Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Пермского края

Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение

Соликамский горно-химический техникум

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по учебной дисциплине «МДК 1.1»

На тему: «РАЗРАБОТКА ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ КАНАЛОВ аСУ ТП»

Студент

В.Ю. Шумилов

Соликамск 2018



ВВЕДЕНИЕ

Без грамотного построения измерительного канала невозможно построить систему автоматического регулирования и управления технологическим процессом (АСУТП). Данный курсовой проект дает возможность не только в теории, но на практике познать сущность проблемы проектирования измерительных каналов. А точнее разобраться во всем многообразии измерительных и регистрирующих устройств и подобрать наиболее выгодную их комплектацию, обеспечивающую необходимую точность, быстродействие, эргономичность при минимальных денежных затратах.

Основной задачей курсового проекта является разработка измерительных каналов АСУТП.

В данном курсовом проекте необходимо:

1) разработать каналы для измерения расхода, температуры, давления и влажности в сушильной части БДМ;

2) проанализировать объект автоматизации и изучить все особенности процесса, происходящего в сушильной части, а также выявить опасные факторы, связанные с ней.

3) необходимо выбрать метод, учитывающий особенности процесса, измерения технологических параметров: давление, температура, влажность и расход;

4) необходимо разработать блок-схемы измерительных каналов;

5) описать способ и место установки измерительных каналов, и особенность монтажа;



1. АНАЛИЗ ОБЪЕКТА АВТОМАТИЗАЦИИ И ОПАСНЫХ ФАКТОРОВ

Объектом автоматизации является сушильная часть БДМ. Сушильная часть бумагоделательной машины обычно состоит из двух рядов обогреваемых паром бумагосушильных цилиндров, расположенных в шахматном порядке. Общее число бумагосушильных цилиндров зависит от скорости машины и вида изготовляемой бумаги. Оно обычно составляет 6--7 цилиндров при выработке конденсаторной бумаги, 50--70 цилиндров при выработке газетной и мешочной бумаги и достигает 100 и более цилиндров при выработке некоторых видов картона. Бумажное полотно последовательно огибает боковую поверхность вращающихся цилиндров и проходит по ним от нижнего к верхнему, вновь к нижнему и т. д. При этом на участке соприкосновения с цилиндрами полотно прижимается сушильным сукном, обеспечивающим плотный контакт между бумагой и горячей поверхностью цилиндров. Сукно, увлажненное от бумаги, высушивается на сукносушильном цилиндре. Все бумагосушильные цилиндры разбиты на группы, состоящие каждая из нескольких цилиндров, охватываемых одним сукном.

Сушильная часть бумагоделательной машины является самой металлоемкой и наибольшей по длине. Масса сушильной части на быстроходных машинах составляет до 60-70 % от общей массы машины, а объем монтажных работ до 50- 60 % от всего объема монтажа машины. Длина сушильной части, определяющая фронт монтажных работ, на многоцилиндровых машинах достигает 60-80 м, что соответствует 65-70 % общей длины машины.

В мокрой части бумагоделательной машины полотно бумаги удлиняется, а в сушильной части из-за усадки оно сокращается. Поэтому во избежание чрезмерного провисания его в мокрой части, а также для отрыва влажного полотна, прилипающего к прессовым и другим валам, необходимо известное натяжение полотна между секциями машины, что достигается созданием некоторой разности между предыдущей и последующей секциями. В сушильной части машины для предотвращения возможных обрывов полотна скорости сушильных групп последовательно по ходу полотна несколько уменьшают. Привод бумагоделательной машины должен обеспечивать не только сохранение установленного соотношения скоростей между отдельными секциями при изменении скорости машины, но и возможность изменения в известных пределах этих соотношений в зависимости от изменений параметров технологического режима производства (повышение или снижение степени помола бумажной массы, величины вакуума в отсасывающих ящиках и отсасывающих валах, степени натяжения сушильных сукон и пр.). Натяжение бумажного полотна в промежутках между секциями поддерживается обычно на уровне соответственно вызываемому удлинению.

Физические свойства:

Водяной пар -- газообразное состояние воды. Не имеет цвета, вкуса и запаха. Образуется молекулами воды при её испарении.

