43454

Расчет регулирующего органа для регулирования расхода воды на баке циркуляции ц.№ 38 «АВИСМА» ФИЛИАЛ ОАО «КОРПОРАЦИЯ ВСМПО – АВИСМА»

Курсовая

Производство и промышленные технологии

Исполнительное устройство это одно из звеньев автоматических систем регулирования предназначенных для непосредственного воздействия на объект регулирования. В общем случае исполнительное устройство состоит из исполнительного механизма и регулирующего органа....

Русский

2013-11-05

152.5 KB

54 чел.

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ПЕРМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

БЕРЕЗНИКОВСКИЙ ФИЛИАЛ

КАФЕДРА АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

ПО КУРСУ: «ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА АВТОМАТИЗАЦИИ»

ТЕМА: «РАСЧЕТ РЕГУЛИРУЮЩЕГО ОРГАНА для регулирования расхода

воды на баке циркуляции ц.№ 38 «АВИСМА» ФИЛИАЛ ОАО «КОРПОРАЦИЯ ВСМПО – АВИСМА»

     Выполнил:  ст. гр. АТП-01(в)  Гаврюшин К.Г.

     Проверил: к.т.н., доцент  Беккер В.Ф.

  

Березники 2005 г.


ОГЛАВЛЕНИЕ

стр.

ВВЕДЕНИЕ

3

ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

4

ВЫБОР ХАРАКТЕРИСТИКИ РЕГУЛИРУЮЩЕГО ОРГАНА

6

ОПРЕДЕЛЕНИЕ И ОБОСНОВАНИЕ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ

ДЛЯ РАСЧЕТА

7

РАСЧЕТ РЕГУЛИРУЮЩЕГО ОРГАНА

8

ПРОВЕРКА РАБОЧИХ ДИАПОЗОНОВ РАБОТЫ РЕГУЛИРУЮЩЕГО

ОРГАНА

10

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

12


ВВЕДЕНИЕ

Исполнительное устройство – это одно из звеньев автоматических систем регулирования, предназначенных для непосредственного воздействия на объект регулирования. В общем случае исполнительное устройство состоит из исполнительного механизма и регулирующего органа. Исполнительный механизм является приводной частью регулирующего органа. Регулирующий орган предназначен для измерения расхода вещества или энергии в объект регулирования.

В системах автоматизации технологических процессов, как правило, применяются серийно изготавливаемые регулирующие органы. Выбор конкретного регулирующего органа производится по каталогам и другим материалам в процессе выполнения расчета, выявляющего пригодность выбираемого органа в тех или иных условиях эксплуатации. При этом должны учитываться как свойства и рабочие параметры протекающей через регулирующий орган среды, так и другие условия, и требования, являющиеся следствием общих требований, предъявляемых к системе автоматизации и к объекту управления в целом.

Необходимым условием надежной работы автоматической системы регулирования является правильный выбор регулирующего органа. Выбор регулирующего органа производят по найденной в результате расчета пропускной способности.

Расчет регулирующего органа целесообразно выполнять в следующем порядке:

  1.  определить недостающие данные, необходимые для выполнения расчета;
  2.  выявить режим движения среды через регулирующий орган и вид регулирующего органа;
  3.  Определить необходимую пропускную способность регулирующего органа.


Описание технологического процесса.

Отходящие газы, образующиеся при производстве  магния, в своём  составе  содержат  значительное количество  хлора и хлористого водорода, концентрация  которых превышает  допустимые санитарные нормы. Поэтому  эти газы перед выбросом  в атмосферу подвергаются очистке от вредных веществ  известковым молоком  в двухступенчатых  системах очистки  №1,2,3 газоочистки №3 и системы №1 газоочистки №4. Процесс поглощения  хлора, хлористого водорода, известковым молоком  протекает следующим образом.

Смесь газов  непрерывно  подаётся в нижнюю часть  скруббера первой ступени  и выводится  их верхней его части. Скруббер представляет собой  вертикально  расположенный  цилиндрический  аппарат. В нижней части  скруббера  имеется  два патрубка: наклонно радиально расположенный патрубок  для входа газа, другой патрубок для слива орошающего  раствора. Днище скруббера  выполнено  с уклоном  в сторону  сливного  патрубка. Верхняя часть скруббера  закрыта крышкой  и имеет в патрубок  для входа газов. На крышке скруббера  установлен  распределительный бачок  с брызгалами  отбойного типа. Скруббер выполнен из титанового сплава. В скруббере восходящий газовый поток встречается с капельно-туманной фазой орошающей жидкости (раствором  известкового молока, подаваемого  сверху через брызгала) в результате чего  происходит частичная очистка  от хлора и хлористого водорода  за счёт  реакции  их химического  взаимодействия  с гидроокисью кальция:

2Сl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O                            (1)

2HCl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O                                              (2)

Раствор орошающей  жидкости  с образующейся в ней солями  стекает в нижнюю часть  скруббера, откуда через сливной  патрубок  попадает в циркуляционный бак  первой ступени и вновь  попадает на орошение.

