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化工仪表与自动化第五版第六章作业及答案最新文档.doc
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化工仪表与自动化第五版第六章作业及答案最新文档.doc
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化工仪表与自动化第五版第六
章作业及答案最新文档
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1.控制阀的结构形式主要有哪些?各有什么特点?主要使用在什么场合?
类型
特点
主要使用场合
直通单座控制阀
结构简单、泄露量小、易于
保证关闭、
小口径、低压差
直通双座控制阀
不平衡力小、泄露量较大
最为常用
角形控制阀
流路简单,阻力较小
现场管道要求直角连接、高
压差、介质黏度大、含有少量
悬浮物和颗粒状固体
三通控制阀
有三个出入口与工艺管道
连接,可组成分流与合流两种
形式
配比控制或旁路控制
隔膜控制阀
结构简单、流阻小、流通能
力大、耐腐蚀性强
强酸、强碱、强腐蚀性、高
黏度、含悬浮颗粒状的介质
蝶阀
结构简单、重量轻、价格便
宜、流阻极小、泄露量大
大口径、大流量、低压差、
含有少量纤维或悬浮颗粒状
介质
球阀
阀芯与阀体都呈球形体
流体的黏度大、污秽、双位
控制
凸轮挠曲阀
密闭性好、重量轻、体积小、
安装方便
介质黏度高、含悬浮物颗粒
笼式阀
可调范围大、振动小、不平
衡力小、结构简单、套筒互换
性好、汽蚀小、噪音小
压差大、要求噪音小的场合。
对高温、高黏度及含固体颗粒
的介质不适用
2.控制阀的流量特性是什么?
答: 控制阀的流量特性是指被控介质流过阀门的相对流量与阀门的相对开度(或相对位
移)之间的关系,即
�
�
�
�
�
�
�
L
l
f
Q
Q
max
式中相对流量
max
Q
Q
是控制阀某一开度时的流量 Q 与全开时的流量
max
Q
之比。相对开
度
L
l
是控制阀某一开度时的阀杆行程了与阀杆总行程L之比。
3.何为控制阀的理想流量特性和工作流量特性?
答: 阀前后压差保持不变时的流量特性称为理想流量特性;在实际使用过程中,阀前
后的压差会随阀的开度的变化而变化,此时的流量特性称为工作流量特性。
4.什么是串联管道中的阻力比 s?s 值的减少为什么会使理想流量特性发生畸变?
答: s 值表示控制阀全开时阀上压力差与系统总压差之比。当 s=1 时,说明系统总压
差全部降在控制阀上,所以控制阀在工作过程中,随着阀开度的变化,阀两端的压差是不变
的,故工作流量特性与理想流量特性是一致的。当 s 值小于 1 时,系统的总压差一部分降在
控制阀,另一部分降在与控制阀串联的管道上。随着阀的开度增大,流量也增加,降在串联
管道上的压差增加,从而是使降在控制阀上的压差减少,因而流过控制阀的流量也减少。所
以随着 s 值减少,会使理想流量特性发生畸变,阀的开度越大,使实际流量值离开理想值越
大。具体来说,会使理想的直线流量特性畸变为快开特性,使理想的等百分比流量特性畸变
为直线特性。
5.什么叫气动执行器的气开式与气关式?其选择原则是什么?