Молярная масса водяного пара равна 18 г/моль.

Плотность пара в зависимости от температуры варьируется от 0,004 до 322кг/м3 при температуре от 0 до 374оС.

Вязкость водяного пара при разной температуре варьируется от 9,156 до 33,75 Па*с (t=0,01оС-370оС)

Таким образом, можно выделить основные факторы, которые необходимо учесть при проектировании и выборе технических средств, которые будут применены в АСУТП:

· Обладание минимальным коррозийным действием на аппаратуру.



2. ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ МЕТОДОВ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ

2.1 Расход пара

Расход пара в трубопроводе можно измерить методом переменного перепада давления, который основан на создании и измерении перепада давления на сужающем устройстве (сопле, диафрагме), установленном в измерительном трубопроводе, при протекании потока пара через это устройство. Перепад давления, по которому судят о расходе газа, измеряют с помощью дифференциальных манометров (дифманометров) - жидкостных, мембранных, сильфонных и др. - с механическими отсчетными устройствами или электрическими выходными сигналами. Этот выбор можно обосновать простотой доступа к элементам измерения (дифманометру) и его замены.

2.2 Температура пара

Температуру пара в трубопроводе можно измерить при помощи термопары с изолированным корпусом и контактной группой. Измерение температуры с помощью термопар основывается на нормированных калибровочных характеристиках термопар и законах термоэлектричества, установленных опытным путем.



2.3 Давление пара

Давление пара в трубопроводе можно измерить с помощью манометра с трубчатым механизмом измерения.

2.4 Влажность

Влажность бумаги на выходе можно измерить с помощью инфракрасного датчика. Работа датчика основана на инфракрасном спектральном методе измерения. Пропускание бумажного полотна на рабочих длинах волн (линия поглощения воды и линия поглощения целлюлозы) сравнивают с пропусканием на опорных длинах волн, где практически отсутствует поглощение ИК излучения водой и целлюлозой. По полученным соотношениям, которые являются расчетными оптическими параметрами, вычисляется влажность материала с помощью специализированного алгоритма на основании теоретической модели.



3. ВЫБОР ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ, ОПИСАНИЕ ИХ ТЕХНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК И ОФОРМЛЕНИЕ ОПРОСНЫХ ЛИСТОВ

Для реализации измерительных каналов, выбраны следующие контрольно-измерительные приборы:

3.1 Расход

Для измерения расхода был выбран датчик счетчика пара с вихревым расходомером «Ирга-РВ».

Исполнения расходомера
по максимальному давлению измеряемого газа (пара), жидкости
Р1,6 - до 1,6 МПа * Р2,5 - до 2,5 МПа Р6,3 - до 6,3 МПа Р10 - до 10 МПа Р16 - до 16 МПа Р30 - до 30 МПа Р40 - до 40,0 МПа
по максимальной температуре измеряемого газа (пара), жидкости
Т80 - от -55 до +80°С Т280 - от -55 до +280°С * Т300 - от -30 до +300°С * Т400 - от -30 до +400°С Т450 - от -30 до +450°С Т575 - от -30 до +575°С
по выходному сигналу
F0 - числоимпульсный F1000 - частотный от 0 до 1000 Гц F1100 - частотный от 100 до 1100 Гц I5 - унифицированный токовый 0-5 мА * I20 - унифицированный токовый 4-20 мА HL - цифровой код.