Предварительный очищенный газовый  поток из скруббера первой ступени  через тангенциально расположенный щелевидный патрубок  направляется в нижнюю  часть  каплеуловителя первой  ступени. Каплеуловитель имеет  цилиндрическую форму, корпус выполнен из титанового сплава. Днище имеет  винтовую по отношению к корпусу  поверхность , тангенциально  к днищу корпуса расположен патрубок  для слива конденсата из каплеуловителя. Благодаря  высокой скорости входящего потока  и тангенциальному  вводу происходит закручивание  газов. Газовый поток движется вверх  по спирали  к выходному  патрубку. При этом  под действием  центробежных сил  капли жидкости  прижимаются  к стенкам аппарата и, теряя за счёт трения  о них скорость движения, стекают  по ним  на дно каплеуловителя и через сливной патрубок выводятся в циркуляционный  бак первой  ступени. Осушенный газ из каплеуловителя  первой ступени  аналогичным образом  проходит скруббер и каплеуловитель второй ступени, где происходит более глубокая  очистка газа, после чего  очищенный и охлаждённый газ транспортируется с помощью хвостовых вентиляторов по газоходу в трубу №4 высотой 120 м и выбрасывает  в атмосферу.

Вывод отработанного молока из баков циркуляции осуществляется по трубопроводу на узел разложения.

В процессе  работы скрубберов  имеет место брызгоунос, испарение влаги, а также насыщение циркуляционного раствора  солями кальция. Для компенсации потерь влаги, во избежания  загустевания  циркулирующего известкового молока в баки циркуляции  периодически  или постоянно  подают техническую воду.

 


ВЫБОР ХАРАКТЕРИСТИКИ РЕГУЛИРУЮЩЕГО ОРГАНА

Характеристики регулирующих органов удобно разбивать на две категории: пропускные и рабочие расходные.

Пропускная характеристика регулирующего органа представляет собой зависимость между положением затвора S и соответствующей этому положению пропускной способностью . По таблице 7 (1) мы выбираем равнопроцентную пропускную характеристику.

Рабочая расходная характеристика регулирующего органа  (РО) представляет собой зависимость между положением затвора S и соответствующим этому положению расходом через регулирующий орган в рабочих условиях.

Так как основными возмущениями являются внешние возмущения, мы выбираем линейную расходную характеристику.


ОПРЕДЕЛЕНИЕ И ОБОСНОВАНИЕ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ ДЛЯ РАСЧЕТА

Регулируемая среда – вода

Qmax = 30 м3/ч – максимальный расход

Qmin = 9 м3/ч – минимальный расход

Т = 10 ºС – температура

ρ = 1000  кг/м3 – плотность при нормальных условиях

μ = 1,3· 10-4 (кг с) · с/м2 – динамическая вязкость при 10 ºС

Р0 = 0,25 МПа – давление воды перед РО

Р1 = 0,2 МПа – давление воды после РО

Dтрубы = 100 мм

 
РАСЧЕТ РЕГУЛИРУЮЩЕГО ОРГАНА:

  1.  Определим число Рейнольдса при максимальном расходе по [1,т.6.6]:

  1.  Проверим условие гидравлической гладкости трубопровода.

    Гидравлическими гладкими считаются трубопроводы, удовлетворяющие условию:

Поэтому коэффициент трения круглых трубопроводов выберем по [1,рис. 6.21]

3) Определим суммарную длину трубопровода.

4) Определим скорость потока по [1,6.4]:

5) Найдем потерю давления на прямых участках трубопровода по [1,6.2]:

6) Определим потери давления в местных сопротивлениях трубопровода.

7) Определим потери давления в линии.

8) Определим потери давления в сети по [2,стр.14]:

9) Определим потерю давления в РО при максимальном расходе по [1,6.7]:

10) Определим максимальную пропускную способность РО по [1,6.8]:

11) Определяем условную пропускную способность РО из условия:

По [1,таб. 6.11] выбираем двухседельный РО с  и  диаметром условного прохода РО


проверка рабочих диапозонов работы

регулирующего органа

  1.  Так как , то проверять РО на возможность возникновения кавитации нет необходимости.
  2.  Определим параметр n.

Уточним параметр n по [1,6.23]:

Уточним значение перепада на РО по [1,6.24]:

  1.  Определим уточненное значение максимального расхода через РО:

  1.  Определяем относительные значения расходов.

  1.  Определяем диапазон перемещения затвора РО с равнопроцентной пропускной     характеристикой для  по [1,рис.6.16]:

  1.  Определяем диапазон перемещения затвора РО с линейной пропускной характеристикой для  по [1,рис.6.15]:

17) Определяем максимальный и минимальный коэффициент передачи  для рабочего диапазона нагрузок на РО по [1,рис.6.19]:

а) для равнопроцентной пропускной характеристики:

б) для линейной пропускной характеристики:

Так как 1,50,5, то выбираем РО с равнопроцентной пропускной характеристикой.

