宿舍储水槽水位测量系统设计方案.docx

储水槽水位测量系统设计方案广西职业技术 学院 电气自动化技术 专业 目录任务及要求 1设计图 2工程计算 3材料清单 4设备选型依据 5技术说明 6设计存在问题 7设计任务及要求一、采用压力(差压)测量方法二、工艺要求(1)水槽高度:15m 直径:10m(2)水槽水位保持在100.3m(3)水槽原有压力60KPa设计思路：在工业生产过程中，因为要求被控变量保持恒定或者在定值附近，被控量是水，不是危险液体，也不是粘稠性大的液体。所以选用定值控制系统、液位控制系统，然后通过,输出标准信号给调节阀，调节阀改变开启度，控制进水量。控制系统方案的确定设定值被控变量检测变送器设计图工程计算罐体的体积计算：高（h）=15m 直径（d)=10m 半径（r）=5m圆周率（）= 3.14 常数（g）=9.8 水密度（）=1.0*103kg/m3底面周长： c=2r=2*3.14*5=31.4m底面积 ： S=r=3.14*5*5=78.5 m侧面积 ： S=ch= 31.4*15 =471 m水槽原有压强： P1=60 KPa水槽装水时压强： P2=gh=1.0*10*9.8*10.3 =100.9 KPa则水箱底部总压强：P=P1+P2=100.9+60=160.9 KPa=0.16MPa钢材重量计算公式重量(吨)=厚度(mm)宽度(m)长度(m)密度值根据咨询相关专业人士，以及查阅相关资料以及相关公式。水位10.3米这样，所以我们选用12mm厚的钢板，以及还要考虑再加30%的压强。A3钢的密度为： 7.85g/cm3钢板壁厚=（内压*内径）/（钢材工作屈服度焊点系数2-内压）钢材屈服度=31.4MPa 焊点系数（u）=1.0 圆柱形水槽所需的钢板：我们决定用四周用12mm厚度的钢板：水槽侧面的钢板重量=0.012m*15m*31.4m*7.85=44.4(吨)水槽底部的钢板重量=0.012m*78.5 m2*7.85=7.4(吨)因为顶部压强不大，有时候人在上面做业，可考虑薄点的钢板，故选6mm的钢板顶部的重量=0.006m*78.5 m2*7.85=3.70(吨)总用钢=侧面积+底面积+顶部=44.4+7.4+3.70=55.5(吨)罐体钢总价格为：55.55500=313266元压力表：当水位在10m0.3m时的压强:P3(9.7m)= gh=95.06 KPa=0.095 MPaP4(10.3m)= gh=100.94 KPa=0.1 MPa故选压力表时量程刻度要可以显示这个范围水槽底座：底部半径：5.5m 高度：0.5m体积：V1=3.14*5.5*5.5*0.5=47.5m3每立方米C25的价格大约为： 315元/m3所以大约所需价格为： 47.5*315=14962.5(元）水槽楼梯钢筋根：两边高用量：15.5*2=31m横的需要40，每根30cm:40*30=1200CM=12M共需要楼梯量：31+12=43m玻璃钢：每米需要10元。所以楼梯价格为：10*43=430元材料明细表序号名称型号（规格）数量单位生产厂家单价/元总价/元1导压管14216米上海豫沪实业有限公司568962避雷针GH系列1组上海勇为电气有限公司600060003不锈钢焊条A30716包河北特种耐焊条厂7011204直通弯头14mm6个河北圣天管件集团有限公司1307805弯通弯头14mm2个河北圣天管件集团有限公司1302606导压管不锈钢阀门DN502个上海锦豪不锈钢制品有限公司1362727手动不锈钢阀门DN502个上海锦豪不锈钢制品有限公司661328差压变送器JK33511个上海自动化仪表有限公司158015809电动执行器AOX-EDRV31个浙江澳翔自控有限公司380948010法兰DN10DN10007对河北圣天管件集团有限公司4028011进水钢管304不锈钢100 /4.0mm23KG无锡金鼎信1739112出水钢管304不锈钢100 /4.0mm23KG无锡金鼎信12313底座水泥C2547.5立方米华润混凝土公司31514962.514A3钢Q23555.5吨东莞市长安精选合金制品商行550031326615楼梯钢筋玻璃钢43米泉州创新玻璃纤维复合材料有限公司10430总计/元340873设备选型依据本设计的原理是为了让水罐可以长期使用，是一个高规格是设计，是为减少外界对水槽的影响，减少维护的次数，减少换零件的次数，手动控制阀都放在下面方便人工的控制。差压变送器于电动执行器在一个方向，方便安装及测试。楼梯考虑到人上去的舒服于安全性，所以宽为30cm，每根距离为40cm。在导压管连接处，选用特定的不锈钢接头，防止再测压连接处漏压，对测量产生误差。设计的出口出，方便工作人员需要进去维护。测压点：水槽的测压点应选在水槽的底部；原因：(1).测量流动介质的压力时，应使取压力点与流动方向垂直，清除钻孔毛刺;(2)测量液体压力时，取压点应在管道下部，使导压管内不积存气体，测量气体时，取压点应在管道上方，使导压管内不积存液体;测压孔口的直径：导压管直径应选14mm，因为导压管型号选择142，所以测压孔口直径应选为14mm避雷针:采用GH系列环形钢管避雷针独立避雷针的方式,Q235镀锌圆钢，高度为1米。优点：采用钢管作为塔柱材料,风荷载系数小,抗风能力强,塔柱采用外法兰盘连接,螺栓受拉,不易破坏,降低维护成本塔柱正三角型布置,节约钢材,跟开小,占地面积小,节约土地资源,选址便利塔身自重轻,运输和安装便捷,建设工期短塔型随风荷载曲线变化设计,线条流畅,遇罕遇风灾不易倒塌,减少人畜伤亡设计符合国家钢结构设计规范和塔桅设计规程,结构安全可靠.抗损能力:风10级/地震6级。水塔焊接:采用A307直径为5.0mm不锈钢焊条。说明：A307是碱性药皮的Cr23Ni13不锈钢焊条，熔敷金属具有良好的抗裂性能及抗氧化性能。采用直流反接，可进行全位置焊接,焊接电流为140200导压管：由于导压管直接接触工艺介质，所以管子的选择与被侧介质的物理性质、化学性质和操作条件有关。总的要求是导压管工作在有压或常压条件下。必须具有一定的强度和密封性。因此这类管道应该选用无缝钢管。根据工程标准得知选材标准为：低压(PN6.3MPa)测量管道，其规格常为1215、142、 183、 223中压(PN16MPa)测量管道，其规格常为122、13、184、224。高压(PN32MPa)测量管道，其规格常为14 x 4、195。在中低压介质中，常用的导压管为142不锈钢管，这是使用最多的一种管子，所以导压管选用该型号。经调查得知（上海锡金金属材料有限公司、上海豫沪实业有限公司、江苏华东气体阀门有限公司）均有该型号导压管通过对比得知上海豫沪实业有限公司生产的导压管性价比高、顾客好评率高、商家服务态度好。直通弯头:河北圣天管件集团有限公司河北沧州孟村弯管件加工厂河北华易钢管制造有限公司：内外定径、光亮退火最后抛光成型，做工精确，精度高。具有禁油洁净度高、耐腐蚀、耐高温壁厚均匀、表面光洁度高等特点，钢管柔韧性良好，安装方便，可采用自动焊接、卡套连接等方式。最后选用河北圣天管件集团有限公司进水管选择304不锈钢： 304不锈钢是一种通用性的不锈钢材料，防锈性能比200系列的不锈钢材料要强。耐高温方面也比较好，能高到到1000-1200度。304不锈钢具有优良的不锈耐腐蚀性能和较好的抗晶间腐蚀性能。对氧化性酸，在实验中得出：浓度65%的沸腾温度以下的硝酸中，304不锈钢具有很强的抗腐蚀性。对碱溶液及大部分有机酸和无机酸亦具有良好的耐腐蚀能力。厂家：无锡金鼎信 现货库存,发货迅速，304不锈钢板质量过硬! 楼梯钢筋：选择玻璃钢钢材 耐腐蚀、耐老化、强度高、硬度大、质量轻、使用寿命强。玻璃钢矩形管10元/米。