Основные технические характеристики
Диапазоны измерения расхода Qmin:Qmax, не менее: полнопроходной для газа, пара.......................................................................................................1:40 погружной для газа, пара.................................................................................................................1:35 полнопроходной и погружной для жидкости ..................................................................................1:75 Пределы допустимой относительной погрешности измерения объемного расхода носителя, в комплекте с вычислителем «Ирга-2», в стандартных условиях, %: полнопроходной в диапазоне от 0,05Qmax до Qmax ..................................................................................................±1,0 в диапазоне от Qmin до 0,05 Qmax ........................................................................................±1,5 в суженном диапазоне (1:3 и менее), по специальному заказу.............................................±0,5 погружной в диапазоне от 0,05Qmax до Qmax.........................................................................................±2,0 в диапазоне от Qmin до 0,05 Qmax ..................................................................................................±2,5 Диапазон температуры окружающего воздуха, °С ............................................................от минус 55 до +80 4. Потеря давления при номинальном расходе и атмосферном давлении, кПа, не более для полнопроходного .........................................................................................................................1,5 для погружного во всем диапазоне измерения................................................................................1,5 Потребляемая мощность, Вт, не более..........................................................................................................20 Средняя наработка на отказ, час ..............................................................................................................75000 Полный срок службы, лет.................................................................................................................................15 8. Межповерочный интервал, лет..........................................................................................................................4 9. Длина прямого участка (в скобках длина со струевыпрямителем), Ду, не более: перед расходомером..................................................................................................................... 10 (5) после расходомера.......................................................................................................................... 5 (3)



3.2 Температура

Для измерения температуры пара был выбран термопреобразователь с несменным сенсором «WTOPGN-6»

Диапазон измерений температуры / преобразующий элемент:	-200ч550°C Pt100 кл. B. -40ч550°C K, J кл. 2.
Чувствительный элемент:	несменный
Oболочка	материал сталь 1.4541 длина L [мм]: 80ч1500
Oпции	XDI-80, IP65, -20ч70°C
Дисплей	тип LPI-01 + произв. преобразователь 4ч20мА
Головка	Pt500, Pt1000, Ni100, Ni1000, N, T другая дюймовая и метрическая резьба по согласованию Pt100: кл. A -100ч450°C, кл. AA -50ч250°C; TC: кл. 1
Дополнительное оснащение	преобразователи температуры дополнительные рабочие оболочки



3.3 Давление

Для измерения давления пара в трубопроводе был выбран манометр WIKA.

3.4 Влажность

Для измерения влажности бумаги на выходе был выбран Инфракрасный датчик влажности и массы бумажного и картонного полотна А327can.

Технические хар-ки
Контроль влажности	0-20%
	1-50г/м2



ОПРОСНЫЙ ЛИСТ

для заказа счетчика пара с вихревым расходомером «Ирга-РВ»

Предприятие- Заказчик АО «Соликамскбумпром»_____________________________________

1.1 Измеряемая среда	Пар
1.2 Наименование агрессивных (коррозийных) примесей и их предельная концентрация, %	0%
1.3 Изб. давление, кгс/м2, мин___2____ ном ___3____ макс____4___
1.4 Расход пара, т3/ч, мин___30____ ном ____30___ макс__30_____
1.5 Температура пара t, °С, мин 150 ном 150 макс 150
1.6 Плотность пара с (t)*, кг/м3			2,543
1.7 Кинематическая вязкость н (t)*, сСт			13.93
1.8 Единицы измерения количества пара: тонны м3
1.9 Температура окружающей среды, °С ___30_____

Почтовый адрес ПЕРМСКИЙ КРАЙ,Г СОЛИКАМСК,УЛ КОММУНИСТИЧЕСКАЯ 21_____________

Юридический адрес 618548, ПЕРМСКИЙ КРАЙ, ГОРОД СОЛИКАМСК, УЛИЦА КОММУНИСТИЧЕСКАЯ, 21

ИНН Заказчика 5919470121

КПП Заказчика 591901001

Отв.лицо (должность,ФИО)слесарь КИП и А Шумилов Владимир Юрьевич_______________

1. Характеристики жидкости

* Плотность и вязкость необходимо указывать при соответствующих значениях температуры