Таким образом, на регулирование расхода воды выбираем РО с равнопроцентной пропускной характеристикой, с условной пропускной способностью  и диаметром условного прохода .


СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

  1.  Наладка средств автоматизации и автоматических средств регулирования: Справочное пособие / А.С. Клюев, А.Т. Лебедев, С.А. Клюев и др. – М.: Энергоатомиздат, 1989.
  2.  Беккер В.Ф. Расчет и выбор регулирующих органов в системах управления: Учебное пособие /Перм. гос. техн. ун-т: Издательство Пермь, 2005.
  3.  ОАО «АВИСМА» РИ 38-2000.

РИСУНОК 1.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

45424. Понятие и признаки объективной стороны преступления 24 KB
  Понятие и признаки объективной стороны преступления Объективная сторона преступления это основной элемент состава преступления характеризующийся как внешнее проявление общественно опасного посягательства протекающего в определенных условиях месте и времени и причинившего вред охраняемым уголовным законом общественным отношениям. При анализе объективной стороны различают следующие признаки: общественно опасное деяние в форме действия или бездействия; общественно опасное последствие; причинная связь между деянием и последствием; ...
45425. Причинная связь 22 KB
  Причинная связь Причинная связь в уголовном праве это объективно существующая связь между преступным деянием и наступившими общественно опасными последствиями наличие которой является обязательным условием для привлечения лица к уголовной ответственности если состав преступления по конструкции объективной стороны является материальным. Если причинение вреда объекту уголовноправовой охраны обусловлено не деянием лица а действиями третьих лиц влиянием внешних сил то совершённое деяние не может быть признано преступным влекущим причинение...
45426. Каналы передачи данных 308.5 KB
  Эти 4 группы относятся к многоканальным каналам. Затухания для канала связи изменяется в Децибелах. Для простого канала тональной частоты величина среднего отклонения во времени остаточного затухания от его среднего значения на частоте 800 Гц должно быть не более 1дБ. Характеристика которая описывает эту зависимость амплитудночастотная характеристика канала.
45427. Концептуальные основы технологии АТМ 994 KB
  АТМ относится к технологии с асинхронным режимом передачи. 1 коммутация каналов с одной фиксированной скоростью; 2 многоскоростная система с коммутацией каналов; 3 выскоскоростная система с коммутацией каналов; 4 технология АТМ или асинхронный режим передачи; АТМ synchronous Trnsfer Mode. Для систем передачи с коммутацией каналов характерна постоянная скорость передачи и отсутствие всплесков нагрузки. Если пользователь генерирует в какойто момент времени более интенсивный поток информации чем способна передавать система с...
45428. Системы беспроводной связи 96.5 KB
  Системы беспроводной связи начали развиваться с 2000 01 года в связи с появлением стандарта GSM. Основное применение беспроводных средств связи стало развитие протокола Ethernet а также необходимостью обеспечения коммуникации узлов находящихся на территориях не охваченных телефонной связью. Первым развитием беспроводных каналов связи стала беспроводная телефонная связь.
45429. Стандарт Wi-Fi 296.5 KB
  Любой абонент с WiFi точкой доступа может получить доступ к локальной сети. Эта проблема решается с помощью разработки системы безопасности локальной сети. Достоинство: для построения сети на основе распределенной архитектуры достаточно установить несколько точек доступа. Развертывание такой сети является установка точки доступа в свободный порт маршрутизатора или коммутатора.
45430. Технология GPRS 340 KB
  GPRS Generl Pcket Rdio Service технология разработанная в 1991 году Европейским институтом ТК стандартов позволяющие передавать получать данные из сети Internet с применением мобильной связи на основе GSM. GPRS предоставляет следующие сервисы работа с электронной почтой; Httpинтерфейс. GPRS позволяет читать данные в том формате который является общедоступным для сетевых узлов.
45431. Эволюционное программирование (генетические алгоритмы) 57.5 KB
  Метод алгоритм пример решения задачи Эволюционное программирование генетические алгоритмы Для эволюционного программирования должны выполняться следующие требования: 1Наличие пространства параметров x = {x1x2x3.е случайное варьирование параметров. Хромосома вектор варьируемых параметров решения Операции получение новых решений из существующих Скрещивание получение параметров хромосомы от родителей расширение области поиска Мутация ...
45432. Модель нейрона. Понятие нейронной сети. Особенности функционирования технических структур, моделируемых нейронной сетью 92 KB
  Схема работы натрийкалиевого насоса: а активные центры захватили ион калия снаружи и ион натрия внутри клетки; б белковая молекула захватившая ионы повернулась на 180 за счет энергии АТФ и освободила захваченные ионы при этом калий попал внутрь клетки а ион натрия был выброшен наружу в молекула вновь повернулась на 180 и готова к захвату новых ионов. Диффузия в жидкостях происходит при помощи ионов. Идет расслаивание ионов возникает потенциал...