过参课程设计报告(共8页)

1、精选优质文档-倾情为你奉上课程设计报告( 2008- 2009 年度 第 1 学期)名 称：过程参数检测及仪表课程设计 题 目：节流变压降流量测量系统设计院 系： 自动化系 班 级： 自动化0603班 学 号： 5 学生姓名： 蒙 萌 指导教师： 金 秀 章 设计周数： 一 周 成 绩： 日期： 2008 年 1 月 14 日专心-专注-专业过程参数检测及仪表课程设计任 务 书一、 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及仪表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、 主要内容通过本门课程设计，使学生

2、了解流量测量的基本原理，流量仪表的基本结构，掌握节流式流量计的设计方法和一般设计步骤。三、 进度计划序号设计内容完成时间备注1选定所设计的节流式流量计的设计题目，查阅相关技术资料2009年1月10日2分析计算，确定设计方案2009年1月11日3绘制节流件的机械设计图纸2009年1月12日4撰写设计说明书2009年1月13日5提交设计图纸和设计说明书，并答辩2009年1月14日四、 设计成果要求提交设计图纸及设计说明书五、 考核方式答辩 学生姓名：蒙 萌 指导教师：金秀章老师 2009年 1 月 13 日一、课程设计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及仪表专业课的综合

3、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、设计正文：（一）、课程设计题目：流体为锅炉给水；最大流量=230×10kgh；常用流量q=190×10kgh；最小流量q=100×10kgh；工作压力P=15MPa；工作温度t=215；管道D=199mm，材料为20号钢新无缝钢管；节流件为角接取压，标准孔板，材料1Cr18Ni8Ti不锈钢；允许压力损失40kPa；上游第一阻力件为全孔球阀，上游第二阻力件为90°平面弯头。求：选定差压计；计算、C、d；确定最小直管段l、l、l；计算压力损失；计算基本误差

4、。（二）、课程设计过程： 准备计算：根据介质工作状态下的压力P=15MPa和温度t=215，从课本附录表-2中查得介质密度=857.17kg/m；从附录表-1中查得介质动力粘度为=143.73×10Pa*s。根据管道材料20号钢和工作温度t=215，从附录表-3中查得管道材料线性膨胀系数=12.78×101/。计算D。D= D1(t20)= 199×112.78×10×(21520)=199.496(mm)计算正常流量和最小流量下雷诺数：Re=2.344×10Re=1.23310 计算常用流量下的差压值p，选择差压计类型和量程由于采用

5、标准孔板，角接取压，最大差压的计算为：P（22.5）P=2=2×40=80 kPap=p（q/ q）=80×10×（）=54.594kPa流量指示仪表的刻度上限流量是有规定的，即为1，1.25，1.6，2，2.5，3.2，4，5，6.3，8×10其中n为正或负整数。题中最大流量为230t/h ，流量计流量刻度上限为=250t/h。故选用1151HP型差压变送器，其量程范围为(070×10)×9.81Pa，耐静压为31.5MPa，仪表基本误差为±0.25%。变送器差压量程调整在080×10Pa。验算PP-(1.21.

6、3)P，可查的P=0.131MPa，计算可知符合规定。 迭代计算值和C值：因为：q= D，其中q、D已知，所以A= 得迭代方程为：=A 令X=得：X=。精密度判据为：<510。=，d=D= Dq=190×10kgh；D=199.496mm；=857.17kg/m；p=54.594kPa计算A值：A= =0.1745（1）第一步：设初始假定值C=0.95；=1（介质为不可压缩流体），因此有：X=0.1837则：=0.4251根据 计算C：C=0.5959+0.0312-0.184+0.0029×= 0.6010精密度检查：=0.36735×10，继续迭代。（2

7、）第二步：X=0.2903则=0.5280根据，计算C：=0.5959+0.0312-0.184+0.0029×= 0.6032精密度检查：=3.490×105×10，继续迭代。（3）第三步：X=0.2893则=0.5272根据，计算C：C=0.5959+0.0312-0.184+0.0029×=0.6032精密度检查：|=|=3.3008×105×10，迭代结束。最后得：=0.5272；C=0.6032；=1。 验算压力损失=(1-）p=（1-0.5272）×54.594=38.417KPa40kPa即，压力损失验算合格。

8、5 确定：选用1Cr18Ni9Ti不锈钢作为孔板材料，从附录表-3中查得=17.2×101/=0.5272×199.496=105.174mm =104.822mm 确定直管段长度和对管道粗糙度的要求：按=0.55，上游第一阻力件为全孔球阀，上游第二阻力件为90°平面弯头，从表102中可查得：l=14D=14×199mm2.8m；l=6D=6×199mm1.2m； l=14D=14×199mm2.8m。 管道布置如下图所示：节流件全孔球阀90°平面弯头L0L1L2孔板对管道相对粗糙度的限值从表103中查得,对于=0.5，管道

9、相对粗糙度限值为4.9×10，所以要求节流件上游侧10D以内管道的绝对粗糙度K，为 K<199.496×4.9×10=0.0978(mm)新无缝钢管的绝对粗糙度K=0.051mm。选择内壁光滑的无缝钢管即能符合粗糙度要求。 标准节流装置流量测量结果的不确定度：因为=0.52，所以有 =0.6%；锅炉水为不可压缩流体，则=1，；与是与量器的误差，、值误差和工作温度t值有关。在节流件工作在设计工作温度时，主要取决于量器的误差，在标准情况下， =±0.1，=±0.2；=±0.03；由上选择差压变送器为0.25级，选择显示仪表为1级，则

10、=%=1.01。则： =0.66% 结论：（1）差压计为1151HP电容式差压变送器；（2）=0.5272，C=0.6032，=1，=104.822mm；（3）最小直管段l=2.8m，l=2.8m，l=1.2m；（4）压力损失=38.417KPa40kPa，压力损失验算合格；（6）不确定度=0.66%。三、课程设计总结或结论：经过了一周的课程设计，我完成了一道标准节流装置的第二类命题的设计计算。整个设计过程中，帮助我对节流件的各参数的选取，以及计算过程做了一次回顾巩固，并且通过对节流件和差压计的选取，让我对各种节流件和差压计有了更形象的认识，相信这些都将对自己有很大的帮助。不过这次的课程设计也遇到了一些麻烦。在设计过程中遇到的迭代运算，非常的繁琐，计算量也比较大。我灵活的运用了一些软件，如MATLAB，编写了几个简单的小程序，简化了计算过程，减轻了自己的负担。还有就是绘图的过程，接触到了AutoCAD。这是我第一次使用这个软件，不是很熟练。通过参考资料，还是比较成功的完成这次的绘图工作。同时也巩固了