2. Взрывобезопасность Да Нет

ОПРОСНЫЙ ЛИСТ

для выбора термопреобразователя

1. Информация о заказчике
ПРЕДПРИЯТИЕ	АО «Соликамскбумпром»
Тел., e-mail	8 (34253) 6-46-63
Контактное лицо	Шумилов Владимир Юрьевич
2. Параметры измеряемой среды
Измеряемая среда	Пар
Диапазон измеряемых температур, °С	120-160
Давление измеряемой среды, кгс/см2	2-4
3. Требования к термопреобразователю
Длина монтажной части, мм
Диаметр защитной арматуры, мм
Материал защитной арматуры 12Х18Н10Т, 10Х23Н18, 12Х17Н13М2Т, ХН45Ю, 15Х25Т, латунь, другой материал
Способ крепления к объекту без штуцера, со штуцером, с фланцем, сварка	Сварка
Тип НСХ K, L, S, B, N, J, M, 50П, 100П, Pt100, Pt500, Pt1000, 50М, 100М
Выходной сигнал без преобразования, 4-20 мА, HART, PROFIBUS-PA, FOUNDATION Fieldbus	4-20мА
Взрывозащита не требуется, Exia, Exd	Не требуется
Материал соединительной головки пластик, алюминиевый сплав	Пластик
4. Дополнительные технические требования или специальные опции



ОПРОСНЫЙ ЛИСТ

для заказа анализатора влажности

Пожалуйста, сообщите как можно больше информации о конкретном применении заказываемого анализатора. В случае необходимости консультации или помощи при выборе конфигурации анализаторов, обращайтесь, пожалуйста, в наш московский офис

Имя:	Шумилов Владимир Юрьевич	Дата:
Должность:	Слесарь КИП и А	Телефон:	6-46-63
Компания:	АО «Соликамскбумпром»	Факс:	4-81-30

Адрес компании (включая индекс):	618548, Россия, Пермский край, г. Соликамск, ул. Коммунистическая, 21.
Адрес установки (если другой):

Характеристика среды и установочные данные

Число точек измерения влажности:	1

Пожалуйста, приведите следующие данные для каждой точки измерения. влажность сушильный бумагоделательный монтаж

Анализируемая среда:
Измеряемый параметр:	Только влажность	Только содержание кислорода	Влажность и содержание кислорода
Состояние среды:	Газ	Жидкость

Характеристика среды и установочные данные (продолжение)

Наименование и концентрация присутствующих кислых газов (CO2, H2S, Cl2, NОx, SO2 и т.п.):

Необходимый вид контроля:	Периодический	Непрерывный

Рабочее давление Избыточн.	Единицы	Кгс	Минимум	2	Максимум	4	Номинальное	3
Рабочая температура:	Единицы	оС	Минимум	150	Максимум	150	Номинальная	150
Расход:	Единицы	т/ч	Минимум	30	Максимум	30	Номинальный	30

Диаметр трубы в точке отбора пробы:

Диапазон изменения влажности:	Единицы	%	Минимум	7		Максимум	9	Номинальный	9

Описание способа, места установки, и особенностей монтажа элементов каналов (чувствительных элементов, измерительных преобразователей, импульсных линий; вспомогательных устройств и т.д.)

Счетчика пара с вихревым расходомером «Ирга-РВ». Конструктивно расходомер состоит из трех блоков: первичного преобразователя расхода «Ирга-РВП», электронного блока «ВР- 100В» и блока питания. Монтируется в трубопровод при помощи фланцевого метода крепления так, чтобы до и после расходомера был прямой участок трубопровода.

Термопреобразователь с несменным сенсором «WTOPGN-6» монтируется при помощи врезания термопреобразователя в трубопровод.

Демонтаж и монтаж манометра осуществляется при условии, что в трубопроводе нет давления. Устройство должно быть расположено в рабочем положении (возможно отклонение на 5 градусов в любую сторону) или соответственно знаку, находящемуся на циферблате. Монтаж производится с вращением исключительно с задействованием штуцера и гаечного ключа.

Инфракрасный датчик влажности и массы бумажного и картонного полотна А327can устанавливается на выходе бумажного полона из сушильной части БДМ.

