華北電力大學(xué)過參課設(shè)

1、 課程設(shè)計(jì)報(bào)告 名 稱：過程參數(shù)檢測(cè)及儀表課程設(shè)計(jì)題 目：第二類標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置的設(shè)計(jì)院 系： 控制與計(jì)算機(jī)工程學(xué)院 班 級(jí)： 自動(dòng)1203 學(xué) 號(hào)： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 段泉圣 日期： 2015年 1 月6日一、課程設(shè)計(jì)的目的與要求1.通過本次課程設(shè)計(jì)，加深自己對(duì)課程中理論基礎(chǔ)的理解，掌握設(shè)計(jì)過程參數(shù)檢測(cè)系統(tǒng)的基本思路、設(shè)計(jì)手段以及設(shè)計(jì)方法。2.掌握節(jié)流變壓降流量測(cè)量系統(tǒng)的組成，各部分功能以及節(jié)流裝置的計(jì)算。3.掌握標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置第二類命題的設(shè)計(jì)與計(jì)算。4.能根據(jù)實(shí)際工程情況設(shè)計(jì)合理的流量檢測(cè)系統(tǒng)。二、設(shè)計(jì)正文1、設(shè)計(jì)題目被測(cè)流體：化學(xué)水；最大流量： =1600t/h；最小流量：=400t/h

2、；常用流量：=1200t/h；工作壓力：p=1.1MPa；工作溫度：t=108；管道內(nèi)徑：D20 =329mm；允許壓力損失： 60KPa；管道材料為鋼（新）；選用角接取壓標(biāo)準(zhǔn)噴嘴配EJA130A諧振式差壓變送器。任務(wù)書如下圖：序號(hào)項(xiàng)目符號(hào)單位數(shù)值1被測(cè)介質(zhì)名稱化學(xué)水2流量測(cè)量范圍最大qmmaxt/h1600正常qmcht/h1200最小qmmint/h4003工作壓力(表壓力)PMPa1.14工作溫度t1085允許的壓力損失KPa606管道內(nèi)徑（20的實(shí)測(cè)值）D20mm3297管道材質(zhì) 鋼（新）8取壓方式角接取壓9節(jié)流件形式標(biāo)準(zhǔn)噴嘴10管路形式：L0L1L2設(shè)計(jì)中所用各參數(shù)名稱：C：節(jié)流裝置

3、流出系數(shù) Ks：相對(duì)粗糙度 E：孔板厚度 e：圓筒形厚度 ：直徑比 d：孔板開孔直徑 ：流束膨脹系數(shù) 2、設(shè)計(jì)過程(1)工作狀態(tài)下各介質(zhì)參數(shù)： （1.1）根據(jù)介質(zhì)工作狀態(tài)下表壓力P=1.1MPa=,大氣壓力，絕對(duì)壓力再由介質(zhì)工作溫度 =108，查表可得工作狀態(tài)下水的密度，動(dòng)力粘度；（1.2）根據(jù)管道材料為 鋼（新）和工作壓力為108，查表得管道材料的線膨脹系數(shù)。（1.3）取水的等熵指數(shù)。(2)計(jì)算工作狀態(tài)下的管道直徑：根據(jù)如下公式計(jì)算管道直徑：Dt= D20· 1+D (t-20)=329× 1+12.12×10-6×(108-20)= 329.35mm

4、(3)計(jì)算常用流量和最小流量下的雷諾數(shù)：根據(jù)如下公式計(jì)算 (4)一次裝置的選定： 根據(jù)題中所給出要求，一次裝置的形式為標(biāo)準(zhǔn)噴嘴，取壓方式為角接取壓。(5)差壓計(jì)的選擇型號(hào)：由題給出可知，選擇使用EJA130A諧振式差壓變送器。滿刻度流量值：的確定是根據(jù)用戶給出的最大流量向上圓整到系列值中的臨近值 本例中最大流量為1600t/h,因此流量計(jì)的刻度上限定為1600t/h；對(duì)應(yīng)的的確定：節(jié)流件形式為標(biāo)準(zhǔn)噴嘴，由此，取圓整要求：kPa根據(jù)圓整要求，則。參考書本中附表的內(nèi)容，可選用EJA130A諧振式差壓變送器，其量程范圍為，耐靜壓值為32MP，精度為，差壓計(jì)的量程調(diào)在。驗(yàn)算：，符合規(guī)定 (6)計(jì)算常用

5、流量下的差壓值(7) 迭代計(jì)算值和d值I.求不變量A:II.由于被測(cè)介質(zhì)為液體，并根據(jù)公式： 再由經(jīng)驗(yàn)： 精度判別公式為假設(shè)判別條件為，n=7，由matlab迭代計(jì)算結(jié)果，如下所示:由程序可得：= =0.54218802， 時(shí)滿足條件。IV.求,根據(jù)公式(8)驗(yàn)算壓力損失：根據(jù)公式:壓力損失驗(yàn)算合格(9)驗(yàn)算流量： （10）確定 。噴嘴材料為1Cr18Ni9Ti，查表得 ,則 （11）確定安裝位置：(12)計(jì)算流量測(cè)量總不確定度流體介質(zhì)為化學(xué)水，對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)噴嘴，由，可采用下面的公式計(jì)算不確定度：，置信概率為95% 設(shè)， ，選定的差壓變送器精度為 ，則假設(shè)溫度，壓力的測(cè)量不確定度為，則總不確定度為

6、三.課設(shè)心得 過參課程設(shè)計(jì)是本學(xué)期第一門課程設(shè)計(jì)，也是大學(xué)的第一門課程設(shè)計(jì)，經(jīng)過對(duì)第二類命題設(shè)計(jì)的計(jì)算，我有體會(huì)頗深。在學(xué)習(xí)過程中要明確對(duì)變量的定義和把握，一個(gè)設(shè)計(jì)命題所涵蓋的變量就需要前后翻找，精確地理解其意義；在計(jì)算過程中，需要反復(fù)查找附錄中的表格，有的可以線性內(nèi)插，有的不可以線性內(nèi)插。在計(jì)算過程中，隨時(shí)需要上網(wǎng)查找相關(guān)國標(biāo)，以求結(jié)果準(zhǔn)確性更高。 在計(jì)算過程中，尤其是迭代計(jì)算部分，用到Matlab軟件編程，可以大大地減少了運(yùn)算時(shí)間，讓我有更多的精力對(duì)整個(gè)運(yùn)算過程進(jìn)行重新思考，便于查錯(cuò)補(bǔ)漏。啟發(fā)了我今后應(yīng)多思考，以獲得更精確的結(jié)果。四. 參考文獻(xiàn) 1 常太華，蘇杰. 過程參數(shù)檢測(cè)及儀表. 北

7、京：中國電力出版社截圖：迭代程序如下：a=0.2988122;Re=4.89*106;X(1)=1.2070390;beta(1)=0.8775298;c(1)= 0.8576987;f(1)= -0.8023016;b(1)=abs(f(1)/a);e=1;i=1;while b(i)>1*10(-i)   i=i+1;   X(i)=a/c(i-1);   beta(i)=(1+X(i)(-2)(-0.25);   c(i)=0.9900-0.2262*beta(i)4.1-(0.00175*beta(i)2-0.0033*beta(i)4.1