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

40 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

75420. Індуктивні безконтактні кінцеві сигналізатори 568 KB
  Котушка з відкритим, чашковим феромагнітним осердям створює високочастотне електромагнітне поле. Котушка є індуктивною частиною коливного контуру, який збуджується за допомогою частотного генератора з частотою близько
75421. Сенсори розтягу, сили, обертового моменту i тиску 585 KB
  Види виконання вимірювальних сіток фольгових тензометрів Для одночасного вимірювання в кількох напрямках служать спеціальні тензометри в яких вимірювальні сітки розміщені одна відносно іншої під кутом 120 або під кутом 45 до напрямку видовження рис.
75422. Сенсори прискорення. Сенсори температури 164 KB
  Сенсори температури. Сенсори температури Найважливішим різновидом давачів є давачі температури оскільки багато процесів у тому числі і в повсякденному житті регулюються температурою наприклад: регулювання опалення на підставі вимірювання температури теплоносія на вході і виході а також температури в приміщенні і зовнішньої температури; регулювання температури води в пральній машині; регулювання температури електропраски електроплитки духовки...
75423. Бінарні сенсори. Цифрові сенсори 480 KB
  Бінарні сенсори влаштовані як реле (перемикачі) або як аналогові сенсори з перемикачем порогового значення. Коли вхідна величина сенсора досягає порогу перемикання, бінарний вихідний сигнал змінює значення. Під час зміни вхідної величини у зворотному напрямі, по досягненню порогового значення...
75424. Інкрементальні сенсори положення. Кодові лінійки і диски абсолютних сенсорів 631 KB
  Інкременгальні сенсори переміщення оснащені лінійкою з рисковими поділками. Читання положення рисок здійснюється оптичними або магнітними методами. В сенсорах через які проходить світло використовуються скляні лінійки з рисками які поглинають світло і проміжками які пропускають світло шириною 4 мкм рис. Пристрої які зчитують це складаються з потужного джерела світла зчитувальної пластинки і електронної системи аналізу.
75425. Основи і методи регулювання. Основні поняття. Види регулювання 205.5 KB
  Види регулювання. Регулювання. Регулювання є дією яка полягає в такому впливі на поточно вимірювану регульовану величину щоб вона була подібною до заданої величини.
75426. Регулятор і система регулювання 7.58 MB
  Регулятори: перервні аналогові цифрові. Регулятори: первинні аналогові цифрові Регулятори неперервної дії аналогові змінюють значення регульовальної координати об’єкту неперервним чином тобто ця координата може приймати будьякі значення з усього можливого діапазону. Неперервні регулятори будуються як правило з електронних операційних підсилювачів. Реулятори дискретної дії цифрові змінюють значення регульованої координати об’єкту так само як і регулятори первинної дії але в них зміна величини відбувається лише в певні моменти...
75427. Двохпозиційні регулятори 96 KB
  Принцип роботи Двохпозиційні регулятори забезпечують хорошу якість регулювання для інерційних обєктів з малим запізнюванням не вимагають настройки і прості в експлуатації. Ці регулятори представляють звичайний і найбільш широко поширений метод регулювання...
75428. Передумови розвитку мехатроніки і сфери застосування мехатронних систем. Класифікаційні ознаки мехатроніки 53.5 KB
  Передумови розвитку мехатроніки і сфери застосування мехатронних систем. Класифікаційні ознаки мехатроніки Останніми роками виникла і бурхливо розвивається у всьому світі нова галузь науки і техніки мехатроніка. Вузли модулі і системи мехатроніки МС стають основою технологічних машин і агрегатів з новими властивостями для різних галузей промисловості а також вони можуть бути використані при розробці периферійних пристроїв устроїв...