2. Расчетная часть

Расчет сушильной части бумагоделательной машины

Данные для расчета

Бумага -- чертежная

В0 = 4200 мм -- обрезная ширина

V = 500 м/мин -- скорость БДМ

q = 120 г/м2 -- масса 1м2 вырабатываемой бумаги

w = 14 кг/м2*ч -- удельный съем воды с рабочей сушильной поверхности

Тк = 95% - конечная сухость бумаги (после сушильной части)

Тн = 42% - начальная сухость бумаги ( перед сушильной частью)

tн = 45оС - температура бумаги перед сушильной части

tк = 95оС - температура бумаги после сушильной части

t? = 95оС -- средняя температура полотна бумаги на свободных участках

tв = 85оС -- температура окружающего воздуха

tн1 = 95оС -- температура пара в первой сушильной

tн2 = 123оС -- температура пара в второй сушильной группы

tн3 = 115оС -- температура пара в третьей сушильной группы

вс = 0,6 -- коэффициент обхвата бумагосушильных цилиндров сеткой

вб = 0,63 -- коэффициент обхвата бумагосушильных цилиндров бумагой

д = 0,0275 м - толщина торцевой крышки цилиндра

д1 = 0,00035м -- толщина бумаги

д2 = 0,005м -- толщина сетки

дб = 0,025м - толщина боковой стенки сушильного цилиндра

л1 = 0,0465Вт/(м*град) -- коэффициент теплопроводности бумаги

л2 = 0,058 -- коэффициент теплопроводности сетки

л = 62,8 Вт/м2*град - коэффициент теплопроводности материала стенки, для чугуна

n1 = 15n/100шт -- число сушильных цилиндров в первой группе

n2 = 30n/1000шт -- число сушильных цилиндров во второй группе

n3 = 55n/100шт -- число сушильных цилиндров в третьей группе

2.1 Производительность БДМ.

Qч.брутто=0,06*BnVq, кг/ч

где: 0,06 -- коэффициент, учитывающий перевод граммов в килограммы и минуты в часы;

V -- скорость БДМ, м/мин;

q -- масса 1м2 вырабатываемой бумаги, г/м2

Bn -- не обрезная ширина бумаги, м

Bn=В0+100, мм

Bn=4200+100=4300мм=4,3м

Qч.брутто=0,06*4,3*500*120=15480кг/ч

Qс.брутто=(Qч.брутто/1000)*24, т/сут

Qс.брутто=(15480/1000)*24=371,52т/сут

Qс.н.=Qс.брутто*Кэф, т/сут

Qс.н=371,52*0,86=319,507т/сут

где: Кэф -- общий коэффициент использования БДМ (из таб. =0,86)

Qгод=Qс.н*Z,т/год

Qгод=319,507*345=110229,984т/год

где: Z -- количество дней работы БДМ в году по нормам проектирования, 345дней

2.2 Расчёт количества бумагосушильных цилиндров и теплового баланса процесса сушки

n=19,1*(V*q*(Тк-Тн))/d*б*Tн*w,шт

n=19,1*(500*0,12*(95-42))/1,5*0,65*42*14=106шт

где: б -- коэффициент обхвата сушильных цилиндров бумагой (от 0,60 до 0,67);

d -- диаметр бумагосушильных цилиндров = 1,5м;

q -- масса 1м2 вырабатываемой бумаги, кг;

w -- удельный съем воды с рабочей сушильной поверхности, кг/м2*ч;

Тк -- конечная сухость бумаги, %;

Тн -- начальная сухоть бумаги, %;

w принимаем [№] стр.605, таб.65.

2.3 Расчет тепла и пара на сушку

Общий расход тепла и пара на сушку бумаги

Qобщ.=Qпол.+Qпот., кДж/ч

Полезный расход тепла на сушку бумаги

Qпол.=G*C*(tk-tн)+Wн*Св*(tk-tн)+W*(i-Cв*tс), кДж/ч

где: G- масса абсолютно сухой бумаги, кг/ч;

С -- теплоемкость абсолютно сухой бумаги, кДж/кг*град (в пределах от 1,22 до 1,30);

tн и tk - температура бумаги перед и после сушильной части, оС

Wн -- масса воды в мокром полотне бумаги, поступающем на сушку, кг/ч;

Св -- теплоемкость воды =4,19 кДж/кг*град;

tc -- средняя температура сушки = tк, оС;

i -- теплосодержание пара, удаляемого из бумаги при средней температуре сушки = 2677,5 кг/ч

G=15480*0,95=14706кг/ч

Поступает на сушку влаги с бумагой:

Wн=G*((100-Тн)/Тн), кг/ч



Wн=14706*((100-42)/42)=20308,286кг/ч

Уходит влага с воздушносухой бумагой:

