大学水处理课程设计(编辑修改稿)

大学水处理课程设计(编辑修改稿)内容摘要：

以在先进的水处理系统中，自动化仪表具有非常重要 的作用。 检测元件选型 检测 仪表选配的一般要求 ： (1)精确度：是指在正常使用条件下，仪表测量结果的准确程度，误差越小，精确度越高。 生产过程物理检测仪表的精确度为 177。 1%，水质分析仪表的精确度为 177。 2%(测高浊水的浊度仪的精确度为 177。 5%)。 (2)响应时间：当对被测量进行测量时，仪表指示值总要经过一段时间才能显示出来，这段时间即为仪表的响应时间。 一只仪表能不能尽快反应出参数变化的情况，是很重要的指标。 对水质分析仪表要求的响应时间应不超过 3min。 水处理系统技术中自动化仪表的应用 (3)输出信号：仪表的模拟输出应是 4～ 20mADC 信号，负载能力不小于600Ω。 (4)仪表的防护等级应满足所在环境的要求，一般应不低于 IP65，用于药剂投加系统的检测仪表要求能耐腐蚀。 (5)四线制的仪表电源多为 220VAC、 50Hz，两线制的仪表电源为 24VDC。 (6)现场监测仪表宜选用数显仪。 (7)仪表的工作电源应独立，不应和计算机共用电源，以保证发生故障和检修时电源互不干扰，使各自都能稳定可靠地运行。 (8)为使计算机能检测到电压互感器和电流互感器的异常信号并报警，设计选配的电 压及电流变送器的输入信号应比电流及电压互感器大，即分别为 0～ 6A及 0～ 120V。 应选择能够提供可靠服务和有丰富经验的仪表生产厂商。 水位测量 选择液位计时应考虑以下因素：测量对象，如被测介质的物理和化学性质，以及工作压力和温度、安装条件、液位变化的速度等；测量和控制要求，如测量自控工程课程设计 10 范围、测量 (或控制 )精确度、显示方式、现场指示、远距离指示、与计算机的接口、安全防腐、可靠性及施工方便性。 流量测量 流量测量分为两种，一种用于流量检测，参与过程控制，以达到提高生产自动化水平，改善生产工艺条件，提高 产品质量和产量的目的。 另一种用于流量的计量，不仅计量产品的产量，还是供水企业主要技术经济指标计算的依据。 在供水企业最主要的 8项经济指标中，有 3项指标是以流量计测量的数据为基础的。 流量计的选型应考虑以下因素： (1)任何型号的流量计都必须有国家计量部门检定的证书方可选用。 (2)流量计本身的压力损失要小。 (3)根据行业要求，流量计的准确度应不低于。 (4)安装现场条件应满足所选流量计对直管段的要求。 (5)所选流量计应能适应安装现场环境条件如温度、湿度、电磁干扰等。 (6)所选流量计应能适用于待测的液体介质。 显示仪表的选用 一般净水厂工程多选用智能化显示仪表，其功能齐全，能进行数字信号处理，实现控制功能，而且测量值以液晶显示，操作方便，可以保存数据，具有自诊断功能。 虽然与计算机系统联网后，它的优势没有完全发挥出来，而被计算机系统所取代，但在目前净水厂的建设中，使用智能化的显示仪表作为在计算机系统未调试投运阶段或发生故障时的辅助仪表，也能满足现场控制、显示的要求。 在某些情况下，同时需要本地显示与远程传送，此时不宜采取信号串联方式，而应采用信号分配器，即 1路输入，两路 输出，一路输出送显示仪表，另一路输出可输入 PLC，如常用的 WS15242。 执行元件 执行元件在系统中有着不可忽略的作用，在该系统中，流量阀和调节阀发挥着重要作用，两个阀的设计和计算也成为极其重要的一部分。 标准节流装置设计及计算程序设计 所谓 “ 标准节流装置 ” 就是他们的结构、尺寸和技术条件都有统一标准，有关计算步骤和方法都经过系统试验而有统一规定。 按统一标准规定进行设计制造的节流装置，不必经过个别标定就可以使用。 在 GB/T26241993 中规定的标准节流装置有以下几种： 1) 标准 孔板：角接取压；法兰取压；径距取压 （ DD/2）。 2) 标准喷嘴： ISA1932 喷嘴；长颈喷嘴。 3) 文丘里管：文丘里喷嘴；经典文丘里管。 标准节流装置程序框图如下图 31 所示： 自控工程课程设计 11 图 31 标准节流装置程序框图 标准节流装置设计计算原始数据 如下所示： 位号： FI2535 工作介质：纯水 取压方式：法兰取压孔板 操作温度： 43℃ 工况密度： D20, P,qm P,t,  , , , e,  D D=D20[1+ D(t20)] ReD=Dgm4 令 ： AZ= ReD 设： Xn=Az/(eC) (当 n=1,2 时 )  1=[X12/(1+ X12)] C 用公式 18 e 用公式 19  D=Az XnC Xm=Xm+1 e1[Xm+1Xm2]/[ m+1 m2] 222 AXA C =5*1010 d=D(221 nnXX) d20=)20(1  tdd 自控工程课程设计 12 工作压力： 工况粘度： 199106 管道内径： 80mm 最大流量： 30000kg/h 管道材质： 20钢 节流件材质 ： 1CR18NI9TI （ 1） 辅助计算 ① 求工况下的管道直径 )]20(1[20  tDD D )]2043(00001 [10803  20D —— 管道内径 D —— 管道材料热膨胀系数 t —— 被测介质温度 ② 计算差压上限 再根据公式1214 241  PdCq m 计算 P 其中 C=, 1 =1, =,d=20D ， mq 代 ，全部 代入得 P = aP 因国产差变的系列值为 ， ， ， ， 10n ，取 P = aP ③ 求雷诺数 664ReDg m mg —— 最大质量流量 181。 —— 工作状态下粘度 ④ 求 2A ΔP= 1 2 0 6 26662PDRA e 自控工程课程设计 13 （ 2） 初值计算 ①求1 设：  CC 10 21  C AX    4 0 0 2 0 1222121。