1. Исследование технологического процесса 4

5. Расчет регулирующего органа и выбор средств автоматизации

5.1 Расчет регулирующего органа

P1=P2=2кгс/см²

F_max=115000кг/час = 160 м³/час
ρ=850 кг/м³
D_вн=0.3м

Определение общего перепада давления в сети:

Рассчитаем значение критерия Рейнольдса при максимальном расходе:

Условие гидравлической гладкости труб:

,

условие выполняется, следовательно труба не является гидравлически гладкой. Определяем коэффициент трения λ=0,0185, исходя из значения критерия Re и отношения внутреннего диаметра трубы к высоте выступов шероховатости трубопровода по номограмме.

Находим суммарную длину прямых участков трубопровода:

Определение средней скорости в трубопроводе при максимальном расходе:

Вычислим потерю давления на прямых участках трубопровода:

Определим суммарный коэффициент местных сопротивлений трубопровода:

Вычислим потерю давления в местных сопротивлениях трубопровода:

Общие потери давления в линии:

Перепад давления в регулирующем органе при максимальном расходе:

Найдем максимальную пропускную способность регулирующего органа:

Таблица условных пропускных способностей регулирующих органов

Выбираем регулирующий орган с условной пропускной способностью и диаметром условного прохода .

Проверим влияние вязкости на пропускную способность регулирующего органа, для этого произведем перерасчет значения критерия Рейнольдса, в соответствии с диаметром условного прохода регулирующего органа:





, выбираем данный регулирующий орган без определения поправочного коэффициента на вязкость жидкости.
Определим уточненное значение максимального расхода:

Определим относительные значения расходов:

Определение диапазона перемещений для n=0 с линейной характеристикой

Определяем диапазон перемещений для :

а) С линейной характеристикой:
0,03 < S < 0,18
б) С равнопроцентной характеристикой: 0,23 < S < 0,57
Определяем максимальное и минимальное значение коэффициента передачи для рабочего диапазона нагрузок:
а) Для линейной пропускной характеристики:


; ; ;

б) Для равнопроцентной пропускной характеристики:

Значение отношения минимального и максимального значений коэффициента передачи при линейной пропускной характеристике больше, чем при равнопроцентной. Следовательно, выбираем линейную расходную характеристику. Статическая неуравновешенность затвора:

- максимально возможное давление на клапан;
- разность площадей верхнего нижнего корпуса;
Сила давления среды на шток:





- диаметр штока;
- максимальное давление за клапаном