4 Курс / СЭП / Курсовая ЯШУ / СУЭиОУ / РГР Системы Степаненко СЭ-42

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «КЕРЧЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МОРСКОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

«Допущено к защите» Преподаватель к.т.н. доц. _____________ Савенко А.Е. « »____________2024г.

«Защищено с оценкой____» Преподаватель к.т.н. доц. ______________ Савенко А.Е. « »____________2024г.

РАСЧЁТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА

По дисциплине: «Системы управления энергетическими и общесудовыми установками»

Специальность 26.05.07: «Эксплуатация судового электрооборудования и средств автоматики»

Курсант группы СЭ-4

Степаненко Я.А. Шифр: 21КСЭ1057

« »_______________2024г.

Керчь, 2024

Практическое занятие № 1.

Расчет мембранного исполнительного механизма

Вариант - 7

Исходные данные:

Nпс.п = 1400 кгс;

Nпс.о = 175кгс;

Sу = 40мм;

Рпит = 2,5 кгс/с

Рн = 0,2 кгс/с

Рк = 1 кгс/с

Решение:

1.1.1 Предварительное значение эффективной площади мембраны.

Принимаем k=1,05, тогда

с

1.1.2 Задаёмся отношением β=D1/D=0,8.

1.1.3 Диаметр заделки мембраны.

Принимаем = 380 мм. Выбранное значение удовлетворяет соотношению Sy ≤ 0,12 ∙D

160 = 45,6(мм).

1.1.4 Диаметр опорного диска

= 0,8 ∙ 380 =304(мм).

Принимаем = 300( мм).

1.1.5 Истинное значение отношения /

1.1.6 Диаметр штока

d = 0,05∙380 = 19 (мм)

Принимаем d=19 мм.

1.1.7 Толщина мембраны.

Принимаем материал мембраны с [τ]=30 кгс/

Принимаем δ = 3 мм.

1.1.8 Истинное значение эффективной площади мембраны

1.1.9 Жёсткость пружины.

= 18,24 (кгс/мм)

1.1.10 Перестановочное усилие:

- в начале обратного хода Nпс..но =0,2∙380=76(кгс)

- в конце обратного хода Nпс..ко =1∙380=380(кгс)

- в конце прямого хода Nпс..кп =2,5∙380-380=570(кгс)

- в начале прямого хода Nпс..нп =2,5∙380-76=874(кгс)

Рассчитанный исполнительный механизм соответствует исходным данным.

2 РАСЧЁТ РАСХОДНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ РЕГУЛИРУЕМОГО ОРГАНА ПАРА

Вариант – 7

Цель: по расчётной схеме трубопровода для подачи пара к деаэратору выбрать и рассчитать регулирующий орган.

Исходные данные:

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

.

Рисунок 2.1 – Вариант индивидуального задания

1.По таблицам водяного пара при и находим: динамическую вязкость ; показатель адиабат ; плотность пара .

2. Определяем гидростатический напор, соответствующий разности уровней верхней и нижней отметок трубопровода: , .

Так как единицы силы 1 кгс в системе МКСС равна 9,81 Н в системе СИ, то:

.

Определяем располагаемы напор:

Определяем число Рейнольдса при , отнесенное к D:

Определяем условия гидравлической гладкости трубопровода:

где - шероховатость трубопровода.

Так как паропровод в данном случае не является гидравлически гладким, то коэффициент трения  определяем по приложению Г в зависимости от и . При и коэффициент трения

Суммарная длина паропровода:

, – длины отдельных участков трубопровода

Находим среднюю скорость в паропроводе при максимальном расчётном расходе:

Находим потерю давления в местных сопротивлениях трубопровода:

Находим потерю давления в прямых участках паропровода:

По приложениям Д и Е определяем:

; ; ; .

Тогда

Общие потери давления в линии:

3.Определяем период давления в регулирующем органе при максимальном расчётном расходе пара:

Очевидно, что при малых расходах потери давления в линии являются пренебрежимо малой величиной и перепад давления на регулирующем органе будет равен:

Таким образом, перепад давления на регулирующем органе будет изменятся в пределах , т.е. практически останется неизменным.

4. Так как , то находим максимальную пропускную способность регулирующего органа:

, где ; ,

5. Используя приложение Ж выбираем двухседельный регулирующий орган с условной пропускной способностью:

.

6. Определяем отношение перепада давления на регулирующем органе при максимальном расходе к перепаду давления в линии:

7. Так как по условию расходная характеристика должна быть линейной, то при следует выбрать регулирующий орган с линейной пропускной характеристикой.

