образец Чмых. Курсовой проект автоматизация производства полимеризованной канифоли
 Скачать 474.76 Kb.
|
3 Расчет ротаметраРассчитать условную шкалу ротаметра (на 100 делений) для измерения расхода воздуха. 1 Трубка ротаметра имеет конусность К = 0,01. 2 Длина шкалы l = 0,25 м. 3 Диаметр трубки в месте нулевого деления шкалы Д0 = 0,0171 м. 4 Объем поплавка V = 3,075∙10-6 м3 (материал сталь X18719Т). 5 Диаметр миделя поплавка d = 0,0164 м. 6 Шкала имеет 11 шлифованных делений, расстояния от нулевого деления равны: l0 = 0; l1 = 0,025 м; l2 = 0,050 м; …l10 = 0,25 м. 7 Вещество – углекислый газ. 8 Вес поплавка G0 = 0,0235 Н. 9 Температура среды t = 25 °С. Определение недостающих данных: 1 Плотность материала поплавка: ρП = 7850 кг/м3. 2 Динамическая вязкость вещества: μ25 = 14,89∙10-6 Па∙с. 3 Плотность рабочего вещества: ρ25 = 1,773 кг/м3. 4 Кинематическая вязкость вещества: v = µ / ρ= 8,40∙10-6м2/с Порядок расчета Определим: - диаметр трубки Д10 в месте деления шкалы для максимального расхода Q по формуле: Д10 = Д0 + К∙l10 (диаметр 100% отметки) Д10 = 0,0171 + 0,01∙0,25 = 0,0196 м - высоту поднятия поплавка над сечением трубки, диаметр которого равен диаметру миделя d поплавка  мгде h0 – расстояние от нулевого сечения диаметром Д0 до сечения диаметром d (высота нулевой отметки). hi = h0 + li; li = Δl ∙ i; гдеi = 1, 2,3, … , 10; Δl = 0,025 м; h0 = 0,07 м h1 = 0,07 + 0,025∙1 = 0,095 м; h2 = 0,07 + 0,025∙2 = 0,12 м; h3 = 0,07 + 0,025∙3 = 0,145 м; h4 = 0,07 + 0,025∙4 = 0,17 м; h5 = 0,07 + 0,025∙5 = 0,195 м; h6 = 0,07 + 0,025∙6 = 0,22 м; h7 = 0,07 + 0,025∙7 = 0,245 м; h8 = 0,07 + 0,025∙8 = 0,27 м; h9 = 0,07 + 0,025∙9 = 0,295 м; h10 = 0,07 + 0,025∙10 = 0,32 м. Вычислим безразмерные параметры аi для отметок шкалы аi= hi/d а0 = 0,07/0,0164 = 4,27; а1 = 0,095/0,0164 = 5,79; а2 = 0,12/0,0164 = 7,32; а3 = 0,145/0,0164 = 8,84; а4 = 0,17/0,0164= 10,37 а5 = 0,195/0,0164= 11,89; а6 = 0,22/0,0164 = 13,41; а7 = 0,24/0,0164 = 14,63; а8 = 0,27/0,0164 = 16,46; а9 = 0,295/0,0164 = 17,99; а10 = 0,32/0,0164 = 19,51. Определим вес поплавка в измеряемой среде: G= G0 – V∙ρ25∙g, где V – объем поплавка, м3, ρ25 – плотность вещества, кг/м3, g - ускорение свободного падения, 9,81, м/с2 G = 0,0235 – 3,075∙10-6∙1,773∙9,81 = 0,023 Н Определим значение безразмерной величины γ2ρ/G и ее десятичного логарифмa:   Определим:  Определим значение безразмерной величины lg(Q/𝜈d), для всех оцифрованных отметок, где Q – объемный расход. Для определения используем графики в координатах lg(Q/𝜈d) и lg((𝜈2ρ)/G) (рисунок 3).            Рисунок 3 - График для определения безразмерной величины Расчетные значения ai чаще не совпадают со значениями, указанными на номограммах. Поэтому при определении lg(Q/υd) для промежуточных значений ai, отсутствующих на графике, применяют приближенную формулу нелинейной интерполяции:  где х – расстояние от искомой точки до нижней кривой; m = h/d – для нижней кривой от искомой точки; b – расстояние между верхней и нижней кривыми; n = h/d – для верхней кривой от искомой точки.  Таблица 9 – Результат интерполяции
Определим расход в л/ч для всех оцифрованных точек шкалы ротаметра. Определим значение безразмерной величины Q/𝜈d путем обратного преобразования lg(Q/𝜈d)  Определим значение Q, м3/c  Определим значение Q*, л/ч  Все полученные данные сведем в таблицу 10. Таблица 10 – Расчетные данные
Построим график зависимости расхода Q*, л/час от высоты поднятия поплавка li, через каждые 10% шкалы (или делений шкалы, %).  Рисунок 4 - Градуировочный график Q*=f(li)  Рисунок 5 – Трубка ротаметра ЗаключениеВ результате выполнения курсового проекта была разработана функциональная схема автоматизации производства полимеризованной канифоли. Произведен выбор парка оборудования КИП для обеспечения производства полимеризованной канифоли автоматической системой контроля и измерения технологических параметров. На схеме автоматизации приведена спецификация. При выборе парка КИП учитывались современные методы построения АСУ ТП. Результатом выполнения курсового проекта стало освоение методик: расчета сопротивлений резистора измерительной схемы автоматических потенциометров; расчета условной шкалы ротаметра (на 100 делений) для измерения расхода воздуха. Для выполнения поставленных целей при расчете сопротивлений резистора были рассчитаны сопротивления резистора RП, реохорда RПР, контрольного резистора Rк, резистора Rб, медного резистора Rm, резистора Rbd, резистора R1. При расчете шкалы ротаметра: определен диаметр трубки Д10 в месте деления шкалы для максимального расхода Q, определена высота поднятия поплавка над сечением трубки, вычислены безразмерные параметры аi для отметок шкалы, определен вес поплавка в измеряемой среде, определено значение безразмерной величины γ2ρ/Gи ее десятичного логарифма, определено значение безразмерной величины lg(Q/γd), определен расход для всех оцифрованных точек шкалы ротаметра, построен градуировочный график в виде зависимости Q от высоты поднятия поплавка 1i, через каждые деления шкалы, %. Список использованных источниковГОСТ 2.701-2008 Единая система конструкторской документации (ЕСКД). Схемы. Виды и типы. Общие требования к выполнению (с Поправкой). ГОСТ 21.404-85 Система проектной документации для строительства (СПДС). Автоматизация технологических процессов. Обозначения условные приборов и средств автоматизации в схемах. Должиков В. А. Технические измерения и приборы: учебное пособие к выполнению курсового проекта для студентов направления «Автоматика и управление» специальности 220301 Автоматизация технологических процессов и производств всех форм обучения / В.А. Должиков. - Красноярск: СибГТУ, 2008. - 52 с. И. П. Баумштейн, Ю. А. Майзель, Автоматизация процессов сушки в химической промышленности. Проектирование систем автоматизации технологических процессов: Справочное пособие / А. С. Клюев, Б. В. Глазов, А. Х. Дубровский, А. А. Клюев; Под ред. А. С. Клюева. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 2015. – 464 с.: ил.  |
