Bài tập lớn thiết kế pid
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (268.13 KB, 8 trang )
ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA KỸ THUẬT HOÁ HỌC
BÀI TẬP LỚN
THIẾT KẾ P&ID
CHƯƠNG 5: LỰA CHỌN VÀ XÁC ĐỊNH
KÍCH CỠ VAN ĐIỀU KHIỂN
GVHD: Nguyễn Thành Duy Quang
SVTH: Trần Trọng Thiện
MSSV: 1713313
Tp.HCM, 14/05/2021
Assignment chương 5
BÀI LÀM
4
2
Ps P0 Pb 1.953*10 q 40( psi )
Pv P Ps Pde (1 2.44*10 6 q 2 ) 1.953*10 4 q 2 40( psi)
q fullvan 110% * qn 110%*320 352( gal / min)
f (l ) R l 1 50l 1
Cv
q fullvan
352
334.048
Pv
Pv
Pv
Nf (l )
1*1*
gs
0.9
q
f (l )
NCv
q
R l 1 l 1 ln
Pv
NCv
gs
gs
Pv
q
/ ln( R) 0.987 0.256 ln
Cv Pv
Đặt M = Pv/Ps
Tính Cv theo M = Pv/Ps
qn (gal/min)
qfull van (gal/min)
320
352
M=DPv/DPs
0.33
0.30
0.27
0.26
0.25
0.24
Pde (psi)
106.38
103.98
101.58
100.78
99.98
99.18
DPv full van (psi)
10.02
8.34
6.67
6.11
5.55
5.00
Cv
105.54
115.64
129.34
135.12
141.74
149.45
Các phương án lựa chọn van và kích cỡ van điều khiển
Các tiêu chí lựa chọn:
- Các giá trị Kcv đều nằm trong khoảng giới hạn 50% của giá trị trung bình.
- Các giá trị của Kcv ≥ 0.5.
- Chọn Pv phù hợp với công suất của bơm và chi phí mua, vận hành bơm là tối ưu
nhất.
Với M = 0.33
Cv
105.54
Pde (psi)
106.38
q(gal/min)
Pv
(psi)
l
l
q
%l
%
q
Kcv
30
65.97
0.13
0.13
20
13.22
5.68
0.43
64.60
50
70
90
110
130
150
170
190
210
230
250
270
290
310
330
350
65.24
64.15
62.69
60.87
58.69
56.14
53.23
49.96
46.32
42.32
37.95
33.22
28.12
22.67
16.84
10.66
0.26
0.35
0.42
0.47
0.52
0.56
0.60
0.64
0.67
0.71
0.74
0.78
0.82
0.86
0.92
0.99
0.09
0.07
0.06
0.05
0.04
0.04
0.04
0.04
0.03
0.04
0.04
0.04
0.04
0.05
0.07
20
20
20
20
20
20
20
20
20
20
20
20
20
20
20
8.83
6.73
5.51
4.74
4.23
3.89
3.66
3.53
3.49
3.53
3.67
3.96
4.47
5.40
7.37
5.68
5.68
5.68
5.68
5.68
5.68
5.68
5.68
5.68
5.68
5.68
5.68
5.68
5.68
5.68
0.64
0.84
1.03
1.20
1.34
1.46
1.55 1.21
1.61
1.63
1.61
1.55
1.43
1.27
1.05
0.77
47.01
30.45
15.14
1.37
-10.58
-20.42
-27.84
-32.54
-34.23
-32.60
-27.34
-18.15
-4.70
13.36
36.47
Kcvtb
% Kcv/
Kcvtb
Xét tiêu chí
Khơng phù
hợp
Phù hợp
Phù hợp
Phù hợp
Phù hợp
Phù hợp
Phù hợp
Phù hợp
Phù hợp
Phù hợp
Phù hợp
Phù hợp
Phù hợp
Phù hợp
Phù hợp
Phù hợp
Kết luận: Chọn M=DPv/DPs = 0.33 vì thỏa mãn các tiêu chí
b) Với M = 0.3
Cv
115.64
Pde (psi)
103.98
q(gal/min)
Pv (psi)
l
l
q
%l
%
q
Kcv
30
63.57
0.11
0.13
20
13.22
5.68
0.43
63.97
50
70
90
110
130
150
170
190
210
230
250
270
290
310
330
350
62.86
61.78
60.34
58.54
56.39
53.88
51.00
47.77
44.18
40.23
35.91
31.25
26.22
20.83
15.08
8.97
0.24
0.33
0.40
0.45
0.50
0.54
0.58
0.62
0.65
0.69
0.73
0.76
0.80