答:随着送往执行器的气压信号的增加,阀逐渐打开的称为气开式,反之称为气关式。
气开、气关式的选择主要是由工艺生产上安全条件决定的。一般来讲,阀全开时,生产过程
或设备比较危险的选气开式;阀全关时,生产过程或设备比较危险的应选气开式。
6.试简述电动执行器的功能与主要功能。
答:角行程的功能是接收来自控制器的0~10A的支流电流信号,并将其转换成相应
的角位移或直行程位移,去操纵阀门、挡板等的控制机构,以实现自动控制。
电动执行器的主要类型有角行程、直行程和多转式等。角行程电动执行机构以电动机为
动力元件,将输入的直流电流信号转换为相应的角位移(
�� 90~0
),这种执行机构适用于
操纵蝶阀、挡板之类的旋转式控制阀。直行程执行机构接收输入的直流电流信号后,使电动
机转动,然后经减速器减速并转换为直线位移输出,去操纵单座、双座、三通等各种噢内控
制阀和其他直线式控制机构。多转式电动执行机构主要用来开启和关闭闸阀、截至阀等多转
式阀门,一般用作就地操作和遥控。
7.试述电-气转换器及电-气阀门定位器在控制系统中的作用。
答:电-气转换器是将电信号转换为相应的气信号的一种装置。在控制系统中,如果所
使用的控制器是电动控制器,其输出信号为 0~10mADC 或 4~20mADC,但所选择的执行器
为气动执行器,其输入信号一般为 20~100kPa。这时就需要采用电-气转换器,先将控制器
的输出电信号转换为相应气信号,才能为气动执行器所接受。
电-气阀门定位器除了能将电信号转换为气信号外,还能够使阀杆位移与送来的信号大
小保持线性关系,即实现控制器来的输入信号与阀门位置之间关系的准确定位,故取名为定
位器。定位器可以使用在阀的不平衡力较大或阀杆移动摩擦力较大等场合,同是还可以利用
定位器来改变阀门的流量特性,改变执行器的正、反作用。在分程控制中,利用定位器可以
使阀门在不同的信号段范围内作全行程移动。
第六章
1 三通公司拟发行 5 年期,利率 6%,面额 1000 元债券一批;预计发行总价格为 550 万元,发行费用率为 2%;公司所得税税率为 33
%.要求:试测算该批债券的资本成本率。
2 四方公司拟发行优先股 50 万股,发行总价 150 万元,预计年股利率 8%,发行费用 6 万元。要求:试测算该批优先股的资本成本
率。
3 五虎公司普通股现行市价为每股 20 元,现准备增发 8 万股新股,预计发行费用率 5%,第一年每股股利 1 元,以后每年股利增长
率为 5%。要求:试测算本次增发普通股的资本成本率。
4 六郎公司年度销售净额为 28000 万元,息税前利润为 8000 万元,固定成本为 3200 万元,变动成本率 60%;资
本总额为 20000 万元,其中债务资本比例占 40%,平均年利率 8%。
要求:试分别计算该公司的营业杠杆系数、财务杠杆系数和联合杠杆系数。
5.七奇公司在初创时准备筹集长期资本 5000 万元,现有甲、乙两个备选筹资方案,有关资料如下表: 筹资方式
筹资方案甲 方案乙
筹资额(万元)个别资本成本率(%) 筹资额(万元)个别资本成本率(%)
长期借款 800 7。011007。5
公司债券 12021。54008.0
普通股 3000 14。0 3500 14。0
合计 5000 — 5000 —
要求:试分别测算该公司甲、乙两个筹资方案的综合资本成本率,并据以比较选择筹资方案。
解 : 甲 : 长 期 借 款 资 本 比 例 =800/5000=0 。 16 公 司 债 券 资 本 比 例 =1200/5000=0.24 普 通 股 资 本 比 例
=3000/5000=0.6 测算综合资本成本率:Kw=7%*0.16+8.5%*0.24+14%*0.6=11。56%乙:长期借款资本比例
=1100/5000=0。22 公司债券资本比例=400/5000=0。08 普通股资本比例=3500/5000=0。7Kw=7。5%*0.22+8%
*0.08+14%*0.7=12.09% 由以上计算可知,甲、乙两个筹资方案的综合资本成本率分别为 11.56%、12。09%,
可知,甲的综合资本成本率低于乙,因此选择甲筹资方案
5 八发公司 2005 年长期资本总额为 1 亿元,其中普通股 6000 万元(240 万股),长期债务 4000 万元,利率 10%。
假定公司所得税税率为 25%。2006 年公司预定将长期资本总额增加至 1.2 亿元,需要追加筹集 2000 万元。现有
两个追加筹资的方案可供选择:(1)发行公司债券,票面利率 12%;(2)增发普通股 80 万股。预计 2006 年息税
前利率为 2000 万元。要求:(1)测算两个追加方案下无差别点的息税前利润和无差别点的普通股每股收益;(2)
测算两个追加方案下 2006 年普通股每股收益,并据以做出选择。
(1) 1)设两个方案下的无差别点利润为:EBIT 发行公司债券情况下公司应负担的利息费用为:4000×10%
+2000×12%=640 万元 增发普通股情况下公司应负担的利息费用为:4000×10%=400 万元
2)
(EBIT-400)(1—25%)/(240+80)=(EBIT—640)(1-25%)/240 EBIT=1360 万元无差别点下的每股收益为:
(1360—640)(1-25%)/240=2。25 元/股
(2)发行债券下公司的每股收益为:(2000—640)(1—25%)/240=4。25 元/股
发行普通股下公司的每股收益为:(2000—400)(1-25%)/(240+80)= 3。75 元/股
由于发行债券条件下公司的每股收益较高,因此应选择发行债券作为追加投资方案。
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