 |
Задания и методические указания к выполнению Расчета стандартных сужающих устройств
|
|
|
|
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
ИННОВАЦИОННЫЙ ЕВРАЗИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Научно-образовательный комплекс
по металлургической специальности
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЕ
по дисциплине Автоматизация металлургического производства
по модульно-рейтинговой технологии обучения
для студентов специальности 050709 «Металлургия»
ПАВЛОДАР 2010 год
УТВЕРЖДАЮ
Директор Инженерной Академии
д.в.н., профессор __________ Никитин Е.Б.
“___” _______________ 2010г.
Автор: ст. преподаватель ________ Шупеева Ш.М.
Кафедра «Теплоэнергетика и металлургия»
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К КОНТРОЛЬНЫМ РАБОТАМ
по дисциплине «Автоматизация металлургического производства»
для студентов специальности 050709 «Металлургия»
для заочной, вечерней, дистанционной формы обучения
на базе среднего профессионального, среднего и высшего образования
Разработаны на основании Государственного общеобязательного стандарта высшего образования 050709 «Металлургия» ГОСО РК 3-08.335-2006 (Астана)
и типовой учебной программы «Автоматизация металлургического производства»
Утверждены на заседании научно-методического совета Академии Инженерной
и рекомендованы к изданию
Протокол № 2 от 10 ноября 20 10 г.
Председатель НМС Академии (факультета) Инженерной
К.т.н., проф. ___________ Дубровин П.В.
Рассмотрены на заседании кафедры «Теплоэнергетика и металлургия»
Протокол № _ 2 _ от «25» октября 2010г.
Зав. кафедрой «Теплоэнергетика и металлургия»
д.т.н., профессор ___________ Никифоров А.С.
|
|
|
Согласовано:
Начальник
К.п.н., проф.___________ Ушакова Н.М.
Сдано в медиатеку ИнЕУ____________________
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ
И НАУКИ
РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
ИННОВАЦИОННЫЙ ЕВРАЗИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Автоматизация металлургического производства
Методические указания
(для внутривузовского пользования)
Павлодар 2010
Составитель: преподаватель Шупеева Ш.М.
Кафедра «Теплоэнергетика и металлургия»
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К КОНТРОЛЬНЫМ РАБОТАМ
по дисциплине «Автоматизация металлургического производства»
для студентов специальности 5В070900 «Металлургия»
для заочной, вечерней, дистанционной формы обучения
на базе среднего профессионального, среднего и высшего образования
Утверждено на заседании кафедры
протокол № 2 от «25» октября 2010г.
Рекомендовано учебно-методической комиссией факультета энергетики
протокол № 2 от «10» ноября 2010г.
Одобрено УМО ИнЕУ
Ó Инновационный евразийский университет, 2010
Ó Шупеева Ш.М.
Содержание
| Стр. | |
| 1. Цели и задачи контрольной работы | |
| 2. Содержание и выбор варианта задания контрольной работы | |
| 3. Задания к теоретическим вопросам | |
| 4. Задания и методические указания к выполнению расчета стандартных сужающих устройств | |
| 4.1 Основные положения | |
| 4.2 Расчет сужающего устройства | |
| Пример расчета к методическим указаниям | |
| Приложение 1 | |
| Приложение 2 | |
| Приложение 3 | |
| Приложение 4 | |
| Приложение 5 | |
| Приложение 6 | |
| Приложение 7 | |
| Приложение 8 | |
| Приложение 9 | |
| Приложение 10 | |
| Приложение 11 | |
| Приложение 12 | |
| Приложение 13 | |
| Приложение 14 | |
| Приложение 15 | |
| Приложение 16 | |
| Приложение 17 | |
| Приложение 18 | |
| Приложение 19 | |
| Список рекомендуемых источников |
|
|
|
ЦелИ и задачи контрольной работы
Методические указания к выполнению контрольной работы предназначены для более полного усвоения дисциплины «Автоматизация металлургических процессов» и формирования у студентов практических навыков по предмету.
