过程参数检测及仪表_课程设计报告.docx

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1、过程参数检测及仪表_课程设计报告 过程参数检测技术及仪表B课程设计 任务书 一、目的与要求 通过本次课程设计，使学生加深课程中基础理论的理解，掌握设计过程参数检测系统的基本思路、实现手段和设计细节的处理。通过本次课程设计，学生必须掌握节流变压降流量测量系统的组成、各部件的功能；能够根据实际工程情况设计合理的流量测量系统。 二、主要内容 设计题目(第16题)： 流体为过热蒸汽；最大流量q max m=230*103kg/h；常用流量q mch=200*103kg/h；最小流量q min m=100*103kg/h；工作压力P=13MPa；工作温度t=550C；管道D20=221mm，材料12Cr

2、MoV钢轧制的新无缝钢管；允许压力损失y60kPa；上游第一阻力件为90平面弯头，上游第二阻力件为全开球阀。求：（1）确定节流件形式；（2）选定差压计；（3）计算、C、d20；（4）确定最小直管段长度l0,l1,l2；（5）计算压力损失 并进行 max 核算（6）计算基本误差。 三、进度计划 四、设计（实验）成果要求 1. 课程设计报告 2. 节流件的机械制图 五、考核方式 答辩 一、课程设计(综合实验)的目的与要求 本课程设计为检测技术与仪器、自动化专业过程参数检测技术及仪表B专业课的综合实践环节。通过本课程设计，使学生加深过程参数检测基本概念的理解，掌握仪表的基本设计方法和设计步骤。 二、

3、设计正文 设计题目：(第16题) 流体为过热蒸汽；最大流量q max m =230*103kg/h；常用流量q mch =200*103kg/h；最小流 量q min m =100*103kg/h；工作压力P=13MPa；工作温度t=550C；管道D 20 =221mm，材料 12CrMoV钢轧制的新无缝钢管；允许压力损失 y 60kPa；上游第一阻力件为90平面弯头，上游第二阻力件为全开闸阀。求：（1）确定节流件形式；（2）选定差压计；（3） 计算、C、d 20；（4）确定最小直管段长度l ,l 1 ,l 2 ；（5）计算压力损失 max 并 进行核算（6）计算基本误差。此题设计任务书为：

4、题中所用参数名称如下： C：节流装置流出系数 Ks：相对粗糙度 E：孔板厚度 e：圆筒形厚度 ：直径比 d：孔板开孔直径 ：流束膨胀系数 解： 1、准备计算： 根据介质工作状态下的压力P 1 =13MPa和温度t=550C，查(-2)得介质密度1 =37.296kg/m3,差（-1）介质动力粘度=31.207*106-Pa2s，过热蒸汽的等熵指数=1.3。 根据管道材料12CrMoV和工作温度550C，查（-3）得管道材料线膨胀系数 D =13.65*106-1/C。计算D t ： D t = D 20 1+ D （t-20） =221*1+13.65*106-*(550-20) =222.6

5、(mm) 计算正常流量和最小流量下雷诺数： e R Dch= 4 mch t q D =10.183*106 e min R D=min 4m t q D =5.0315*106 可见，在最小流量下的雷诺数R min eD 已超过各种形式标准节流件雷诺数使用范围的下限 （见表10-1）。 2、确定节流件形式 孔板加工方便、价格较廉，但其压力损失较大。对于大型发电机组，由于管道雷诺数较高，允许压力损失限制较严格，故常用喷嘴。由于所测流体为过热蒸汽，且压力损失的限制较为严格，故选用标准喷嘴。 3、选定差压计类型和量程 差压计类型根据投资费用和准确度要求选取，可参考附录（II-13）,本例选用准确度

6、等级为0.20的电容式差压变送器 差压计量程上限P max =3.5* y =3.5*60*1000=210*103Pa 可选用1151DP电容式差压变送器，其量程范围为（6353810）*9.81Pa，耐静压为14MPa,变送器差压量程调整在0210*103Pa。流量指示仪表的刻度上限流量是有规定的，即为1，1.25，1.6，2，2.5，3.2，4，5，6.3，8*10n，其中n为正或负整数。本例最大流量为230t/h,所以流量计流量刻度上限q max m 定为250t/h。 验算: =210*10313*106= 0.0160.00005) x=a/(c*e); b=pow(1+1/(x*

7、x),-0.25); c=0.9900-0.2262*pow(b,4.1)-(0.00175*pow(b,2.0)-0.0033*pow(b,4.15)*pow(1/1 1.71877),1.15); e=sqrt(pow(1-165.3125/13200),(2/1.3)*(1.3/0.3)*(1-pow(1-134.4/13000),0.3/1.3)*(13000/134.4)*(1-b*b*b*b)/(1-b*b*b*b*pow(1-134.4/13000),2/1.3); t=(a-x*e*c)/a; printf(%f,%f,%f,%f,c,e,b); 运行此程序得到迭代计算后的结果

8、： =0.65700; C=0.94958; =0.99222; 4）对压力损失进行核算 上一步求得正常流量下的压力损失 ch 为： ch = =3 104.50?(Pa)0.5, 则r1=0.2*d 0.006d=28.970.8691mm, r2=d/30.01 d=48.2831.481 其喉部长L=0.3*d=144.85*0.3=43.455mm,E 0.1*D=22.26mm; 四、计算流程图 五、课程设计总结 通过这次过程参数检测及仪表的课程设计，使我加深了对过程参数检测基本概念的理解，掌握了仪表的基本设计方法和设计步骤。这次课程设计的主要内容是标准节流装置的计算与设计，运用C语

9、言来编写迭代程序，简化了计算过程；用Visio软件画图，使我们熟悉了Visio的操作，对以后的学习有了很大的帮助，通过这次对第二类命题的计算，使得我对这类命题的了解又加深了许多，是一次很有意义的体验。 通过这次实践环节，还让我认识到了实践的重要性。要真正落实时间环节，要在今后的学习中注意这几点： （1）重视对各种常用元件和工具的熟悉和使用。如热电偶温度计、电阻温度计、压力计等。它们的选择和应用是我们设计时必须优先考虑的，选择了合适的元件和工具才能进行下一步工作。 （2）在课程设计当中，要多独立思考、独立操作、独立分析，以培养独立工作的能力和严谨的工作态度。 （3）重视对实际问题的解决。学习了过程参数检测及仪表这门课程，不光是会解答课后问题，还要能够解决实际问题才是最重要的。 六、参考文献 1 吴永生方可人热工测量及仪表中国电力出版社1995年5月第二版 2 常太华苏杰李国光热工测量及仪表课程设计指导书华北电力大学1996年6月