8. определяем максимальный расход для выбранного регулирующего органа:

9. Определяем относительные значения расхода:

10. По рисунку определяем диапазон перемещения затвора регулирующего органа с линейной характеристикой при :

3 РАСЧЕТ РЕГУЛИРУЮЩЕГО ОРГАНА ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ РАСХОДА ВОДЫ

Вариант – 7

Цель: в соответствии с требованиями технологического процесса рассчитать регулирующий орган для регулирования расхода воды.

Исходные данные:

Среда – вода;

Максимальный объёмный расход:

Перепад давлений при максимальном расчётном расходе:

Плотность:

Абсолютное давление до регулирующего органа:

Кинематическая вязкость при

1. Определяем максимальную пропускную способность:

2. Предварительно по каталогу выбираем двухседельный регулирующий орган, имеющий

3. Определяем число Рейнольдса:

Т.к. то влияние вязкости на расход не учитывается и выбранный регулирующий орган проверяется на возможность возникновения кавитации.

4. Определяем коэффициент сопротивления регулирующего органа:

5. По кривой 1 находим коэффициент кавитации

6. Определяем перепад давлений, при котором возникает кавитация:

7. Заданный перепад давлений больше , следовательно выбранный регулирующий орган будет работать в кавитационном режиме и не обеспечит заданный расход жидкости.

Если по условиям технологического процесса невозможно снизить до или увеличить до , то необходимо выбрать ближайший больший регулирующий орган, для которого вновь определяется Кс и . В данном случае выбираем двухседельный регулирующий орган с условным проходом для которого:

По кривой 3 на рис.3.1 определяем коэффициент кавитации, соответствующий максимальному расходу,

Определяем минимальную пропускную способность:

Выбранный регулирующий орган обеспечит заданный расход в условиях кавитации и выбор регулирующего органа по пропускной способности считается законченным.

4 РАСЧЕТ НАСТРОЕК ДВУХПОЗИЦИОННЫХ САР

Вариант – 7

Ц ель: для CAP, осуществляющей поддержание заданного уровня воды в резервуаре, определить длину контактных электродов в соответствии с требованиями технологического процесса.

Исходные данные:

Заданный уровень воды в резервуаре

Коэффициент передачи объекта

Допустимое число включений двигателя:

Постоянная времени

1. Находим диапазон колебаний уровня воды в резервуаре в относительных единицах:

Диапазон колебаний уровня воды в резервуаре в абсолютных единицах равен:

Таким образом, электроды в резервуаре должны быть установлены на отметках:

2. Электроды установлены на отметках Требуется установить период установившихся колебаний уровня воды в резервуаре.

Так как в этом случае расход воды из резервуара зависит от уровня, то в динамическом отношении объект регулирования является апериодическим звеном первого порядка с передаточной функцией

Регулирующее воздействие регулятора на объект равно:

Находим период установившихся колебаний (см. приложение З)

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Савенко А.Е. Системы управления энергетическими и общесудовыми установками: практикум по выполнению расчетно-графической контрольной работы для курсантов специальности 26.05.07 «Эксплуатация судового электрооборудования и средств автоматики» и направления подгот. 13.03.02 «Электроэнергетика и электротехника» оч. и заоч. Форм обучения. Савенко А.Е.; Федер. гос. бюджет.образоват. учреждение высш. образования «Керч.гос.мор.технолог.ун-т.» ,Каф. Электрооборудования судов и автоматизации производства. –Керчь, 2016. -37с.

2. Емельянов А. Я. Исполнительные устройства промышленных регуляторов / А. Я. Емельянов, В. А. Емельянов. – М. : Машиностроение, 1975. – 224 с.

3. Наладка средств автоматизации и автоматических систем регулирования / А. С. Клюев и др. – М. : Энергоатомиздат, 1989. – 475 c.

4. Проектирование систем автоматизации технологических процессов / А. С. Клюев и др. - М. : Энергоатомиздат, 1990. – 464 с.

5. Савенко А.Е. Автоматизация технологических и энергетических процессов: Методические указания по выполнению контрольной работы для студентов направления 6.0922 «Электромеханика» специальности 6.092200 «Электрические системы и комплексы транспортных средств» / А.Е. Савенко. – Керчь: КМТИ, 2008. – 28 с.

6. Справочник по наладке автоматических устройств контроля и регулирования / В. А. Дубровный и др. - в двух частях. - К. : Наукова думка, 1981. – 940 с.