过程检测技术及仪表课程设计

《过程检测技术及仪表课程设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、目录第1章绪论-1-1.1课题背景与意义-1-1.1.1工程背景-1-1.1.2设计目的-2-1.1.3设计意义-3-第2章检测方法设计以及依据-4-2.1设计需要检测和控制的主要参数-4-2.2污垢测量方法与原理-4-2.2.1污垢测量方法-4-2.2.2测量污垢热阻的原理-4-第3章仪表种类选用以及依据-7-3.1温度测量-7-3.1.1实验管流体进、出口温度及水浴温度测量-7-3.1.2实验管壁温测量-8-3.2流量测量-9-3.3水位测量-10-3.4差压测量-11-第4章测量注意事项以及可能产生误差的原因-13-4.1温度测量注意事项及可能产生误差的原因-13-4.2

2、流量计注意事项及可能产生误差的原因-14-4.3水位测量注意事项及可能产生误差的原因-14-4.4差压测量注意事项及可能产生误差的原因-15-第5章结论-16-参考文献-17-I第1章绪论1.1课题背景与意义1.1.1工程背景换热设备污垢的形成过程是一个极其复杂的能量、质量和动量传递的物理化学过程，污垢的存在给广泛应用于各工业企业的换热设备造成极大的经济损失，因而污垢问题成为传热学界和工业界十分关注而又至今未能解决的难题之一。按对沉积物的监测手段分有：热学法和非传热量的污垢监测法。热学法中又可分为热阻表示法和温差表示法两种；非传热量的污垢监测法又有直接称重法、厚度测量法、压降测

3、量法、放射性技术、时间推移电影法、显微照相法、电解法和化学法。这些监测方法中，对换热设备而言，最直接而且与换热设备性能联系最密切的莫过于热学法。污垢热阻可以通过清洁状态和受污染状态下总传热系数的测量而间接测量出来。实验研究或实际生产则常常要求测量局部污垢热阻，这可通过测量所要求部位的壁温表示。如图1-1所示的实验装置是我校节能与测控研究中心杨善让教授为首的课题组基于测量新技术—软测量技术开发的多功能实验装置。基于本实验装置，先后完成国家、东北电力公司、省、市多项科研项目并获奖，鉴定结论为国际领先。目前承担国家自然科学基金、973项目部分实验工作。补水箱监控系统模拟换热器集水槽图

4、1-1多功能动态模拟实验装置外形图-17-本实验装置的模拟换热器是由恒温水浴作为热源加热实验管段（约2m），水浴温度由温控器、电加热管以及保温箱体构成。水浴中平行放置两实验管，独自拥有补水箱和集水箱，构成两套独立的实验系统。可以做平行样实验和对比实验。为获取水处理药剂的效果、强化换热管的污垢特性、污垢状态下强化管的换热效果等等，管内流体一般为人工配制的易结垢的高硬度水或是含有固体微粒等致垢物质。实验装置流程见图1-2。125834679101112220V冷却水入口出口1-恒温槽体；2-试验管段；3-试验管入口压力；4-管段入口温度测点；5-管壁温度测点；6-管段出口温度测点；

5、7-试验管出口压力；8-流量测量；9-集水箱；10-循环水泵；11-补水箱；12-电加热管图1-2实验装置流程图1.1.2设计目的以一多功能动态实验装置为对象，选择合适的测量仪器采用合理的测量方法，通过对多功能动态模拟实验装置所需参数（温度、水位、流量、差压）的测量，实现该装置对通过对换热设备污垢的检测和测量。对每一个参数的测量的设计涉及的内容包括设计检测方案，包括检测方法、仪表种类选用以及需要注意事项，并分析误差产生的原因。通过这次设计加强对知识的巩固，运用所学的知识解决实际问题。提高自己的创新和独立思考能力，在巩固了所学知识的同时，拓展了设计思路和知识的运用能力。并且在设计

6、过程中使学习能力、思维能力、动手能力、工程创新能力和承受挫折能力都得到综合提高，增强就业竞争力和工作适应力。-17-1.1.3设计意义测出管道换热面有垢一侧的污垢热阻，能够方便监视管道状态，发现危险能够及时报警，使系统运行更可靠，同时也能推算出工质含杂质量，为除杂质提供参考。通过对各种测量方法的思考及各种资料的查阅，加深了对本门课程的认识。通过在模拟的实战环境中系统锻炼，使学习能力、思维能力、动手能力、工程创新能力得到综合提高。-17-第2章检测方法设计以及依据2.1设计需要检测和控制的主要参数(1)、温度：包括实验管流体进口（20~40℃）、出口温度（20~80℃）、实验管壁

7、温（20~80℃）以及水浴温度（20~80℃）。(2)、流量：实验管内流体流量需要测量，管径Φ25mm，流量范围0.5~4m3/h(3)、水位：补水箱上位安装，距地面2m，其水位要求测量并控制，以适应不同流速的需要，水位变动范围200mm~500mm。(4)、差压：由于结垢导致管内流动阻力增大，需要测量流动压降，范围为0~50mm水柱2.2污垢测量方法与原理2.2.1污垢测量方法测量污垢按对沉积物的监测手段分为以下两种：热学法和非传热量的污垢监测法。热学法中又可分为热阻表示法和温差表示法两种