1、 課程設計報告( 2013- 2014 年度 第 1 學期)名 稱：過程參數檢測及儀表 題 目：標準節流裝置設計與計算院 系：控制與計算機工程學院班 級：自動1105姓 名：學 號：成 績： 日期： 2014 年 1 月 16 日一、課程設計的目的與要求通過本次課程設計，使學生加深課程中基礎理論的理解，掌握設計過程參數檢測系統的基本思路、實現手段和設計細節的處理。學生必須掌握節流變壓降流量測量系統的組成、各部件的功能；能夠根據實際工程情況設計合理的流量測量系統。通過本課程設計，使學生加深過程參數檢測基本概念的理解，掌握儀表的基本設計方法和設計步驟。二、設計正文（1）被測流體：鍋爐給水；（2）流

2、量：最大流量q=500t/h；常用流量q=400t/h；最小流量q=200t/h；（3）工作壓力：P=13.6MPa； （表壓）（4）工作溫度：t=240°C；（5）壓力損失：105Pa；（6）管道內徑：D=233mm；（7）管道材質：A3鋼；（8）管道和局部阻力件敷設簡圖（l,l,l按節流件設計要求匹配）（9）希望采用：角接取壓 標準噴嘴設計任務書序號項 目符號單位數 值1被測介質名稱鍋爐給水2流量測量范圍：正常最大最小qqqt/ht/ht/h4005002003介質溫度t°C2404介質絕對壓力pMPa13.75管道內徑實測值Dmm2336管道材料A3鋼7節流件取壓形式

3、標準噴嘴（角接取壓）8正常流量下允許的壓力損失Pa1059管道簡圖： C：節流裝置流出系數Ks：相對粗糙度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1.求工作狀態下的各介質參數；2.求工作狀態下管道直徑；3.計算常用流量下的雷諾數；4.選取壓差計；5.計算常用流量下的壓差值；6.迭代計算值和d值；7.驗算壓力損失；8.驗算流量；9.確定d20;10.確定安裝位置；11.計算流量測量總不確定度。設計過程：1.求工作狀態下的各介質參數；由介質的工作溫度和工作壓力查附錄II中的相應表格可得工作狀態下鍋爐給水的粘度=113.26*10 Pa·s，密度=824.16 kg

4、/m，管道材料線膨脹系數=，取鍋爐給水的等熵指數=1。2.求工作狀態下管道直徑；D= D1+（t-20）=233*1+13.45*10*(240-20)=233.69(mm)3.計算常用流量下的雷諾數；=0.354*400000/(233.69*113.26*10)=5.350*104. 選取壓差計；=3*=3*100kPa=300kPa選取最靠近的差壓序列值，取=300kPa。參考附錄表II，可選用1151DP電容式差壓變送器，其量程范圍為（117689.5）kPa，耐靜壓為14MPa,變送器差壓量程調整在0300*10Pa。本題中流體的最大流量為500t/h，所以流量計流量刻度上限定為50

5、0t/h.,符合規定5.計算常用流量下的壓差值； 6.迭代計算值和d值；(1)求不變量A，得= (2)設。（3）據公式 精度判別公式為：假設判別條件：對于液體，迭代計算：1 第一步： =則：= 根據 計算： 精密度檢查：，繼續迭代。2 第二步： =則= 根據，計算： 0.9855866 精密度檢查： ，繼續迭代。 3 第三步：=則=根據，計算：精密度檢查： 迭代結束迭代計算中間值n123X0.14556710.14767720.14769590.37953780.38222080.3822445C0.98571170.9858660.98558551112.079906*10-31.84305

6、5*10-51.625506*10-7E0.01428831.266121*10-41.116671*10-67.驗算壓力損失壓力損失驗算不合格,產生矛盾，則要適當放寬已知條件中的限制要求。重新取差壓序列值迭代計算：4. 選取壓差計；=3*=3*100kPa=300kPa選取最靠近的差壓序列值，取=200kPa。參考附錄表II，可選用1151DP電容式差壓變送器，其量程范圍為（117689.5）kPa，耐靜壓為14MPa,變送器差壓量程調整在0200*10Pa。本題中流體的最大流量為500t/h，所以流量計流量刻度上限定為500t/h.,符合規定5.計算常用流量下的壓差值； 6.迭代計算值和d

7、值；(1)求不變量A，得= (2)設。（3）據公式 精度判別公式為：假設判別條件：對于液體，編程得：代碼：#include <stdio.h>#include<math.h>void main()double c=1,e=1,a=0.178283,b,d,x,t,w;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(1/11.71877),1.15);d=(a-x*e*c)/a;t=a-x*e*c;printf(&q

8、uot;%fn%fn%fn%fn%f,",x,b,c,t,d);迭代計算中間值n1234X0.1782830.1812560.1812950.1812960.4189460.4223150.4223590.422360C0.9836000.9833860.9833830.98338311110.0029240.00003900E0.0164000.0002170.000003098.7013087.驗算壓力損失壓力損失驗算合格8. 驗算流量；9.確定d;噴嘴材料為1Cr18Ni9Ti，從附錄表中查得=17.20*10/°C，則=98.701308/1+17.20*10*(2

9、40-20)=98.3292mm 10.確定安裝位置；取=0.45，根據管路系統=14D=14*0.233693.27m=6D=6*0.233691.40m=6D=16*0.233693.74m11.計算流量測量總不確定度。流體為鍋爐給水，對于標準噴嘴，=0.4223600.6/C =0.8%/ = 2*p/p%=2*128000/（13.6*106)%=0.018824%設/d =0.05%，/D =0.1%，選定的差壓變送器為0.2級，則/p =2/3/128000*0.2%*200000=0.21%假設溫度，壓力的測量不確定度為1.0%，則/=1.0%;總不確定度：/q=(/C)+(/)

10、+2/(1-)(/D)+2/（1-）(/d)+1/4（/p）+1/4(/) =0.9550%三、課程設計總結通過這次過程參數檢測及儀表的課程設計，使我加深了對過程參數檢測基本概念的理解，掌握了儀表的基本設計方法和設計步驟。這次課程設計的主要內容是標準節流裝置的計算與設計，通過這次對第二類命題的計算，使得我對這類命題的了解又加深了許多，是一次很有意義的體驗。通過這次實踐環節，還讓我認識到了實踐的重要性。要真正落實時間環節，要在今后的學習中注意這幾點：（1）重視對各種常用元件和工具的熟悉和使用，選擇了合適的元件和工具才能進行下一步工作。（2）在課程設計當中，要多獨立思考、獨立操作、獨立分析，以培養獨立工作的能力和嚴謹的工作態度。（3）重視對實際問題的解決。學習了過程參數檢測及儀表這門課程，不光是會解答課后問題，還要能夠解決實際問題才是最重要的。在此次課程設計中，壓差計的選擇正確與否直接關系后續計算，只有選擇最