Bài tập lớn thiết kế pid

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA KỸ THUẬT HOÁ HỌC BÀI TẬP LỚN THIẾT KẾ PID 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, 14052021 ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA KỸ THUẬT HOÁ HỌC BÀI TẬP LỚN THIẾT KẾ PID CHƯƠNG 5: LỰA CHỌN VÀ XÁC ĐỊNH KÍCH CỠ VAN ĐIỀU KHIỂN GVHD: Nguyễn Thành Duy Quang SVTH: Trần Trọng Thiện MSSV: 1713313 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.

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 BÀI LÀM 4 Ps P0  Pb 1.953*10 q  40( psi ) Pv P  Ps Pde (1  2.44*10  q )  1.953*10  q  40( psi) q fullvan 110% * qn 110%*320 352( gal / min) f (l ) R l  50l  Cv  q fullvan 352 334.048   Pv Pv Pv Nf (l ) 1*1* gs 0.9 q f (l )  NCv  q R l   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 kích cỡ van điều khiển Các tiêu chí lựa chọn: - Các giá trị Kcv nằm khoảng giới hạn 50% giá trị trung bình - Các giá trị Kcv ≥ 0.5 - Chọn Pv phù hợp với công suất bơm chi phí mua, vận hành bơm tối ưu 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 thỏa mãn 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 thỏa mãn 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 Pde (psi) 101.5 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 0.2 0.3 0.3 0.4 0.4 0.5 0.5 0.6 0.6 0.6 0.7 0.7 0.7 0.8 0.9 0.9 l 0.1 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0  q %l % q 20 13.2 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 0.6 0.8 1.0 1.1 1.3 1.4 1.5 1.5 1.5 1.5 1.4 1.3 1.1 0.9 0.6 1.1 % 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 thỏa mãn tiêu chí d) Với M = 0.24 Cv 149.4 Pde (psi) 99.1 q(gal/ min) Pv (psi) 30 58.79 50 58.09 70 57.04 90 55.64 l 0.0 0.1 0.2 0.3 l 0.1 0.0 0.0 0.0  q %l % q 20 13.2 5.68 20 8.85 5.68 20 6.75 5.68 20 5.55 5.68 Kcv Kcvt b 0.4 0.6 0.8 1.0 1.1 % 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 0.4 0.4 0.5 0.5 0.6 0.6 0.6 0.7 0.7 0.8 0.8 0.9 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.1 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 5.68 1.1 1.3 1.4 1.5 1.5 1.5 1.5 1.4 1.3 1.1 0.8 0.5 -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 Không phù hợp Kết luận: Loại M=DPv/DPs = 0.24 khơng thỏa mãn tiêu chí e) Với M = 0.25 Cv 141.7 Pde (psi) 99.9 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 0.2 0.2 0.3 0.4 0.4 0.5 0.5 0.5 0.6 0.6 l 0.1 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0  q %l % q 20 13.2 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 0.6 0.8 1.0 1.1 1.3 1.4 1.5 1.5 1.5 1.5 1.1 % 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 0.6 0.7 0.7 0.8 0.8 0.9 0.0 0.0 0.0 0.0 0.1 20 3.91 5.68 20 4.31 5.68 20 5.03 5.68 20 6.47 5.68 20 10.1 5.68 1.4 1.3 1.1 0.8 0.5 -26.19 Phù hợp -14.49 Phù hợp 2.03 Phù hợp 23.80 Phù hợp 51.53 Không 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 khơng thỏa mãn tiêu chí f) Với M = 0.26 Cv 135.1 Pde (psi) 100.7 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 0.2 0.3 0.3 0.4 0.4 0.5 0.5 0.5 0.6 0.6 0.7 0.7 0.7 0.8 0.8 l 0.1 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.1  q 2 2 2 2 2 2 2 2 %l % q 13.2 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 0.6 0.8 1.0 1.1 1.3 1.4 1.5 1.5 1.5 1.5 1.4 1.3 1.1 0.9 0.5 1.1 350 6.73 0.9 Kết luận: Chọn M=DPv/DPs = 0.26 thỏa mãn tiêu chí xem phương án tối ưu