СОДЕРЖАНИЕ И ВЫБОР ВАРИАНТА ЗАДАНИЯ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ
Работа состоит из двух теоретических вопросов и расчета стандартных сужающих устройств. Вариант теоретического задания контрольной работы выбирается согласно таблице 1 и должен строго соответствовать заданию. В том случае, если вариант не соответствует заданию, контрольная работа возвращается студенту и переделывается им. Для практического закрепления курса «Автоматизация металлургических процессов» студенты рассчитывают параметры стандартных сужающих устройств согласно нижеприведенной методике.
Контрольная работа выполняется на листах формата А4, при необходимости иллюстрируется схемами и эскизами, поясняющими текст. Ответы на вопросы должны быть краткими, но ясными и исчерпывающими. Все расчеты следует выполнять в системе СИ и сопровождать кратким пояснительным текстом. В конце работы делается вывод и приводится список использованной литературы.
Таблица 1
| Последняя цифра шифра | ||||||||||
| Номера вопросов | ||||||||||
| Сумма трех последних цифр шифра | ||||||||||
| Номера вопросов |
3. ЗАДАНИЯ К ТЕОРЕТИЧЕСКИМ ВОПРОСАМ
1. Мартеновский процесс как объект автоматического контроля и управления.
2. Конвертерный процесс как объект автоматического контроля и управления.
3. Автоматизация установок непрерывной разливки стали.
4. Автоматизация миксерного отделения сталеплавильного цеха.
5. Автоматизация дуговых сталеплавильных печей.
6. Автоматизация вакуумных электродуговых печей.
7. Автоматизация индукционных печей.
8. Автоматизация печей электрошлакового переплава.
9. Автоматизация управления нагревательными колодцами.
10. Автоматизация управления методическими печами.
11. Автоматизация управления секционными печами.
|
|
|
12. Автоматизация управления колпаковыми печами.
13. Автоматизация управления протяжными печами.
14. Автоматизация управления печами с роликовым подом.
15. Автоматизация управления камерными печами.
16. Автоматизация управления электрическими печами сопротивления.
17. Автоматизация управления станцией защитного газа.
18. Автоматизация управления котлом – утилизатором.
19. Автоматизация процесса подготовки топлива.
20. Надежность технических средств автоматизации.
ЗАДАНИЯ И МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ расчета стандартных сужающих устройств
Вариант исходных данных для расчета стандартных сужающих устройств выбирается по последней цифре зачетной книжки по таблице 2. В том случае, если вариант не соответствует заданию, контрольная работа возвращается студенту и переделывается им.
Настоящие методические указания регламентируют основы измерения расхода газов и жидкостей методом переменного перепада давления и общие технические требования к расходомерным устройствам, состоящим из расходомера (стандартного сужающего устройства, дифманометра, приборов для измерения параметров среды и соединительных линий) и прямых участков трубопроводов до и после сужающего устройства с местными сопротивлениями.
Положения настоящего методического указания распространяются на расходомерные устройства, как отечественного производства так и импортного при условии применения в них углового или фланцевого способов отбора перепада давления на сужающем устройстве.
Основные положения.
К стандартным (нормализованным) сужающим устройствам относятся диафрагмы, сопла, сопла Вентури и трубы Вентури, удовлетворяющие требованиям настоящего методического указания и применяющиеся для измерения расхода вещества без их индивидуальной градуировки.
Допускаются к эксплуатации дифманометры и приборы для измерения параметров среды, серийно выпускаемые промышленностью или опытным производством и удовлетворяющие требованиям действующих государственных стандартов или прошедшие государственную метрологическую аттестацию.
|
|
|
Методические указания устанавливают требования к выполнению расходомерных устройств при их разработке, проектировании, монтаже, эксплуатации и проверке.