厂家：泉州创新玻璃纤维复合材料有限公司 质量可靠,价格合理，服务到位JK3351数字化电容压力/差压变送器价格：1580元公司：江苏巨科仪表有限公司上海自动化仪表有限公司天津市比利科技发展有限公司底座混凝土：经市场调查华润混凝土公司是一家信誉和商品质量较好的公司手动阀门：厂家： 远大重工阀门有限公司不锈钢丝口截止阀（B型) J11W-16P 螺纹截止阀 DN50不锈钢二片式球阀 2PC螺纹球阀DN50厂家： 郑蝶家居专营店埃美柯黄铜加厚内丝截止阀302 DN50不锈钢一片式球阀 螺纹球阀 不锈钢球阀门DN50厂家：上海锦豪不锈钢制品有限公司304不锈钢丝扣内螺纹截止阀DN50304一片式球阀 内螺纹球阀DN50选择上海锦豪不锈钢制品有限公司，产品价格相对便宜，可靠性好截止阀优点：1.截止阀结构比闸阀简单，制造与维修都较方便。2.密封面不易磨损及擦伤，密封性好，启闭时阀瓣与阀体密封面之间无相对滑动，因而磨损与擦伤均不严重，密封性能好，使用寿命长。3.介质流动方向公称压力PN16MPa时，一般采用顺流，介质从阀瓣下方向上流；公称压力PN20MPa时，一般采用逆流，介质从阀瓣上方向下流以增加密封件能。使用时，截止阀介质只能单方向流动，不能改变流动方向。4.截止阀的阀杆轴线与阀座密封面垂直。阀杆开启或关闭行程相对较短，并具有非常可靠的切断动作，使得这种阀门适合作为介质的切断或调节及节流使用。球阀的优点1、流体阻力小，球阀是所有阀类中流体阻力最小的一种，即使是缩径球阀，其流体阻力也相当小。2、开关迅速、方便，只要阀杆转动90，球阀就完成了全开或全关动作，很容易实现快速启闭。3、密封性能好。球阀阀座密封圈一般采用聚四氟乙烯等弹性材料制造，易于保证密封，而且球阀的密封力随着介质压力的增加而增大。5、球阀的启闭只做90转动，故容易实现自动化控制和远距离控制，球阀可配置气动装置、电动装置、液动装置、气液联动装置或电液联动装置。安装阀门时应注意事项1.搬运阀门时不允许随手抛掷堆放时，碳钢阀门同不锈钢阀门及有色金属阀门应分开。阀门吊装时，钢丝绳索应拴在阀体与阀盖的连接法兰处，切勿拴在手轮或阀杆上，以防损坏阀杆和手轮。2.明杆阀门不能直接埋地敷设，以防锈蚀阀杆只能在有盖地沟内安装，阀门应安装在操作、检查、拆装、维修及操作方便的位置。4.将阀门垂直向上或安装在上半圆范围内水平管道最好将阀门垂直向上或将阀杆安装在上半圆范围内，但不得将阀杆朝下安装垂直管道上的阀门阀杆、手轮必须顺着操作巡回线方向安装。有条件时，阀门应尽可能集中安装，以便于操作。高于地面4m以上的塔区管道上的阀门，均不应设置在平台以外，以便于安装与操作。 电动控制阀 ： 唐山鼎驰自动化设备有限公司扬州贝尔阀门控制有限公司浙江澳翔自控有限公司最后选用浙江澳翔自控有限公司是一家采用现代高新技术,专门从事电动蝶阀,电动执行器,电动阀门,电动球阀,气动执行器等驱动装置的研究、开发、销售为一体的综合性公司,已有多年的生产经验,严格按照ISO9001-2000国际质量保证体系组织生产、管理与技术创新,使欧西玛产品始终处于国内外先进水平,且品种多、规格齐、外形美观、性能稳定、力矩大、使用寿命长等优点.气缸采用优质铝合金挤压成型,表面进行硬质氧化处理,配套零部件均由特殊耐磨材料制造和优质配套件,极大地提高了各种执行器的整体性能,经国家机械工业自动化仪表质量监督检测中心检测,均为优质合格产品,并符合GB/T4213-1992标准的各项规定设计存在问题本设计中对价格的对比还不是很充分，还是有不合理的地方，在接口处还没有办法更好的使用接口，对语言的的组织能力还是不够的，没有办法准确的找到重点，在设计图纸的时候没有很好的安排好排版。对于项目的总负责没有能够很好的把每个小项目分配下去，导致大部分是需要自己动手的，使整个项目没有发挥大家的知识，没有在水槽的展现中体现集体力量。