0.85
0.91
0.99
0.09
0.07
0.06
0.05
0.04
0.04
0.04
0.04
0.04
0.04
0.04
0.04
0.05
0.06
0.08
20
20
20
20
20
20
20
20
20
20
20
20
20
20
20
8.84
6.73
5.52
4.76
4.25
3.91
3.69
3.56
3.53
3.59
3.75
4.08
4.65
5.73
8.15
5.68
5.68
5.68
5.68
5.68
5.68
5.68
5.68
5.68
5.68
5.68
5.68
5.68
5.68
5.68
0.64
0.84
1.03
1.19
1.34
1.45
1.54 1.19
1.59
1.61
1.58
1.51
1.39
1.22
0.99
0.70
46.07
29.26
13.75
-0.16
-12.18
-21.98
-29.27
-33.73
-35.04
-32.88
-26.95
-16.90
-2.41
16.90
41.54
Kết luận: Chọn M=DPv/DPs = 0.30 vì thỏa mãn các tiêu chí
Kcvtb
% Kcv/
Kcvtb
Xét tiêu
chí
Khơng
phù hợp
Phù hợp
Phù hợp
Phù hợp
Phù hợp
Phù hợp
Phù hợp
Phù hợp
Phù hợp
Phù hợp
Phù hợp
Phù hợp
Phù hợp
Phù hợp
Phù hợp
Phù hợp
Với M = 0.27
Cv
129.3
4
Pde
(psi)
101.5
8
q(gal/
min)
Pv
(psi)
30
61.18
50
60.47
70
59.41
90
57.99
110
56.22
130
54.09
150
51.61
170
48.77
190
45.58
210
42.04
230
38.14
250
33.88
270
29.27
290
24.31
310
18.99
330
13.32
350
7.29
l
0.0
9
0.2
2
0.3
1
0.3
7
0.4
3
0.4
8
0.5
2
0.5
6
0.6
0
0.6
3
0.6
7
0.7
0
0.7
4
0.7
9
0.8
3
0.9
0
0.9
9
l
0.1
3
0.0
9
0.0
7
0.0
6
0.0
5
0.0
4
0.0
4
0.0
4
0.0
4
0.0
4
0.0
4
0.0
4
0.0
4
0.0
5
0.0
6
0.0
9
q
%l
%
q
20
13.2
3
5.68
20
8.84
5.68
20
6.74
5.68
20
5.53
5.68
20
4.77
5.68
20
4.26
5.68
20
3.93
5.68
20
3.71
5.68
20
3.60
5.68
20
3.58
5.68
20
3.65
5.68
20
3.84
5.68
20
4.21
5.68
20
4.87
5.68
20
6.14
5.68
20
9.22
5.68
Kcv
Kcvt
b
0.4
3
0.6
4
0.8
4
1.0
3
1.1
9
1.3
3
1.4
5
1.5
3
1.5
8
1.5
9
1.5
6
1.4
8
1.3
5
1.1
7
0.9
3
0.6
2
1.1
7
% Kcv/
Kcvtb
Xét tiêu chí
63.25
Khơng phù
hợp
45.03
Phù hợp
27.92
Phù hợp
12.19
Phù hợp
-1.88
Phù hợp
-13.96
Phù hợp
-23.74
Phù hợp
-30.88
Phù hợp
-35.06
Phù hợp
-35.94
Phù hợp
-33.20
Phù hợp
-26.51
Phù hợp
-15.51
Phù hợp
0.15
Phù hợp
20.87
Phù hợp
47.27
Phù hợp
Kết luận: Chọn M=DPv/DPs = 0.27 vì thỏa mãn các tiêu chí
d) Với M = 0.24
Cv
149.4
5
Pde
(psi)
99.1
8
q(gal/
min)
Pv
(psi)
30
58.79
50
58.09
70
57.04
90
55.64
l
0.0
5
0.1
9
0.2
8
0.3
4
l
0.1
3
0.0
9
0.0
7
0.0
6
q
%l
%
q
20
13.2
3
5.68
20
8.85
5.68
20
6.75
5.68
20
5.55
5.68
Kcv
Kcvt
b
0.4
3
0.6
4
0.8
4
1.0
2
1.1
4
% Kcv/
Kcvtb
Xét tiêu chí
62.45
Khơng phù
hợp
43.84
Phù hợp
26.41
Phù hợp
10.42
Phù hợp
110
53.89
130
51.79
150
49.34
170
46.54
190
43.39
210
39.89
230
36.05
250
31.85
270
27.30
290
22.40
310
17.15
330
11.56
350
5.61
0.4
0
0.4
5
0.4
9
0.5
3
0.5
7
0.6
0
0.6
4
0.6
8
0.7
2
0.7
6
0.8
1
0.8
8
0.9
8
0.0
5
0.0
4
0.0
4
0.0
4
0.0
4
0.0
4
0.0
4
0.0
4
0.0
4
0.0
5
0.0
7
0.1
1
20
4.79
5.68
20
4.28
5.68
20
3.95
5.68
20
3.74
5.68
20
3.64
5.68
20
3.63
5.68
20
3.72
5.68
20
3.94
5.68
20
4.36
5.68
20
5.12
5.68
20
6.66
5.68
20
10.7
6
5.68
