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.
|
|
5. Примеры расчётов. Пример 1. Расчёт пропускной способности и выбор регулирующего органа для регулирования расхода мазута. Исходные данные: среда – мазут; максимальный объёмный расход Qmax = 19 м3/ч; перепад давлений при максимальном расходе Δpmin = 2,5·105 Па; температура среды t = 50° С; плотность среды ρ = 0,99 г/см3 ; кинематическая вязкость при 50° С ν = 5,9см2/c. Решение: Определяем максимальную расчётную пропускную способность регулирующего органа:  Определяем  , по которому предварительно выбираем из таб. 1 односедельный РО с условным проходом Dу = 25мм и Kvy = 8 м3/ч > .Определяем число Рейнольдса:  Так как Rey < 2000, то по кривой 2 на рис.7 находим поправочный коэффициент на влияние вязкости ψ = 1,22 Определяем пропускную способность с учётом влияния вязкости Kvв:  ,Так как Kvв > Kvy= 8 м3/ч для предварительного выбранного РО, выбираем из таб. 1 другой РО с условным проходом Dу = 40мм и Kvy = 20 м3/ч Вновь определяем число Рейнольдса:  и по кривой 2 на рис.7 находим поправочный коэффициент на влияние вязкости ψ = 1,35 Снова определяем пропускную способность с учётом влияния вязкости Kvв:  Kvв = 10,2 < Kvy = 20 м3/ч . Окончательно принимаем односедельный регулирующий орган с Dу = 40мм и Kvy = 20 м3/ч Проверка РО на возникновение кавитации не производится. Пример 2. Расчёт пропускной способности и выбор регулирующего органа для регулирования расхода воды. Исходные данные: среда – вода; максимальный объёмный расход Qmax = 149 м3/ч; перепад давлений при максимальном расходе Δpmin = 16·105 Па; температура среды t = 90° С; плотность среды ρ = 1,0 г/см3 ; кинематическая вязкость при 90° С ν = 0,00328 см2/c; абсолютное давление до РО р1 = 18·105 Па; абсолютное давление насыщенных паров при 90° рн = 0,7·105 Па Решение: Определяем максимальную расчётную пропускную способность регулирующего органа:  Определяем  , по которому предварительно выбираем из таб. 1 двухседельный РО с условным проходом Dу = 50мм и Kvy = 40 м3/чОпределяем число Рейнольдса:  Так как Rey > 2000, то поправку на влияние вязкости на расход не вводим и выбранный РО проверяем на возможность возникновения кавитации. Определяем определяют коэффициент сопротивления  выбранного регулирующего органа по формуле:  По кривой 1 рис. 8 находим коэффициент кавитации кс = 0,51 Определяем перепад давлений, при котором возникает кавитация: Δpкав = кс (p1 – pн) = 0,51· (18 – 0,7) ·105 = 8,8·105 Па Заданный перепад давлений Δpmin= 16·105 > Δpкав, следовательно, выбранный РО будет работать в кавитационном режиме и не обеспечит заданный расход жидкости. Если по условиям технологического процесса не представляется возможным снизить Δpminдо Δpкав или увеличить Δpкав до Δpmin , то необходимо выбрать ближайший больший РО, для которого вновь определить , кс, Δpкав .В данном случае выбираем двухседельный РО с условным проходом Dу = 80мм и Kvy = 63 м3/ч, для которого  По кривой 2 рис. 8 определяем коэффициент критического расхода кm = 0,52, соответствующий максимальному расходу. Находим критический перепад давлений в РО Δpкав: Δpкав max = кm (p1 – pн) = 0,52·(18 – 0,7) ·105 = 9,0 ·105 Па Определяем максимальную пропускную способность при Δpкав max :  Это значение меньше Kvy = 63 м3/ч и вновь выбранный регулирующий орган обеспечит заданный максимальный расход в условиях кавитации. Выбор и расчёт РО закончен. Пример 3. Расчёт пропускной способности и выбор регулирующего органа для регулирования расхода газа. Исходные данные: среда – воздух; максимальный объёмный расход Qmax = 9000 м3/ч; температура среды до РО Т = 316 К; плотность среды ρ = 1,293 кг/м3; абсолютное давление до РО р1 = 106 Па; коэффициент отклонения от законов для идеальных газов z = 1; перепад давлений при максимальном расходе: 1) ΔpminА = 0,7·105 Па; 2) ΔpminБ = 8·105 Па. Решение: 1) при ΔpminА = 0,7·105 Па: Вычислим отношение р1 ·0,52 = 106· 0,52 = 5·105 Па р1 ·0,52 > ΔpminА = 0,7·105 Па, следовательно, режим движения воздуха докритический. а) определяем максимальную расчетную пропускную способность Kvmaxдля потока воздуха по формуле:  б) определяем отношение  и по таблице 1 выбираем двухседельный РО с условным проходом Dу = 100мм и Kvy = 160 м3/ч Выбор и расчёт РО считается законченным. 2) при ΔpminБ = 8·105 Па: Отношение р1 ·0,52 = 106· 0,52 = 5·105 Па р1 ·0,52 < ΔpminА = 8·105 Па, следовательно, режим движения воздуха критический. а) определяют максимальную расчетную пропускную способность Kvmaxдля потока воздуха формуле:  б) определяем отношение  и по таблице 1 выбираем двухседельный РО с условным проходом Dу = 80мм и Kvy = 100 м3/ч Выбор и расчёт РО считается законченным. 5. Литература. 1. Арзуманов Э.С. Расчет и выбор регулирующих органов автоматических систем, М., 2015. – 280с
|