Wк=G*((100-Тк)/Тк), кг/ч

Wк=14706*((100-95)/95)=774кг/ч

W=Wн-Wк,кг/ч

W=20308,286-774=195304,286кг/ч

Qпол.=14706*1,25*(95-45)+20308,286*4,19*(95-45)+19534,286*(2677,5-95*4,19)=919,125+4254585,917+44527428,223=48782933,265кДж/ч

или 48782933,265/15480=3151,352кДж/кг

Qпот=q1+q2+q3+q5+q7+q8+q9, кДж/ч

Свободными участками бумажного полотна

q1=3,6*Fб*б*(tб-tв), кДж/ч

где: Fб -- поверхность свободных участков бумажного полотна с двух сторон, м2

б -- коэффициент теплоотдачи бумаги по воздуху, Вт/(м2*град)

tб -- средняя температура полотна бумаги на свободных участках, оС

tв -- температура окружающего воздуха, оС

Fб=2*l*b*n, м2

Fб=2*1,2*4,3*106=1093,92м2

где: l -- длина свободного участка бумаги между цилиндрами (составляет от 1,1 до 1,2м, для сушильного цилиндра диаметром d=1,5м)

b - ширина бумажного полотна (условно принимается равной необрезной ширине бумаги на накате Bn)

Коэффициент теплоотдачи б может быть определен по эмпирической формуле:

б=5,58+3,95*V, Вт/(м2*град)

V=500м/мин=500/60=8,33м/с

б=5,58+3,95*8,33=38,5Вт/(м2*град)

q1=3,6*1093,92*38,5(95-85)=1516173,12кДж/ч

Свободными участками сушильных сеток

q2=3,6*Fс*б*(tб-tв), кДж/ч

Fс=2*Вс*[ Lс-(П*d*n* вб)], м2

Где: Вс-стандартная ширина сетки, м

Lс=d*n*k, м

Где: Lс - сушильная длина сетки, м

n - общее количество бумагосушильных цилиндров

k - опытный коэффициент = 5

Lс=1,5*106*5=795м

Fс=2*4,7*[795-(3,14*1,5*106*0,63)]=4660,559м2

Коэффициент теплоотдачи бопределяем по эмпирической формуле для шероховатой поверхности:

б=6,16+4,187*( V/60), Вт/м2*град

б =6,16+4,187*(500/60)=41,052Вт/м2*град



q2=3,6*4660,559*41,052*(95-85)=6887709,65

Днищами бумагосушильных цилиндров

q3=3,6*2*F*K[(tн1- tв)* n1+( tн2- tв)* n2+( tн3- tв)* n3], кДж/ч

где: F - торцевая поверхность одного цилиндра,м2

K - коэффициент теплопередачи пара воздуху через торцевую стенку цилиндра,Вт/м2*град

n1,n2,n3 - число сушильных цилиндров по группам (сушильная часть разбита на три сушильных группы)

n1=(106*15)/100=16шт

n2=(106*30)/100=32шт

n3=(106*55)/100=58шт

tн1,tн2,tн3 - температура пара в сушильных группах, оС

Коэффициент теплопередачи вычисляем по формуле:

K=1/(1/б1+ д/л+1/б2), Вт/м2*град

Где: б1 - коэффициент теплоотдачи от пара стенке сушильного цилиндра, 5815 Вт/м2*град

д - толщина торцевой крышки цилиндра, м

л - коэффициент теплопроводности материала стенки, для чугуна 62,8 Вт/м2*град

б2 - коэффициент теплоотдачи от торцевой стенки цилиндра воздуха, Вт/(м2*град)2



б2=5,58+3,95*v

v=500/(60*2)=4,167 - так как две торцевые поверхности

б2=5,58+3,95*4,167=22,05Вт/(м2*град)2

K=1/(1/5815+0,0275/62,8+1/22,05)=21,76Вт/м2*град

F=(П*d2)/2,м2

F=(3,14*1,52)/2=1,77м2

q3=3,6*2*1,77*21,76*[(95-85)*16+(123-85)*32+(115-85)*58]=864097,96кДж/ч

Открытой боковой поверхностью бумагосушильных цилиндров:

q5=3,6*К*П*d[(1-вб)*Bn+(1/вс)*(Bc-Bn)*[(tн1-tв)*n1+(tн2-tв)*n2+(tн3-tв)*n3], кДж/ч

