Функциональное диагностирование высокотемпературной автоматизированной теплообменной аппаратуры

• Автор: Кручинин, Дмитрий Сергеевич
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Ярославль
• Количество страниц: 167 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. МЕТОДЫ МОНИТОРИНГА ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ ТЕПЛООБМЕННОЙ АППАРАТУРЫ
1.1 Теплообменная аппаратура, условия ее эксплуатации и их влияние на техническое состояние теплообменного оборудования
1.2 Связь надежности и технической диагностики объектов
1.3 Анализ методов технического диагностирования объектов непрерывных технологий
1.4 Особенности диагностирования АМТТ-систем
1.5 Постановка задач диагностирования
ГЛАВА 2. ОСОБЕННОСТИ МОДЕЛИРОВАНИЯ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫХ ТЕПЛООБМЕННЫХ АППАРАТОВ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ
2.1 Погрешности математического моделирования высокотемпературного теплообмена, вносимые допущениями о постоянстве параметров тепловых потоков
2.2 Влияние нелинейности балансовых соотношений в контрольнодиагностических уравнениях модели
2.3 Задачи моделирование с учетом конструктивной специфики объекта
2.4 Разработка ячеечной модели аппарата
Выводы по второй главе
ГЛАВА 3. МОДЕЛИ ДЛЯ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО ДИАГНОСТИРОВАНИЯ В УСЛОВИЯХ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОГО ТЕПЛООБМЕНА
3.1 Идентификация диагностической модели теплообменника
3.2 Расчет коэффициента теплопередачи высокотемпературных теплообменников
3.3 Расчет переменных технологического режима теплообменного аппарата с учетом функциональной зависимости теплофизических параметров теплоносителей от температуры
Выводы по третьей главе
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ И АЛГОРИТМОВ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ
ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ТЕПЛООБМЕННОЙ АППАРАТУРЫ
4.1. Диагностирование сигнальных и параметрических дефектов автоматизированной высокотемпературной теплообменной аппаратуры
4.2 Диагностика утечек нагреваемого теплоносителя в окружающую среду
4.3 Диагностирование параметрических дефектов в условиях смешения теплоносителей
4.4 Структура системы диагностирования АВТТ в АСУ ТП непрерывных
производств
Выводы по четвертой главе
ГЛАВА 5. ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ ДИАГНОСТИРОВАНИЕ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫХ ВОЗДУХОПОДОГРЕВАТЕЛЕЙ В ПРОИЗВОДСТВЕ ТЕХНИЧЕСКОГО УГЛЕРОДА
5.1 Роль высокотемпературного теплообмена в процессах рекуперации энергии при получении технического углерода
5.2 Основные проблемы диагностирования теплообменных аппаратов в производстве технического углерода
5.3 Расчетные параметры контрольно-диагностических уравнений высокотемпературного рекуперативного теплообмена
5.4 Определение теплофизических свойств аэрозоля
5.5 Анализ невязок контрольных уравнений и техническое диагностирование установившихся режимов функционирования высокотемпературного воздухоподогревателя в производстве технического углерода
5.6 Методика диагностирования высокотемпературного
воздухоподогревателя в производстве технического углерода
5.7 Описание экспериментальных статистических данных полученных с высокотемпературного теплообменного аппарата ПВО-300, используемого в
производстве технического углерода
Выводы по пятой главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ А. СТАТИСТИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ С ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОГО ОБЪЕКТА В ПРОИЗВОДСТВЕ
ТЕХНИЧЕСКОГО УГЛЕРОДА
ПРИЛОЖЕНИЕ Б. ТЕПЛОЕМКОСТИ КОМПОНЕНТОВ
ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОГО АЭРОЗОЛЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ В. РЕЗУЛЬТАТЫ ОЦЕНКИ АДЕКВАТНОСТИ
МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ
ПРИЛОЖЕНИЕ Г. КОПИИ ПРОТОКОЛОВ ПРИЕМОЧНЫХ ИСПЫТАНИЙ

объекта удовлетворяют уравнению вида Р(у, ...,у„) = с, которое выполняется независимо от значений входных сигналов, то его можно использовать в качестве контрольного условия.
При отсутствии естественной избыточности она может быть введена искусственно (рисунок 1.17) [25].
Согласно рисунку исходная совокупность переменных у, ...,у„ дополняется избыточной переменной ^ таким образом, чтобы расширенная совокупность переменных удовлетворяла заданному контрольному условию типа
А =;;1 +У2 +■•■+;>>„ +г = 0.
Введение нескольких
избыточных переменных по-
Рисунок 1.17. Контроль по методу избыточ-зволяет получить несколько ных переменных
контрольных условий.
Контрольные условия инвариантны в том смысле, что при отсутствии дефектов они выполняются во времени вне зависимости от вида входных сигналов.
Еще раз подчеркнем, что для целей диагностирования объектов в нормальных условиях промышленной эксплуатации можно использовать датчики автоматического контроля переменных АСУ ТП. Диагностирование при этом оказывается пассивным по отношению к основному функциональному назначению автоматизированной системы, и реализуются средствами избыточности контроля путем анализа контрольных уравнений [63].
Контрольные уравнения инвариантны по отношению к изменениям технологического режима диагностируемых устройств и аппаратов производственных систем.
Отметим, что все названные выше способы в литературе рассматриваются, как правило, с точки зрения их применимости к динамическим объектам. Некоторые из них могут оказаться непригодными в установившемся режиме эксплуата-
Объект

Схема контроля