Автоматизация процесса производства геля
максимальні обємні витрати Qmax=50 м3/год
перепад тиску при максимальних витратах ΔΡРО=0,12 МПа
температура Т=90˚С
щільність ρ=1 г/см3
абсолютний тиск до РО Р1=0,5 МПа
абсолютний тиск насиченої пари Рн=0,07 МПа
кінетична вязкість при 90˚С ν=0,00328 см3/с
РОЗРАХУНОК
1. Визначаємо максимальну пропускну здатність (4.1) [14, c.276]
м3/год
2. Попередньо за каталогом (див. рис. 6.11) [14, c.278] вибираємо РО, що має Dy=80 мм ≈1,2Кбу=54,7 м3/год
3. Визначаємо число Рейнольдса (4.2) [14, c.270]
Так як Rey>2000, то вплив вязкості на витрати не враховуємо і вибраний РО перевіряємо на імовірність виникнення кавітації.
4. Визначимо коефіцієнт опору РО: (4.3) [14, c.277]
5. За кривою 1 на рис. 6.23 [14, c.277] знаходимо коефіцієнт кавітації Ккав=0,45.
6. Визначимо перепад тиску, при якому виникає кавітація
= Ккав∙(Р1-Рн) (4.4) [14, c.277]
ΔΡкав= 0,45∙(0,5-0,07)=0,207 МПа
Заданий перепад тиску ΔΡРО> ΔΡкав, отже вибраний РО буде працювати в нормальному режимі.
4.2. Розрахунок надійності каналів регулювання
Властивість системи або виробу зберігати свої вихідні параметри в заданих межах при визначених умовах експлуатації автоматичної системи регулювання (АСР) – є надійність. АСР, що використовуються в харчовій промисловості для забезпечення правильного ходу технологічних процесів, повинні мати високу надійність, так як повний або частковий вихід з ладу може привести до порушення технологічного процесу, тобто до виходу регулюємих параметрів за допустимі межі.
Достатньо повну характеристику надійності надає інтенсивність відмов. Інтенсивність відмов λ за період t є відношення чисельності відмов за одиницю часу до числа надійно діючих елементів.
Про надійність приладу (засобу, виробу) можна судити поймовірності безвідмовної роботи P(t) – ймовірності того, що в заданому інтервалі часу t в межах заданого напрацювання не винекне відмова приладу (засобу, виробу)
(4.5) [13, c.128 ]
де λ – інтенсивність відмов.
Надійність складної системи порівняно легко можна підрахувати по послідовному зєднанню елементів, при якому вихід з ладу хоча б одного елементу приводе до відмови всієї системи.
Ймовірність безвідмовної роботи системи за час t визначається як сума ймовірностей безвідмовної роботи всіх N елементів системи:
(4.6) [13, с.132] - інтенсивність відмов системи, що є сумою інтенсивності відмов всіх елементів.
Для розрахунків складемо таблицю в якій визначемо перелік приладів та засобів автоматизації що входять в склад каналів регулювання, вихід яких з ладу підчас експлуатації обладнання може привести до аварійної ситуації та в якій відобразиться інтенсивності відмов даних засобів автоматизації.
Таблиця 4.1 – Інтенсивність відмов засобів автоматизації
№ |
Найменування |
К-сть |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
1 |
Вторинний прилад ПВ10 1П |
1 |
20 |
2 |
Регулятор ПР3.31 |
1 |
20 |
3 |
Перетворювач температури 13 ТД 73 |
1 |
0,33 |
4 |
Виконавчий механізм МВМ |
1 |
0,5 |
5 |
Вентилі пневможивлення |
1 |
25 |
6 |
Система регулювання тиску |
1 |
25 |