Курсовая работа - Расчет и выбор регулирующего органа Вариант № 1. 2
Подождите немного. Документ загружается.
Для соединения труб в системе использованы фланцевые соединения:
для присоединения участка трубы L
1
к Внт
1
;
для соединения Внт
1
и диффузора;
для присоединения диффузора к РО;
для присоединения РО к конфузору 1;
для присоединения конфузора к Внт
2
;
для присоединения Внт
2
к участку трубы L
2
;
для соединения L
2
со змеевиком;
для присоединения к змеевику конфузора 2;
для соединения конфузора с участком трубы L
3
;
для присоединения Внт
3
к участку трубы L
3
;
для присоединения участка трубы L
4
к Внт
3
;
Итого 11 фланцевых соединений. Для каждого из них коэффициент местного сопротивления:
15,0
фл
.
Рассчитаем потери давления на местных сопротивлениях в участке трубопровода с паровой
фазой.
n
1
= 2;
n
2
= 7.
По [2] определяем коэффициенты местных сопротивлений для диффузора и конфузора 1,
они будут равны соответственно:
ξ
Д
= 0,6;
ξ
К
= 0,2.
21,82
2
91,22
)2,06,015,079,62(
2
П
МС
Р
кПа.
Рассчитаем потери давления на местных сопротивлениях в участке трубопровода с жидкой
фазой.
n
1
= 1;
n
2
= 4/
По [2] определяем коэффициент местного сопротивления для конфузора 2:
ξ
К
= 0,31.
11,4943
2
72,0
)31,015,049,151(
2
В
МС
Р
кПа.
Подставив полученные значения в формулу (2.8), получим потери давления в трубопроводе
на участке с паровой и жидкой фазах:
11
51,2121,83,13
П
ТРУБ
Р
кПа.
31,2311,42,19
П
ТРУБ
Р
кПа.
Используя формулу (2.7) получим:
82,4431,2351,21
ОБЩ
ТРУБ
Р
кПа
Подставив полученные значения в формулу (2.6),
82,844082,44
Л
Р
По формуле (2.4) найдем перепад давления на РО:
18,8582,84170
РО
Р
кПа.
Найдем параметр системы
n
, который характеризует распределение давления в системе
между линией и регулирующим органом при максимальном расходе среды:
ро
P
л
P
n
, (2.18)
1
18,85
82,84
n
12
3. Определение условной пропускной способности
Для определения пропускной способности необходимо определить величину абсолютного
давления до регулирующего органа – Р
1
:
11 РтрубРнР
, (3.1)
где
Ртруб
1 - потери давления на трубопроводе до РО, Па;
111 РмсРтренРтруб
(3.2)
где:
Ртрен
1- потери давления на трение в трубопроводе до РО, Па;
Рмс
1- потери давления на местных сопротивлениях до РО, Па.
2
1
1
2
Dmp
L
Ртрен
п
(3.3)
34,11
205,0
91,22240027,0
1
2
Ртрен
кПа
пKфлВ
Рмс
2
)3(1
2
, (3.4)
В данном случае роль местных сопротивлений играют:
3 фланцевых соединения
фл
= 0,15;
вентиль стандартный с вертикальными делительными стенками
В
= 6,9;
конфузор
К
=0,2.
96,32
2
91,22
)2,015,039,6(1
2
Рмс
кПа
3,1596,334,111 Ртруб
кПа
7,3543,153701 Р
кПа
Т.к.
2
1P
Р
РО
, то определяем необходимое значение пропускной способности для
перегретого пара по формуле:
22
218,15
max0013,01
(max)
РР
GnTnep
Kv
, (3.5)
где:
(max)Kv
- необходимое значение пропускной способности, м
3
/ч;
maxGn
- максимальный расход пара, кг/ч;
2P
– абсолютное давление после регулирующего органа, кгс/см
2
;
Тnep – температура перегрева,
о
С.
13
PO
РРР 12
(3.6)
52,26918,857,3542 Р
кПа
Tnep = Т
Пн
– t
кон
(3.7)
Tnep = 160 – 140= 20
o
С
63,4
81,9
952,26
81,9
47,35
8,15
360009,0)200013,01(
(max)
22
Kv
м
3
/ч.
Из перечня типоразмеров дроссельных РО выбираем РО с условной пропускной
способностью, завышенной на 20% [2]:
(max)2,1 KvKvy
, (3.8)
где
Kvy
- условная пропускная способность, м
3
/ч.
63,42,1 Kvy
56,5Kvy
м
3
/ч.
Предварительно выбираем наибольшее ближайшее стандартное значение для
регулирующего органа (односедельный РО с условным давлением 1,6 МПа):
Kvy = 8 [2].
Для него диаметр условного прохода:
Dy = 25 мм.
14
4. Выбор пропускной характеристики регулирующего органа
Определяем уточненное значение коэффициента системы по формуле:
3
63,4
8
1
(max)
2
2
Kv
Kvy
nn
.
Уточним значение перепада давления на РО:
5,42
13
170
1n
Р
ро
C
P
кПа.
Уточним значение давления после регулирующего органа Р2:
2,3125,427,354'1'2
PO
PPP
кПа.
Определяем уточненное значение максимального расхода через РО:
7,327
200013,01
81,9
22,31
81,9
47,35
88,15
0013,01
'218,15
'
22
22
max
Tnep
PPK
G
Vy
кг/ч.
Определяем величины относительных расходов:
21,1
7,327
3600,0710
'
max
min
min
G
G
83,0
7,327
360009,0
'
max
max
max
G
G
Определяем диапазон нагрузок РО с линейной пропускной характеристикой (рис. 6.16, [2])
и равнопроцентной характеристикой (рис. 6.15, [2]):
Линейная: 0,75<S<0,82 Равнопроцентная: 0,93<S<0,96.
Определяем максимальное и минимальное значения коэффициентов передачи для
определения диапазона нагрузок:
Линейная:
65,0
max
dS
d
Равнопроцентная:
44,0
max
dS
d
59,0
max
dS
d
48,0
min
dS
d
1,1
maxmin
dS
d
dS
d
92,0
maxmin
dS
d
dS
d
Выбираем равнопроцентную характеристику, как обеспечивающую большую стабильность
коэффициента передачи РО.
Таким образом, выбрав условную пропускную способность K
Vy
= 8 м
3
/ч, условный диаметр
D
y
= 25 мм, условное давление Р
у
= 1,6 МПа, а также равнопроентную пропускную характеристику
регулирующего органа, регулирующий орган был полностью охарактеризован.
15
Список используемой литературы
1. 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. чл.- кор. АН СССР
П.Г. Романкова.-9-е. изд., перераб. и доп.-Л.: Химия,1981.
2. Наладка средств автоматизации и автоматических систем регулирования: Справочное
пособие/ А.С. Клюев, А.Т. Лебедев, С.А. Клюев; Под ред. А.С. Клюева - 2-е изд.,-М.:
Энергоатомиздат, 1989.
3. Автоматизация технологических процессов и производств: Методические указания к
выполнению курсовой работы на тему: «Расчет и выбор дроссельного регулирующего
органа», по дисциплине «Технические средства автоматизации» для студентов
специальностей 21.02.00 и 21.02.40. / НГТУ; Составил А.В. Масленников, Н.Новгород,
2003.
16