1Методичка по РО(Для диплома). Методические указания по курсовому проектированию по мдк 01. 01 Технология формирования систем автоматического управления типовых технологических процессов, средств измерений, несложных мехатронных устройств и систем
 Скачать 0.53 Mb.
|
|
Расчёт регулирующего органа. Расчёт регулирующих органов заключается в определении их пропускной способности Кv по максимальному расходу среды, протекающей через регулирующий орган, и минимальному перепаду давления Δpmin, возникающему на РО. То есть определяется коэффициент пропускной способности регулирующего органа при полном его открытии. . I. Расчёт регулирующего органа для работы на жидкости. Определяют максимальную расчетную пропускную способность Kvmaxпо формуле:  где Qmax –максимальный расход среды через РО, (м3/ч) ; ρ – плотность среды; Δpmin = p1 – p2 – минимальный перепад давления на РО; p1 - абсолютное давление среды при максимальном расходе до РО; p2 - абсолютное давление среды при максимальном расходе после РО. 2. Предварительно выбирают из таблицы 1 РО соответствующего типа с условной пропускной способностью Kvy рассчитанной по формуле:  где η – коэффициент запаса, принимаемый равным не менее 1,2 3. Проверяют влияние вязкости жидкости на пропускную способность выбранного РО: а) определяют число Рейнольдса Rey, отнесенное к условному проходу предварительно выбранного РО, по формуле:  где Dy — условный проход РО, (мм) (из таблицы 1); ν – кинематическая вязкость среды, (см2/с). Если число Rey больше 2000, то принимают РО с условной пропускной способностью Kvy, определенной в п. 1 с последующей проверкой на возможность возникновения кавитации по п. 4; Если число Rey меньше или равно 2000, то определяют поправочный коэффициент на влияние вязкости жидкости ψ для одно- и двухседельных РО по графику рис. 7. Таблица 1. Условная пропускная способность Кvy, м3/ч, в зависимости от типа РО
 Рис. 7. Зависимость поправочного коэффициента ψ, учитывающего влияние вязкости (1 – двухседельные РО, 2 – односедельные РО, 3- заслоночные) б) рассчитывают значение пропускной способностиKvвс учетом влияния вязкости жидкости по формуле:  при Kvв≤ Kvyпредварительно выбранного РО выбор считают законченным. При Kvв > Kvyвновь выбирают РО соответствующего типа со значением Kvy, ближайшим к Kvв, и снова определяют Rey, ψи Kvв Вновь найденное значение Kvв проверяют по п. 3. 4. Проверяют РО на возможность возникновения кавитации. а) определяют коэффициент сопротивления  выбранного регулирующего органа по формуле: где  - площадь условного прохода, (см2). Здесь значение диаметра условного прохода в (см).б) по значению согласно графика рис.8 определяют коэффициент кавитации кс. Направление движения потока рабочей среды на затвор.  Рис. 8. Обобщённые зависимости коэффициентов кавитации ( 1 – Кс для двухседельных РО при прямом и обратном направлениях среды и для односедельных РО при направлении потока на затвор; 2 – Кm для тех же РО; 3 - для односедельных РО при направлении потока под затвор) в) по значениям р1, рн (абсолютное давление насыщенных паров жидкости при температуре среды до РО) и кс определяют максимально допустимый перепад давлений при кавитации: Δpкав = кс (p1 – pн) г) - если Δpкав ≥ Δpmin, то принимают регулирующий орган с пропускной способностью Kvy , определённой ранее (п.3) и расчёт РО считается законченным; - если Δpкав < Δpmin , то регулирующий орган будет работать в кавитационном режиме. Исключение кавитации возможно снижением Δpminдо Δpкав , повышением давления р2 при p1 = сonst или выбором соответствующего типа РО, обеспечивающего более широкие пределы бескавитационной работы. Исключение кавитации возможно также за счёт повышения давления p1 при р2 = сonst . Если по условиям технологического процесса такими способами исключить кавитацию невозможно, выбирают РО с ближайшим большим значением Kvy, для которого определяют и значение коэффициента критического расхода кm по рис. 8. д) определяют по кm критический перепад давлений в РО Δpкавпо формуле: Δpкав = кm (p1 – pн) е) значение Δpкав подставляют в формулу:  ж) – если Kвкав≤ Kvy , выбранный РО обеспечивает пропуск заданного Qmax в кавитационном режиме и выбор с расчётом регулирующего органа на этом заканчивают. – если Kвкав> Kvy , то выбранный РО не обеспечит пропуск заданного Qmax в кавитационном режиме и выбирают другой регулирующий орган, с ещё большим Kvy и расчёты по п. 4 повторяют. Расчёт регулирующего органа для работы на газе. При движении газа расчет пропускной способности, выбор условного прохода и типа РО производят в следующей последовательности. - для докритического режима движения газа, когда ΔpminА = Δpmin< 0,52p1: а) определяют максимальную расчетную пропускную способность Kvmaxдля потока газа по формуле:  где ρп - плотность газа при р = 0,1 МПа и t = 0°C, (кг/м3); Т1 - температура газа до РО, (К); z – безразмерный коэффициент, учитывающий отклонение реального газа от закона идеального газа; Δpmin – минимальный перепад давлений в РО, (Па); р2 – абсолютное давление среды при максимальном расходе после РО. б) выбирают из таблицы 1 РО соответствующего типа с условной пропускной способностью Kvy рассчитанной по формуле:  где η – коэффициент запаса, принимаемый равным не менее 1,2 Выбор и расчёт РО считается законченным. - для критического режима движения газа, когда ΔpminБ = Δpmin≥ 0,52p1: а) определяют максимальную расчетную пропускную способность Kvmaxдля потока газа формуле:  где ρп - плотность газа при р = 0,1 МПа и t = 0°C, (кг/м3); Т1 - температура газа до РО, (К); z – безразмерный коэффициент, учитывающий отклонение реального газа от закона идеального газа; р1 – абсолютное давление среды при максимальном расходе до РО, (Па). б) выбирают из таблицы 1 РО соответствующего типа с условной пропускной способностью Kvy рассчитанной по формуле: где η – коэффициент запаса, принимаемый равным не менее 1,2 Выбор и расчёт РО считается законченным. Расчёт регулирующего органа для работы на водяном паре. При движении водяного пара расчет пропускной способности, выбор условного прохода и типа регулирующего органа производят в следующей последовательности. - для докритического режима движения водяного пара, когда ΔpminА = Δpmin< 0,52p1: а) определяют максимальную расчетную пропускную способность Kvmaxдля потока пара по формуле:  где Gmax – максимальный расход среды, (кг/ч); ρ2 – плотность пара при давлении р2 (после РО), (кг/м3); Δpmin – минимальный перепад давлений в РО, (Па). б) выбирают из таблицы 1 РО соответствующего типа с условной пропускной способностью Kvy рассчитанной по формуле: где η – коэффициент запаса, принимаемый равным не менее 1,2 Выбор и расчёт РО считается законченным. - для критического режима движения водяного пара, когда ΔpminБ = Δpmin≥ 0,52p1: а) определяют максимальную расчетную пропускную способность Kvmaxдля потока пара формуле:  где Gmax – максимальный расход среды, (кг/ч); ρ1 – плотность пара при давлении р1 (до РО), (кг/м3); p1 – абсолютное давление среды при максимальном расходе до регулирующего органа, (Па). б) выбирают из таблицы 1 РО соответствующего типа с условной пропускной способностью Kvy рассчитанной по формуле: где η – коэффициент запаса, принимаемый равным не менее 1,2 Выбор и расчёт РО считается законченным. Таблица 2. Данные для решения задач по выбору и расчёту регулирующих органов по вариантам для различных рабочих сред.
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||