过程参数与仪表课程设计报告范文.docx

华比#力*孑 课程设计（综合实验）报告 （2014 - 2015年度第1学期） 名 称：过程参数检测及仪表 题 目：第二类命题的计算 院 系：控制与计算机工程学院 班 级： 自动1203班 学 号： 学生姓名： 指导教师： 段泉圣 设计周数： ［周 成 绩： 日期：2015年01月10日 一、 课程设计的目的与要求 通过本次课程设计，加深自己对课程中理论基础的理解，掌握设计过程参数检测系统的基 本思路、设计手段以及设计方法。 掌握节流变压降流暈测暈系统的组成，各部分功能以及节流装置的计算。 掌握标准节流装置第二类命题的设计与计算。 能根据实际工程情况设计合理的流暈检测系统。 设计正文 1 ?设计题目 已知：被测流体（锅炉给水）及工作压力Pl、工作温度片，最大流量尙喚、常用流量％讪、 最小流量⑺”血异管道材料、内径节流件前后管道及阻流件的情况。给岀的限制条件 有最小直管段L Lx （实际直管段长度）；压力损失刀血§勿丫。 要求完成以下工作： （1） 选择节流件形式（类型、取压方式）； （2） 选择差压计； （3） 计算C、e、0、〃20； （4） 计算所需最小直管段厶、￡、/2o （5） 计算最大压损8，并验算8几沐 8py ； （6） 计算所设计的节流装置的测量不确定度。 本题的设计要求如下： 序号 项目 符号 单位 数值 1 被测介质名称 锅炉给水 2 流量测量氾围 最人 Q 加 max t! h 270 正常 Unicom t! h 220  最小 Gnmin t! h 70 3 工作压力（表压力） P) MPa 9.1 4 工作温度 11 °C 270 5 允许的压力损失 5p、 Pa 60 6 管道内径（20°C的实测值） D20 mm 233 7 管道材质 20#钢，新的无缝 钢管 8 取压方式 法兰取压 9 节流件形式 标准孔板 10 管路形式： v L2 2 ?设计中各参数定义 参数符号 参数含义 C 流出系数 K 相对粗糙度 P 节流件直径比 d 节流件开孔直径 ￡ 可膨胀性系数 管道的线膨胀系数 K 等爛指数 3 ?具体设计过程 （1）工作状态下各介质参数： （1.1）根据介质工作状态下表压力^=9AMPa,大气压力￡=O?1MP，绝对压力： Pa =斥 + ￡ = 9.1 + 0.1 = 9.2MPci 再由介质工作温度ti=270°C z查表可得工作状态下水的密度° = 772?389弦/1用，动力粘 度 〃 = 98.61xlOPa?s ； （1.2） 根据管道材料为20#钢制作的新的无缝钢管和工作温度270°C ,查表得管道材料的线 膨胀系数= 12.78x10^/ Co （1.3） 锅炉给水的等嫡指数《 = （2）计算工作状态下的管道直径： 根据如下公式计算管道直径： q=q°[l +无仏一20)] =233x [1+12.78x 10-6 x(270一 20) J =233.744435 mm （3）计算常用流量下的雷诺数: Re^ = 0.354尬 / D/7 =0.354 X220000 /（98.61 X233.744435 xlO6 ） = 3.378809 xlO6 （4）差压计的选择 差压计的类型要根据使用条件与测量量精度进行选取。电容式差压变送器稳定性与准确性都 较高，因此本题屮选择电容式差压变送器检测差压信号。 考虑用户对压力损失的要求，取 = 26 py = 2x0.6x 105 = 120Z:Pa 选取最靠近的差压系列值，取=100好么。由题目要求选用3051 CD电容式差压变送 nicix 器，其量程范围为（2. 48?248） kPa,耐静压值为25 MPa ,精度为±0.075,差压计的量 程调在0?100x10°。 流量指示仪表的刻度上限是有规定的，即为（1,1.2,1.6,2,2.5,3,4,5,6,8）xlOn。本例中最大 流量为270t/h,因此流量计的刻度上限qmmax定为300t/h； 验算△ P4=Pl-1.3*Ps=9.2MPa-1.3*5.522336MPa=2.020963 MPa 样ax ，符合规定。 （5）计算常用流量下的差压值 q mmax220x10?300 q mmax 220x10? 300 xlO3 )2 xl00 = 53777.777778kPd （6）迭代计算0值和〃值 1）求不变量A: 将流量公式：q^ch = / C 4 ￡兰02耳2丁2口乂〃中已知数移至等号一边，形成一变量A , 丁1-04 * Qmch 0.004Dr2^,A^ 220000 _ 0.004x 233.7444352 J958.3532 x 53777.77778 = 0.156193 2）假定初始值Co= 0.5959;^