

- пределы измерений 0-20мА;

- предел допустимой основной погрешности от XN=R-R:

±0,5% - по показаниям;

±1,0% - по регистрации показаний;

±1,5% - по сигнализации;

±1,0% - по заданию на регулирование;

±1,0% - по передаче показаний:

- количество каналов измерения 1, 3, 6, 12;

- быстродействие, s , не более10;

- номинальные скорости продвижения диаграммной ленты, mm / h с ряда: 20, 60, 240, 1200, 2400;

- период регистрации, s , один из ряда 4, 12;

- Питание от сети переменного тока(220 ± 22 33, 50 ±0,5 Hz), (240 ± 24 36, 60 ± 1,2 Hz);

- мощность, потребляемая прибором при номинальном напряжении питания, не более 30Вт;

- габаритные размеры, 240х320х446мм;

- масса, не более 19кг.

Средний срок службы не менее трех лет.

 

 


 

При щитовом монтаже прибора его устанавливают на высоте 1,5 метров от пола, вдали от силовых щитов и агрегатов, создающих сильные электромагнитные и электростатические поля. Если в месте установки имеются сильные тряски и вибрация, щит с прибором необходимо амортизировать.


ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

Согласно с заданием на курсовой проект был разработан измерительный комплекс, в состав которого входит два комплекта: по измерению расхода и по измерению температуры.

Структура ИК разработана согласно с требованиями для измерения и контроля параметров пара и технических условий на средства измерений и контроля технологических параметров.

Для измерения расхода выбран наиболее распространенный, простой и менее затратный способ – переменного перепада давлений. При выборе блоков ИК учтены особенности применения структурных составляющих системы.

Произведенный расчет сужающего устройства позволяет выбрать диафрагму, обеспечивающую необходимый перепад давления и с потерями, которые удовлетворяют заданным.

Монтаж и размещение всех блоков системы производится с учетом требований, предъявляемых к приборам при их установке и работе.

Спроектированный комплекс будет безаварийно эксплуатироваться и предоставлять информацию с необходимой точностью при соблюдении всех технических условий эксплуатации.


Список использованной литературы

1. Конопля В.И., «Методические указания по выполнению курсового проекта», Севастополь, СНУЯЭиП, 2011.

2. Руководящий нормативный документ: «Правила измерения расходов газов и жидкостей стандартными сужающими устройствами» РД 50-411-83.-М.: Издательство стандартов, 1983.

3. Чистофорова Н.В., Колмогоров А.Г. Технические измерения и проборы. – Ангарск, АГТА, 2008. – 200 с.

4. Преобразователь измерительный Сапфир-22М. Техническое описание и инструкция по эксплуатации 08919030 ТО.

5. Блоки извлечения корня БИК-1. Техническое описание и инструкция по эксплуатации 08908124 ТО.

6. ГСП. Приборы автоматические следящего уравновешивания КСМ2, КСП2, КСУ2. ТО и ИПЭ ТО- 994.

7. Вторичний преобразователь КСП4. Техническое описание и инструкция по эксплуатации ТО.

8. http://npk-etalon.ru/

9. Конспект лекций.

 

 


 

ПРИЛОЖЕНИЕ А

 

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

´10−6
100
150
200
250
300
350
400
450
500
550
600 оС
250
200
150
100
300 кгс/см2
1,2
1,4
1,6
1,8
2,0
2,2
2,4
2,6
2,8
3,0
3,2  
3,4
3,6
3,8
1,0
Линия насыщения

Рисунок Б.1 – Динамическая вязкость водяного пара

1,24
t=200 оС
Р, кгс/см2
c
1,25
1,26
1,27
1,28
1,29
1,30
1,31

 

 


Рисунок Б.2 – Показатель адиабаты перегретого водяного пара

 

Приложение В

 

Номограмма для определения предельного номинального

перепада давления дифманометра и m-диафрагм

 

ПРИЛОЖЕНИЕ Г

0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
m
РП/DР, %

 

Рисунок Г.1 – Зависимость потери давления от типа и

относительной площади СУ:

1- диафрагма; 2 – сопло; 3 – короткое сопло Вентури;

4 – длинное сопло Вентури


ПРИЛОЖЕНИЕ Д

 

Рисунок Д.1 – Графики для определения максимальных длин L1 прямых

участков трубопроводов перед сужающим устройством в зависимости

от модуля m сужающего устройства и отношения

а) после полностью открытого вентиля и задвижки;

б) после сходящегося или расходящегося конуса;

в) 1 – после колена или группы колен в одной плоскости;

2 – после тройника;

3 – после группы колен в разных плоскостях или смешивающихся потоках

 

Рисунок Д.2 – График для определения минимальной длины L2 прямых

участков трубопроводов после сужающего устройства

Перечень сокращений

 

БИК - блок извлечения корня;
ВП - вторичный прибор;
ДМ - дифманометр;
ИК - измерительный канал;
ИПС - источник стабилизированного питания;
ИТ - измерительный трубопровод;
ПТ - преобразователь температуры;
РД - реверсивный двигатель;
СД - синхронный двигатель;
СИТ - средство измерительной техники;
СУ - сужающее устройство;
ТП - термопара;
ЭДС - электро-движущая сила;
ЭУ - электронный усилитель.

 

 


ВВЕДЕНИЕ

 

При выполнении курсового проектирования основной целью является [1]:

· научиться элементам проектирования комплекса для измерения заданного параметра;

· научиться проводить расчет основных параметров комплекса для измерения расхода;

· выработать навыки в решении инженерных задач при проектировании измерительного комплекса и выполнении расчетов.

