Выбор и расчет средств измерений в системах автоматизации технологических процессов
МИНОБРНАУКИ РОССИИ
Федеральное
государственное бюджетное общеобразовательное учреждение
высшего профессионального
образования
«Тверской государственный
технический университет»
Курсовая работа
по дисциплине
Метрология и
измерительная техника
«Выбор и расчет средств
измерений в системах автоматизации технологических процессов»
Выполнил:
Студент группы УТС 13.01
Мякатин И.Д.
Принял:
Старший преподаватель
Бусаров Е.В.
Тверь 2016
Цели курсового проекта
Целью данного курсового проекта является разработка системы
автоматизации технологического процесса или его части, выбор комплекса
технических средств автоматизации для ее реализации и расчет средства измерения
расхода согласно нормативно-технической документации.
Описание технологического процесса
Производство соляной кислоты
В промышленности НСl получают следующими
способами: сульфатным, синтетическим и из абгазов (побочных газов) ряда
процессов. Первые два метода теряют свое значение.
Производство соляной кислоты (реактивной, полученной сульфатным
способом, синтетическим, абгазной) заключается в получении НСl с последующей
абсорбцией водой <#"878492.files/image001.gif">170 нм3/час
60 нм3/часt=50°С
Pизб=5 кгс/см2
0,6 кгс/см2
D20=80
мм
Материал трубопровода - сталь 1X18Н9Т
Диапазон температур для расчета средства измерения температуры
+10 ¸ +70 °С
Определение недостающих для расчета данных
|
1
|
Абсолютное давление воды перед диафрагмой, P
|
п.133a
|
5+1
|
6 кгс/см2
|
|
2
|
Плотность воды в рабочих условиях (Pи t),p
|
пр.2
|
-
|
988.3 кг/м³
|
|
3
|
Внутренний диаметр трубопровода при температуре
t, D
|
п.80, рис.A15
|
k1’*D=1.0004*80
|
80.032 мм
|
|
4
|
Динамическая вязкость воды в рабочих условиях
(P и t), μ
|
рис. А1
|
-
|
|
Выбор сужающего устройства и дифманометра
|
5
|
Тип сужающего устройства
|
п.127
|
Диафрагма камерная; материал - сталь Х17
|
|
6
|
Тип и разновидность дифманометра
|
п.128
|
Дифманометр сильфонный ДС-V-2
|
|
7
|
Верхний предел измерений дифманометра,
|
п.130 ГОСТ 3720-66
|
-
|
250 м³/ч
|
Определение номинального перепада давления
дифманометра
|
8
|
Вспомогательная величина С
|
ф.128
|
|
66.6
|
|
9
|
Предельный номинальный перепад давления
дифманометра,
|
п. 133в, рис.А18
|
-
|
1.6 кгс/см²
|
|
10
|
п. 133в, рис.А18
|
-
|
0.65
|
Определение числа Рейнольдса
|
11
|
Число Рейнольдса, Re
|
п.133г ф.14
|
|
172633.7
|
|
12
|
Минимальное допустимое число Рейнольдса, Remin
|
рис.А21 п.133г
|
-
|
40000
|
|
|
|
Т.к Re>Reminрасчёт продолжаем
|
|
13
|
Граничное значение числа Рейнольдса, Reгр
|
рис.40 п.133н
|
-
|
270000
|
|
|
|
Так как 172633.7<270000, необходимо
учитывать увеличенную погрешность коэффициента расхода
|
Определение параметров сужающего устройства
|
14
|
Наибольший перепад давления в диафрагме,
|
п. 43б, ф. 65
|
|
1.6 кгс/см²
|
|
15
|
Вспомогательная величина
|
ф. 130
|
|
0.5265
|
|
16
|
Модуль диафрагмы, m
|
рис. А8
|
|
0.663
|
|
17
|
Поправочный множитель на тепловое расширение
материала диафрагмы,
|
п. 80
|
|
1
|
|
18
|
Диаметр отверстия диафрагмы при температуре
20°С,
|
ф. 131
|
|
65.166 мм
|
Проверка расчета
|
19
|
Коэффициент расхода, α
|
рис. А8
|
-
|
0.793
|
|
20
|
Диаметр отверстия диафрагмы при температуре t,d
|
п. 80
|
|
65.166 мм
|
|
21
|
Расход, соответствующий наибольшему перепаду
давления
|
ф. 72
|
|
169.64 м³/ч
|
|
22
|
Допустимое нижнее предельное значение
наибольшего расчетного расхода
|
табл. 10
|
-
|
169.65 м³/ч
|
|
|
|
Следовательно, расчёт выполнен правильно
|
Определение поправки на влияние числа Рейнольдса
|
23
|
Величина k
|
рис. А21
|
-
|
1190
|
|
24
|
Поправка к показаниям дифманометра,
|
ф. 132
|
|
25
|
Отношение
|
ф. 134 п. 133н
|
|
0.0243%
|
|
|
|
Так, как 0.0243%<0.3%, поправку на число
Рейнольдса вводить не нужно
|
Список литературы
1. Голубятников В. А., Шувалов В. В.
Автоматизация производственных процессов в химической промышленности: Учебн.
для техникумов. - М.: Химия, 1985.
. ШуваловВ. В., Огаджанов Г. А., Голубятников В.
А.Автоматизация производственных процессов в химической промышленности. -М.:
Химия, 1991.
. Справочник по автоматизации целлюлозно-бумажных
предприятий/ Э. В. Цешковский, Н. С. Пиргач, Г. Д. Ерашкин и др. - 3-е изд.,
перераб. и доп. - М.: Лесн. пром-сть, 1989.
. Правила 28-64 измерения расхода жидкостей,
газов и паров стандартными диафрагмами и соплами. М.: Изд-во стандартов, 1980.
. Альбом графиков к правилам 28-64 измерения
расхода жидкостей, газов и паров стандартными диафрагмами и соплами. М.: Изд-во
стандартов, 1980.
. Проектирование систем автоматизации
технологических процессов: Справочное пособие /А. С. Клюев, Б. В. Глазов и др;
под ред. А. С. Клюева. М.: Энергоатомиздат, 1990.
. Техника чтения схем автоматического регулирования
и технологического контроля. / Под ред. А. С. Клюева. М.: Энергоатомиздат,
1991.
. Промышленные приборы и средства автоматизации:
Справочник. / Под ред. В. В. Черенкова. М.:
. НПО «Овен». Каталог продукции 2016.
. М.И. Левинский, А.Ф. Мазанко, И.Н. Новиков.
Рецензент - д.х.н. профессор А.П. Томилов. «Хлористый водород и соляная
кислота». © Издательство «Химия», 1985 г.