Проектирование систем контроля расхода и температуры пара
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
Курсовая работа
"Проектирование систем контроля расхода и температуры пара"
По курсу: "Технические измерения и приборы"
Содержание
1.Измерение расхода пара по методу переменного перепада давления
.Расчёт диафрагмы
.Измерение температуры пара
.Расчёт элементов измерительной потенциометрической схемы
.Поверочный расчёт реохорда
.Оценка точности измерения и передачи сигнала измерительного компонента
.Выбор воспринимающих элементов и вторичных приборов
Список литературы
1. Измерение расхода пара по методу переменного перепада давления
В данном курсовом проекте для измерения расхода пара используется метод переменного перепада давления.
Этот метод основан на том, что поток пара, протекающего в трубопроводе, неразрывен и в месте установки сужающего устройства скорость его увеличивается. При этом происходит частичный переход потенциальной энергии давления в кинетическую энергию скорости, вследствие чего статическое давление в суженном сечении будет меньше давления перед местом сужения. Разность давлений перед суженным участком и в месте сужения, называемая перепадом давления, зависит от расхода протекающего вещества и может служить мерой расхода, этот перепад давления измеряют дифманометром, выходной сигнал которого градуируется в единицах расхода.
Установка для измерения расхода состоит из: первичного преобразователя, расположенного в трубопроводе - камерной диафрагмы для сужения сечения потока (создания перепада давления); дифманометра - измеряющего этот перепад, подсоединенного к первичному преобразователю двумя трубками (называемыми соединительными линиями). При передаче показаний расходомера на значительное расстояние используют вторичный преобразователь, преобразующий перемещение подвижного элемента дифференциального манометра в электрический сигнал, который по линии связи (проводам), передается к вторичному измерительному прибору.
В качестве сужающего устройства для создания в трубопроводе перепада давления чаще всего применяются стандартные сужающие устройства, в нашем случае это камерная диафрагма ДКС 10-300. Она зажимается с помощью двух обойм, через отверстие в которых производится отбор давления до и после диафрагмы. Обоймы в свою очередь зажаты во фланцах трубопровода. Сужающее устройство соединяется с дифманометром соединительными трубками.
Дифманометры служат для измерения расхода по методу переменного перепада давления. Дифманометры ДМ являются безшкальными приборами (датчиками), преобразующими измеряемую величину в электрический сигнал, передаваемый на вторичный прибор расходомер РМ1.
2. Расчёт диафрагмы
Исходные данные:
Измерение расхода параТемпература средыt = 375 СДавление параР = 2.85 МПаМаксимальный расходМmax = 115000 кг/чМинимальный расходМmin = 80000 кг/чПотеря давленияРп.д. = 36 кПаВнутренний диаметр паропровода при t = 20 СD = 330 мм
) Плотность пара в рабочих условиях: rв = 10.22 кг/м3
) Динамическая вязкость пара: m =?3.309 10 - 5 Нс/м2
) Внутренний диаметр паропровода при рабочей температуре:
) Верхний предел показаний расходомера:
Мшк.max = а 10 n = 1.25 10 5 = 125000 кг/ч
) Потеря давления при расходе равном выбранному верхнему пределу показаний:
) Вспомогательная величина С:
7) Перепад давления в диафрагме (при m = 0.2):
) Потеря давления в диафрагме:
) Ориентировочное значение величины ?Рmax равно:
10) Ближайшие стандартные значения ?Рmax:
) Значение m для испытываемых перепадов:
12) Потеря давления для испытываемых перепадов:
Окончательно выбранная величина верхнего предела измерений разности давлений DРmax=
) Вспомогательная величина m?:
) Соответствующая ожидаемому среднему расходу величина отношения равна:
) Поправочный множитель
) Диаметр отверстия диафрагмы при рабочей температуре:
17) Диаметр отверстия диафрагмы при t = 20 С:
) Проверка расчета:
< 0.3 % от 125000 = 375 кг/час
) Находим значение Remin (при М=Мmin=80000 кг/час=22.22кг/с):
Для m = 0.517 Reпред = 189000, следовательно, Remin > Reпред
Выбираем диафрагму по условному давлению 2.85 МПа и условному проходу 300 мм, этим условиям удовлетворяет камерная диафрагма ДСК 10 - 300. До и после диафрагмы необходимо иметь прямолинейные успокоительные участки постоянного диаметра и длиной l1, l2. Сначала определяем величину m=. Паропровод содержит местное сопротивление создающее винтовое движение (колено) и поэтому при m=0.521 величина l1/D=0.5 , отсюда l1=0.5D=0.5330=165мм. Прямолинейный участок после диафрагмы находим из условия , отсюда l2=5D=. По расчету для нашего перепада давления ?Pmax = 0.63 кг/см2 и статическому давлению Р = 2.85 МПа в качестве воспринимающего элемента перепада давления принимаем дифманометр ДМ 3583М с вторичным прибором РМ1.
3. Измерение температуры пара
Для измерения температуры пара используем термоэлектрический т