1.1
9
1.3
3
1.4
4
1.5
2
1.5
6
1.5
7
1.5
3
1.4
4
1.3
0
1.1
1
0.8
5
0.5
3
-3.83
Phù hợp
-15.99
Phù hợp
-25.73
Phù hợp
-32.70
Phù hợp
-36.56
Phù hợp
-36.97
Phù hợp
-33.57
Phù hợp
-26.02
Phù hợp
-13.95
Phù hợp
3.03
Phù hợp
25.36
Phù hợp
53.82
Khơng phù
hợp
Kết luận: Loại M=DPv/DPs = 0.24 vì khơng thỏa mãn các tiêu chí
e) Với M = 0.25
Cv
141.7
4
Pde
(psi)
99.9
8
q(gal/
min)
Pv
(psi)
30
59.58
50
58.88
70
57.83
90
56.42
110
54.66
130
52.56
150
50.10
170
47.28
190
44.12
210
40.61
230
36.74
l
0.0
7
0.2
0
0.2
9
0.3
5
0.4
1
0.4
6
0.5
0
0.5
4
0.5
8
0.6
1
0.6
l
0.1
3
0.0
9
0.0
7
0.0
6
0.0
5
0.0
4
0.0
4
0.0
4
0.0
4
0.0
4
0.0
q
%l
%
q
20
13.2
3
5.68
20
8.84
5.68
20
6.75
5.68
20
5.54
5.68
20
4.78
5.68
20
4.28
5.68
20
3.94
5.68
20
3.73
5.68
20
3.62
5.68
20
3.61
5.68
20
3.69
5.68
Kcv
Kcvt
b
0.4
3
0.6
4
0.8
4
1.0
3
1.1
9
1.3
3
1.4
4
1.5
2
1.5
7
1.5
7
1.5
1.1
5
% Kcv/
Kcvtb
Xét tiêu chí
62.73
Khơng phù
hợp
44.25
Phù hợp
26.94
Phù hợp
11.03
Phù hợp
-3.15
Phù hợp
-15.28
Phù hợp
-25.04
Phù hợp
-32.07
Phù hợp
-36.04
Phù hợp
-36.61
Phù hợp
-33.44
Phù hợp
250
32.53
270
27.96
290
23.04
310
17.77
330
12.14
350
6.17
5
0.6
9
0.7
3
0.7
7
0.8
2
0.8
8
0.9
9
4
0.0
4
0.0
4
0.0
5
0.0
6
0.1
0
20
3.91
5.68
20
4.31
5.68
20
5.03
5.68
20
6.47
5.68
20
10.1
7
5.68
4
1.4
5
1.3
2
1.1
3
0.8
8
0.5
6
-26.19
Phù hợp
-14.49
Phù hợp
2.03
Phù hợp
23.80
Phù hợp
51.53
Khơng phù
hợp
% Kcv/
Kcvtb
Xét tiêu chí
63.00
Khơng phù
hợp
44.65
Phù hợp
27.44
Phù hợp
11.62
Phù hợp
-2.50
Phù hợp
-14.61
Phù hợp
-24.37
Phù hợp
-31.46
Phù hợp
-35.54
Phù hợp
-36.27
Phù hợp
-33.32
Phù hợp
-26.35
Phù hợp
-15.01
Phù hợp
1.07
Phù hợp
22.30
Phù hợp
49.35
Phù hợp
Kết luận: Loại M=DPv/DPs = 0.25 vì khơng thỏa mãn các tiêu chí
f) Với M = 0.26
Cv
135.1
2
Pde
(psi)
100.7
8
q(gal/
min)
Pv
(psi)
30
60.38
50
59.68
70
58.62
90
57.20
110
55.44
130
53.32
150
50.85
170
48.03
190
44.85
210
41.32
230
37.44
250
33.20
270
28.62
290
23.67
310
18.38
330
12.73
l
0.0
8
0.2
1
0.3
0
0.3
7
0.4
2
0.4
7
0.5
1
0.5
5
0.5
9
0.6
2
0.6
6
0.7
0
0.7
3
0.7
8
0.8
3
0.8
9
l
0.1
3
0.0
9
0.0
7
0.0
6
0.0
5
0.0
4
0.0
4
0.0
4
0.0
4
0.0
4
0.0
4
0.0
4
0.0
4
0.0
5
0.0
6
0.1
0
q
2
0
2
0
2
0
2
0
2
0
2
0
2
0
2
0
2
0
2
0
2
0
2
0
2
0
2
0
2
0
2
0
%l
%
q
13.2
3
5.68
8.84
5.68
6.75
5.68
5.54
5.68
4.78
5.68
4.27
5.68
3.94
5.68
3.72
5.68
3.61
5.68
3.59
5.68
3.67
5.68
3.87
5.68
4.26
5.68
4.95
5.68
6.30
5.68
9.66
5.68
Kcv
Kcvt
b
0.4
3
0.6
4
0.8
4
1.0
3
1.1
9
1.3
3
1.4
4
1.5
3
1.5
7
1.5
8
1.5
5
1.4
7
1.3
4
1.1
5
0.9
0
0.5
9
1.1
6
350
6.73
0.9
9
Kết luận: Chọn M=DPv/DPs = 0.26 vì thỏa mãn các tiêu chí và xem là phương án
tối ưu nhất.
