过程参数课程设计-标准节流装置的设计与计算

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1、课程设计报告(2015—2016年度第一学期)课程：过程参数检测及仪表题目：标准节流装置的设计与计算院系：自动化系班级：学号：学生姓名：指导教师：设计周数：一周成绩：日期：年月日《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(实验)内容完成时间备注1选

2、定所设计的节流式流量计的设计题目，查阅相关技术资料2016年1月18日2分析计算，确定设计方案2016年1月19日3绘制节流件的机械设计图纸2016年1月20日4撰写设计说明书2016年1月21日5提交设计图纸和设计说明书，并答辩2016年1月22日四、设计（实验）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：指导教师：2016年1月22日一、课程设计(综合实验)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

3、计正文第一类命题（2）：已知条件:流体为过热蒸汽，工作压力，工作温度℃；管道，材料为X20CrMoV121合金钢新扎无缝钢管；节流件为角接取压标准喷嘴，材料为1Cr18Ni9Ti；；差压，求（1）给定差压值下的蒸汽流量；（2）计算测量时的压力损失。解：（1）：①辅助计算工作压力（绝对）：查表得到过热蒸汽密度，过热蒸汽动力粘度，管道线膨胀系数，节流件线膨胀系数，过热蒸汽等熵指数。计算：②根据题意可知，直管段长度和粗糙度符合要求③迭代计算流量对于角接取压标准喷嘴，其流出系数为（1.1）令式中∞，此时流出系数的初始值为则将的值带入式（1.1）得同理可得根据再利用（1.

4、1）计算得这时迭代计算结束，所以得（2）对于角接取压标准喷嘴，其压力损失可近似计算为此题计算完成第二类命题（1）：1.已知条件：流体为过热蒸汽，最大流量，常用流量，最小流量；工作压力，工作温度℃；管道，材料为X20CrMoV121，新无缝管，允许压力损失；管道阻力件：上游第一阻力件为90°平面弯头，上游第二阻力件为全开闸阀。（1）确定标准节流件形式；（2）选定差压计；（3）计算；（4）确定最小直管段长度；（5）计算压力损失并进行核算；（6）计算基本误差。此题设计任务书为：序号项目符号单位数值1被测介质名称过热蒸汽2流量测量范围：正常最大最小qqqkg/hkg/h

5、kg/h2300002400001000003介质温度t°C5504介质绝对压力pMPa13.25管道内径实测值Dmm2216管道材料X20CrMoV121新无缝管7节流件取压形式标准喷嘴（角接取压）8管道阻力件上游第一阻力件为90平面弯头，第二阻力件为全开闸阀9正常流量下允许的压力损失△ω△ωPa601010管道简图：解：求工作状态下各介质参数。由介质的工作温度℃和工作压力查表可得介质密度,介质动力粘度，过热蒸汽的等熵指数。由管道材料X20CrMoV121和工作温度℃，查得管道材料线膨胀系数。求工作状态下管道直径计算正常流量和最小流量下雷诺数：11.71877

6、10可见，在最小流量下的雷诺数R已超过各种形式标准节流件雷诺数使用范围的下限。（1）确定节流件形式由于该题目所测流体为过热蒸汽，且压力损失的限制较为严格，故选用角接取压标准喷嘴。(2)选定差压计从用户对压力损失的要求出发，取△P=3△ω=360=18010Pa选取最靠近的压差系列值，取，可选用1151DP电容式差压变送器，其量程范围为31.1~186.8kPa，耐静压为14MPa,变送器差压量程调整在0~160*10Pa。本例最大流量为250t/h,所以流量计流量刻度上限q定为250t/h。验算：,符合规定（3）计算β、C、ε、d、压力损失△ω①计算常用流量下的

7、差压值△P②求不变量A③迭代计算先确定Cε的初始值然后按下列各式求取X、β、C、ε设初始假定值C=0.95；ε=0.99，对迭代法用C语言编程有#include#includevoidmain(){doublec=0.95,e=0.99,a=0.46441,b,x,t=1,w;while(t>0.00005){x=a/(c*e);b=pow((1+1/(x*x)),-0.25);c=0.9900-0.2262*pow(b,4.1)-(0.00175*pow(b,2.0)-0.0033*pow(b,4.15))*pow((1/11

8、.71877),1.15