Приведенные в методическом указании положения справедливы при соблюдении следующих условий измерения:
а) характер движения потока в прямых участках трубопроводов до и после сужающего устройства должен быть турбулентным, стационарным (ГОСТ23868-79):
б) фазовое состояние потока не должно изменяться при его течении через сужающее устройство (жидкость не испаряется, растворенные в жидкости газы не выделяются, исключается конденсация водяного пара из газов с последующим выпадением жидкой фазы в трубопроводе вблизи сужающего устройства):
в) во внутренней полости прямых участков трубопроводов до и после сужающего устройства не скапливаются осадки в виде пыли. песка, металлических предметов и других видов загрязнений:
г) на поверхностях сужающего устройства не образуются отложения, изменяющие его конструктивные параметры геометрию:
д) пар является перегретым; при этом для пара справедливы все положения, касающиеся измерения расхода газа.
Допускается измерять расход влажного пара диафрагмами при соотношении плотностей паровой (rп) и жидкой (rж) фаз rп/rж £ 0,002 при массовой доле жидкого компонента в парожидкостной смеси не более 0,2 (в долях единицы).
Таблица 2
| Параметр среды | последняя цифра зачетной книжки | |||||||||
| Измеряемая среда | Перегретый пар | |||||||||
| Наибольший измеряемый массовый расход QМmax, кг/ч | ||||||||||
| Средний измеряемый массовый расход QМср, кг/ч | ||||||||||
| Абсолютное давление пара перед СУ Р, | ||||||||||
| Температура пара перед СУ t, оС | ||||||||||
Допустимая потеря давления при расходе равном QМmax  , кгс/см2
| 0,4 | 0,5 | 0,5 | 0,4 | 0,45 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,5 |
| Внутренний диаметр трубопровода перед СУ при температуре 20 оС D20, мм | ||||||||||
| Материал трубопровода | Х17 | Сталь 20 | Х18Н10Т | Х17 | Сталь 20 | Х18Н10Т | Х18Н10Т | Сталь 20 | Х17 | Х18Н10Т |
| Перед СУ | Вентиль 9 м | Колено 10 м | Тройник 6 м | Открытый вентиль 7 м | Группа колен в одной плоскости 8 м | Смешивающийся поток 18 м | Группа колен в одной плоскости 6,5 м | Вентиль 6 м | Тройник 5,3 м | Вентиль 12 м |
| За СУ | Тройник 3 м | Тройник 5 м | Колено 1,5 м | Колено 1,8 м | Тройник 1,9 м | Разветвленный поток 20 м | Тройник 1,2 м | Колено 4,5 м | Смешивающийся поток 7,7 м | Колено 4 м |
|
|
|
Показание дифманометра в этом случае соответствует расходу сухой части влажного пара, в связи с чем диафрагмы следует рассчитывать по расходу и плотности паровой фазы.
Допустимые диапазоны значений диаметров трубопроводов D и относительных площадей сужающих устройств т должны находиться в пределах:
для диафрагм с условным способом отбора перепада давления
50 мм £ D £ 1000 мм*
0,05 £ т £ 0,64;
для диафрагм с фланцевым способом отбора перепада давления
50 мм £ D £ 760 мм
0,04 £ т £ 0,56;
диаметр отверстия диафрагм независимо от способа отбора перепада давления
d ³ 12,5 мм:
для сопел в случае измерения расхода газа
50 мм £ D
0,05 £ т £ 0,64;
для сопел в случае измерения расхода жидкости
30 мм £ D
0,05 £ т £ 0,64;
для сопел Вентури
65 мм £ D £ 500 мм
0,05 £ т £ 0,60;
диаметр отверстия сопел и сопл Вентури d ³ 15 мм;
для труб Вентури
50 мм £ D £ 1400 мм
0,10 £ т £ 0,60;
В случае измерения расхода газа отношение абсолютных давлений на выходе и входе сужающего устройства должно быть больше или равно 0,75.
При измерении расхода газов и жидкостей допускается применять как угловой, так и фланцевый способы отбора перепада давления на диафрагмах и угловой способ отбора на соплах, соплах Вентури и трубах Вентури.
|
|
|