Где: вс - коэффициент обхвата бумагосушильных цилиндров сеткой

вб - коэффициент обхвата бумагосушильных цилиндров бумагой

Bn - средняя ширина бумажного полотна, м

Bc - стандартная ширина сетки 4,7м

tв - температура окружающего воздуха, оС

Вычисляем коэффициент теплопередачи по формуле:

К=1/(1/б1+ дб/л+1/б2)

К=1/(1/5815+0,025/62,8+1/22,05)=21,77

q5=3,6*3,14*1,5*21,77*[(1-0,63)*4,3+(1-0,6)*(4,7-4,3)]*[(95-85)*16+(123-85)*32+(115-85)*58]=2014027,011кДж/ч

Боковой поверхностью бумагосушильных цилиндров, покрытой бумагой и сеткой:



q7=3,6*К*П*d*Bn*вб*[(tн1-tв)*n1+( tн2-tв)*n2+(tн3-tв)*n3], кДж/ч

К=1/(1/б1+дб/л+д1/л1+д2/л2+1/б2),Вт/м2*град

Где: д1 - толщина бумаги, м

л1 - коэффициент теплопроводности бумаги

д2 - толщина сетки, м

л2-коэффициент теплопроводности сетки

К=1/(1/5815+0,025/62,8+0,00035/0,0465+0,005/0,058+1/22,05)

=7,02кДж/ч

q7=3,6*7,02*3,14*1,5*4,3*0,63*[(95-85)*16+(123-85)*32+(115-85)*58]=1004769,78кДж/ч

Боковой поверхностью бумагосушильных цилиндров, покрытой сеткой, но не покрытой бумагой:

q8=3,6*К*П*d*Bn*(дб-дс)*[(tн1- tв)* n1+( tн2- tв)* n2+( tн3- tв)* n3], кДж/ч

К=1/(1/б1+ дб/л+д1/л1+1/б2),Вт/м2*град

К=1/(1/5815+0,025/62,8+0,00035/0,0465+1/22,05)=18,7кДж/ч

q8=3,6*18,7*3,14*1,5*4,3*(0,63-0,6)*[(95-85)*16+(123-85)*32+(115-85)*58]=127453,437кДж/ч

Боковой поверхностью бумагосушильных цилиндров, окрытой сеткой, но не покрытой бумагой:

q9=3,6*К*П*d*(Bc- Bn)*вс*[(tн1- tв)* n1+( tн2- tв)* n2+( tн3- tв)* n3], кДж/ч

К=1/(1/б1+ дб/л+д2/л2+1/б2),Вт/м2*град



К=1/(1/5815+0,025/62,8+0,005/0,058+1/22,05)=7,43Вт/м2*град

q9=3,6*7,43*3,14*1,5*(4,7-4,3)*0,6*[(95-85)*16+(123-85)*32+(115-85)*58]=94215,376кДж/ч

Общие потери при сушки составляют:

Qпот=q1+q2+q3+q5+q7+q8+q9,кДж/ч

Qпот=1516173,12+6887709,65+864097,96+2014027,011+1004769,78+127453,437+94215,376=12508446,334кДж/ч

12508446,334/15480=808,039кДж/кг

Qобщ.=Qпол.+Qпот., кДж/ч

Qобщ.=48782933,265+12508446,334=61291379,599кДж/ч

Или Qуд=61291379,599/15480=3959,391кДж/кг

Термическмй коэффициент полезного действия сушильной части машины ? равен:

?=(Qпол/Qобщ)*100%

?=(48782933,265/61291379,599)*100%=79%

Dуд=Qуд/(Iп-Ik),кг/кг бумаги

Где:Iп -энтальпия пара = 2708,44кДж

Ik - энтальпия конденсата = 502,42 кДж/кг

Dуд=3959,391/(2708,44-502,42)=1,8кг/кг бумаги

Размещено на Allbest.ru