Актуальность выполнения работы заключается в том, что управление любым технологическим процессом или объектом в форме автоматического или ручного воздействия возможно лишь при наличии необходимой информации об отдельных параметрах, характеризующих процесс или состояние объекта. Измерения параметров осуществляются с помощью самых разнообразных технических средств. Применение современных методов измерения различных величин, появление новых информационных технологий, достижения в области электроники, физики, химии позволили улучшить функциональные возможности и повысить надежность и достоверность измерительных каналов и систем.

Из парка существующих расходомеров более 60% составляют расходомеры переменного перепада давления. Такое широкое их применение объясняется невысокой стоимостью, простотой конструкции и эксплуатации, а также отсутствием необходимости в дорогостоящих образцовых установках для градуировки. Из более чем двухсот типов используемых в мировой практике расходомеров, эти расходомеры являются единственными нормализованными средствами измерения расхода.

В ходе выполнения курсвого проектирования необходимо:

· провести анализ технического задания (в этом подразделе проводится анализ различных схемных аналогов, оценка их достоинств и недостатков);

· разработать структурную схему и математическую модель измерительного комплекса;

· провести расчёт сужающего устройства расходомера переменного перепада давления и расчет погрешности измерения расхода.

· выполнить выбор и сделать описание технических и метрологических характеристик структурных элементов измерительного комплекса на основании эксплуатационных документов на СИТ, входящих в комплекс;

· для вторичных приборов измерительных каналов комплекса необходимо, кроме характеристик, привести функциональную схему ВП и описать принцип его работы.


АНАЛИЗ ТЕХНИЧЕСКОГО ЗАДАНИЯ

 

Согласно с заданием на курсовой проект, основной задачей является проектирование и расчет комплекса для измерения расхода.

Задачей разрабатываемого комплекса является измерение расхода и температуры пара.

Метод измерения расхода среды, протекающей в ИТ, основан на создании с помощью СУ местного сужения потока, часть потенциальной энергии которого переходит в кинетическую энергию. Средняя скорость потока в месте его сужения повышается, а статическое давление становится меньше статического давления до СУ. Разность давлений (перепад давления) тем больше, чем больше расход среды и, следовательно, она может служить мерой расхода.

В целом комплект расходомера может содержать:

- сужающее устройство;

- соединительные импульсные линии;

- дифференциальный манометр;

- блок извлечения корня;

- вторичный показывающий или самопишущий прибор.

Температура потока измеряется комплектом, в который входит:

- первичный преобразователь температуры;

- вторичный показывающий или самопишущий прибор.

Особенности установки устройств и приборов

Рассмотрим правила установки сужающих устройств на трубопроводах [2]. Сужающие устройства могут устанавливаться на прямых горизонтальных, наклонных и вертикальных участках трубопроводов. Вблизи сужающего устройства не должно быть местных гидравлических сопротивлений, таких как запорные вентили, регулирующие клапаны, закругления и разветвления трубопровода, внезапные расширения и сужения трубопровода и т. п. Необходимая наименьшая длина прямых участков трубопровода перед и после сужающего устройства зависит от модуля сужающего устройства и от отношения длины прямого участка трубопровода к его диаметру и рассчитывается по графикам.

При установке СУ необходимо обеспечить тщательную центровку отверстия сужающего устройства относительно оси трубопровода. Не допускается наличие на внутренней поверхности трубопровода до и после сужающего устройства больших неровностей (например: уступов, сварных швов, выступающих внутрь трубопровода и т.д.). До и после сужающего устройства должны быть прямые успокоительные участки трубопровода постоянного диаметра, так как различные местные сопротивления (колена, вентили, задвижки и т.п.) приводят к искажению профиля скоростей по сечению трубопроводам, следовательно, влияют на коэффициент расхода.

Длина соединительных линий должна быть такой, чтобы температура вещества, поступающего в дифманометр, была равна температуре окружающего воздуха. При этом желательно, чтобы длина линии не превышала 15м. Допускается наибольшая длина соединительных линий до 50м. Необходимо иметь в виду, что динамическая погрешность, которую может вносить дифманометр при измерении нестационарного вещества, в значительной мере зависит от длины и диаметра соединительных линий. Внутренний диаметр соединительных линий должен быть не менее 8 мм, а внутренний диаметр труб, соединяющих кольцевые камеры или отдельные отверстия сужающего устройства с уравнительными или разделительными сосудами, не менее 12 мм.

Соединительные линии должны прокладываться по кратчайшему расстоянию вертикально или с уклоном к горизонтали не менее 1:10. Соединительные линии должны быть герметичными и защищены от действия внешних источников холода и тепла.

Далее рассмотрим особенности установки дифманометров. В зависимости от расположения трубопровода, в котором установлено сужающее устройство, в производственном помещении и вне его дифманометры могут быть установлены выше или ниже сужающего устройства. Согласно заданию трубопровод расположен под потолком помещения, следовательно, дифманометр следует устанавливать ниже сужающего устройства (рисунок 1.1). Отбор перепада давления осуществляется с нижних точек сужающего устройства. При этом между сужающим устройством и дифманометром устанавливаются конденсационные сосуды, заполненные конденсатом пара. Соединительные трубки, идущие от <

Последнее изменение этой страницы: 2016-08-11

lectmania.ru. Все права принадлежат авторам данных материалов. В случае нарушения авторского права напишите нам сюда...