2. Расчёт и выбор эим.

Исходные данные:

Давление воды перед РО, р1, мПа	5,98
Присоединительный (условный) диаметр РО, Ду, мм	22
Диаметр седла, dс, мм	19
Диаметр штока, dш, мм	22
Плечо силы на штоке, b, мм	46
Длина рычага РО, r1, мм	440
Время запаздывания, , с	37
Необходимая характеристика сочленения	Линейная
Отношение пускового крутящего момента ЭИМ к номинальному, К	1,7

1. Определим максимальную силу давления среды на затвор и шток. Так как диаметр штока больше чем диаметр седла, то наибольшая сила давления среды на шток будет в положении «открыто», когда перепад давления будет минимален.

2. Определим силу трения штока в сальнике

3. Так как односедельный РО может быть запорным, то оценим силу, необходимую для создания уплотнительного контакта в жёсткой запорной паре «седло-плунжер»

4. Определим максимальное перестановочное усилие на штоке

5. Принимаем коэффициент запаса n=3, определяем необходимый момент на рычаге.

6. Определим необходимый крутящий момент на выходном органе ЭИМ

7. Определим номинальное время полного хода ЭИМ

8. Из кинематических схем сочленения следует, что в данном случае расчётом определяется только длина рычагов РО r. Выбранный ЭИМ имеет длину рычага R=250 мм.

Определим синус половины угла поворота рычага r из положения

«закрыто » в положение «открыто»

9. Определим длину рычага, обеспечивающую ход штока h_ш=22 мм

Для реализации полученного сочленения необходимо удлинение имеющегося на РО рычага длиной 500 мм до длины 731,8 мм. Такое удлинение сделает сочленение очень громозким и затруднит обеспечение жёсткости рычага. Поэтому целесообразно рассмотреть возможность применения ЭИМ прямоходного типа.

10. Определим необходимое усилие на конце рычага r₁ = 440 мм

11. Определим необходимое усилие на штоке ЭИМ

12. Примем ближайшее по ГОСТ 7192-80 номинальное усилие ЭИМ

Р_н=2500 Н.

13. Определим полный ход Н конца рычага РО при его длине r₁ = 500мм

Примем наиболее близкое к Н значение номинального хода выходного штока ЭИМ по ГОСТ, равное Н_Н=160 мм

14. Определим необходимую длину рычага РО r при сочленении его с прямоходным ЭИМ, имеющим номинальное усилие 2500Н и номинальный ход штока 160мм.

, что меньше r₁=440

15. Определим необходимое усилие на рычаге РО длинной

r₁=334мм.

16. Определим необходимое усилие на штоке ЭИМ

Н, что приемлемо так как не много больше Р_н=2500Н

Окончательно примем прямоходный ЭИМ по ГОСТ 7192-80, типа МЭП, имеющий номинальное усилие на выходном штоке 2500Н, ход штока 160 мм, время полного хода 63с. При этом длину рычага РО округлим до 330 мм. Характеристика сочленения – линейная.

4. Расчёт и выбор регулирующего органа

Регулирующие органы являются основной частью регуляторов. Они предназначены для изменения расхода вещества, отводимого или подводимого к объекту регулирования. РО представляют собой переменные гидравлические сопротивления, устанавливаемые в трубопроводе. Дросселирование протекающего потока осуществляется при изменении проходного сечения дроссельного органа с помощью затвора. Регулирующие клапаны работают нормально, если пределы регулирования составляют от 10% до 90% от значения коэффициента пропускной способности клапана. Чем больше рабочий ход затвора, тем более плавно происходит регулирование.

Исходные данные:

Внутренний диаметр паропровода, D, мм	125
Абсолютное давление пара на входе р0, кПа	588
Максимальный расход пара Gмакс., кг/ч	3350
Длина трубопровода до РО, L1, м	18
Местные сопротивления до РО: Резкие повороты (n1 поворотов под углом )	1-900
Конфузор под углом	800
Минимальный расход пара Gмин, кг/ч	2000
Длина паропровода после РО, L2, м	26
Температура пара ,0С	260
Абсолютное давление на выходе рк, кПа	240
Трубы паропровода – Бесшовные, новые, бывшие в эксплуатации
Давление р2 после РО: р2=р1-(0,30,4)(р0-р);	0,34

1. Определяем ипри рабочих условиях по таблицам представленным в методическом пособии (табл.1.2 и 1.3 [2]).

Динамическая вязкость пара

2. Определим число Рейнольдса, отнесённое к диаметру трубопровода при G_мин. По формуле:

Следовательно, можно продолжать расчет

3. Определим коэффициент трения  для данного . Считаем, что паропровод изготовлен из стальных бесшовных труб, бывших несколько лет в эксплуатации, следовательно, значение эквивалентной абсолютной шероховатости(табл. 3.2 [2]):

,

;

4. Определим суммарную длину трубопровода по формуле, м:

,

5. Определим среднюю скорость в паропроводе при G_мax, по формуле, м/с:

,

;

6. Определим потери давления на трение в кПа в прямых участках паропровода при G_MAX, по формуле, кПа:

,

7. Определяем потери давления в местных сопротивлениях паропровода при , по формуле:

,

8. Определим суммарные потери давления в паропроводе без РО по формуле:

,

8. Определим суммарные потери с РО:

,

8. Определим потери давления на трение и местные сопротивления до РО:

,

,

,

;

8. Определяем давление пара на входе в РО р₁ и на выходе р₂:

8. Определяем критический перепад давления:

8. Определяем перепад давления на РО

8. Определяем режим течения пара:

критический режим

8. Определяем условную пропускную способность РО в зависимости от истечения пара.

8. Определяем расчётное значение пропускной способности, приняв значение коэффициента запаса =1,11,2

8. По полученному значению выбираем РО соответствующего типа из условия . Выбираем двухседельный РО

9. Определяем пропускную способность трубопроводной линии по формуле, соответствующей докритическому режиму течения.

8. Определяем отношение к потерям давления в регулирующем органеприG_макс

8. Определяем максимальный и минимальный относительные расходы:

А. Определяем предварительное значение максимального относительного расхода пара:

Б. Определяем истинное положение q_макс. по графику

В. Определяем минимальный относительный расход пара.