1、 过程参数检测及仪表课程设计 课程设计报告课程设计报告 ( 2013- 2014 年度第 1 学期) 名 称:过程参数及仪表课程设计 题 目:第二类标准节流装置设计 院 系:控制与计算机工程学院 班 级: 学 号: 学生姓名: 指导教师: 设计周数: 成 绩: 日期:2014 年 1 月 17 日 过程参数检测及仪表课程设计 一、一、 目的与要求目的与要求 通过本次课程设计, 使学生加深课程中基础理论的理解, 掌握设计过程参数检测系统的 基本思路、实现手段和设计细节的处理。通过本次课程设计,学生必须掌握节流变压降流量 测量系统的组成、各部件的功能;能够根据实际工程情况设计合理的流量测量系统。;
2、. 二、二、 主要内容主要内容 题目要求如下:被测流体为工业水,管道材料为 20#钢新无缝,选用法兰取压标准孔板 配 1151DP 电容式差压变送器。 项目 参数 单位 项目 参数 单位 工作压力1 1.0 MPa 常用流量 300 t/h 工作温度1 20 最 小 流 量 80 t/h 管道内径20 175 mm 最 大 流 量 360 t/h 允 许 压力 损 失 7 KPa 管道简图: 三、计算过程三、计算过程 第二类命题的设计计算步骤如下: 已知:被测流体及其工作压力1,工作温度1,最大流量、常用流量、最小 流量,管道材料、内径20、新旧程度,节流件前后管道及阻流件的情况。给出的限制
3、条件有最小直管段L (实际直管段长度) ,压力损失 。 要求完成一下工作: (1) 选定节流件的形式(类型、取压方式) ; (2) 选定差压计; 1 0 2 全开闸阀 过程参数检测及仪表课程设计 (3) 计算 C、20; (4) 计算所需要最小直管段0、1、2,并验算L ( = 0+ 1+2); (5) 计算最大压损,并验算 ; (6) 计算所设计的节流装置的测量不确定度。 参数符号 参数含义 C 节流装置流出系数 K 相对粗糙度 直径比 d 孔板开孔直径 流体膨胀性系数 D 管道的线膨胀系数 水的等熵指数 四、四、设计步骤设计步骤 1、选定节流件的形式、选定节流件的形式 节流件的形式已选定,
4、为法兰取压的标准孔板。法兰取压的标准孔板,要求孔径 d 12.5mm,50mm D 1000mm,直径比0.2 0.75,雷诺数eD 12602。 2、选定差压计、选定差压计 1) 差压计型号的选定。 差压计的型号选择为 1151DP 电容式差压变送器。 2) 差压计满刻度流量值max 的确定。 将所给的最大流量值进行圆整,得max = 400 t/h。 3) 对应的的确定。 本设计任务没有对实际直管段长度进行要求,并且水为不可压缩流体,流经节流件 时也不会发生汽化, 所以只需要从允许压力损失和满足最小雷诺数推荐值 两方 面综合考虑,选取合适的。 对于标准孔板, = (22.5), 这里取=
5、2 = 2 7 KPa = 14 KPa。 至于 的要求,在确定时,一般不考虑,只需在设计计算完毕后 进行适用性检验即可。 通过以上综合考虑,得出= 14 KPa,选择最靠近的差压序列值为=16KPa, 常用流量对应的差压ch为: ch= ( max ) 2 得ch= 8.999KPa 参考附录 2, 可选择 1151DP 量程范围为 037.4KPa 的变送器, 仪表基本误差为0.2%, 过程参数检测及仪表课程设计 静压为 14MPa, 1 = 16 1031 106=0.016 0.8,超出标准,分析公式: cht mch pD q A 1 2 2 4 , ch= ( max ) 2 得: max1 2 * max 2 4 pD q A t m