Моделирование, идентификация и управление по системным критериям качества ионообменными процессами водоподготовки

• Автор: Солодянникова, Юлия Владимировна
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 200 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. Водоподготовка в системной структуре производства электрической и тепловой энергии

1.1. Роль воды как системного элемента в производственном процессе тепловых

электрических станций (ТЭС)

1.2. Методы промышленной водоподготовки

1.3. Предварительная очистка воды

1.4. Деминерализация воды

1.4.1.Основы ионного обмена в процессе водоподготовки

1.4.2. Способы осуществления ионного обмена

1.5. Структура и схемы ионообменных установок

1.6. Системно-технологическая характеристика установки переработки и
утилизации стоков
1.7. Системные проблемы управления технологическими процессами ХВО
1.8. Выводы по разделу
2. Системный анализ химводоподготовки как объекта управления
2.1. Показатели качества ХВО и оценки коррозионно-накипных свойств
технологических потоков ВПУ
2.2. Управление ХВО с применением лабораторного химического анализа
2.3. Потоки ВПУ в пространстве состояний
2.4. Выводы по разделу
3. Разработка и идентификация системно-структурной математической
модели ХВО функционально ориентированной на управление
3.1. Особенности идентификации ионообменных процессов ХВО
3.2. Управление с применением идентификатора качества потока
3.3. Общая характеристика функционально ориентированных математических
моделей (ФОМ)
3.4. Априорные данные о состоянии потока

3.5. Модель водородного показателя pH
3.5.1. Методика моделирования
3.6. Модель удельной электропроводности раствора х
3.7. Модель ионных пар
3.8. Моделирование химсостава потока
3.9. Выводы по разделу
4. Верификация функционально ориентированной математической модели
потоков ХВО в эксплуатационных условиях
4.1. Экспериментальная установка
4.2. Верификация математической модели водородного показателя
pH потока
4.3. Верификация математической модели электропроводности^потока
4.4. Верификация математической модели химсостава пока ХВО
4.4.1. Верификация математической модели химсостава потока, построенной
с применением метода Ньютона
4.4.2. Верификация математической модели химсостава тестовых растворов, построенной с применением метода С.Качмажа
4.4.3. Верификация математической модели произвольных растворов методом
С.Качмажа
4.5. Выводы по разделу
5. Автоматизированная адаптивная система управления технологическим
процессом водоподготовки в установке подпитки теплосети (ПТС)
5.1. Системно-технологическая характеристика установок подпитки теплосетей (ПТС)
5.2. Структура, функции и задачи АСУ ТП ХВО ПТС
5.3. Комплекс алгоритмов управления АСУ ТП ХВО ПТС
5.4. Адаптивная система автоматического управления подмесом исходной
воды с идентификатором
5.4.1. Общая характеристика САУ подмесом исходной воды

5.4.2. Структура адаптивного идентификатора состояния
5.4.3. Поверхности отклика в процедурах идентификации
5.4.4. Синтез САУ подмесом исходной воды
5.4.5. Параметрический синтез ПИ-регулятора альтернансным методом
5.5. Выводы по разделу
Заключение
Список сокращений и условных обозначений
Библиографический список

мально чистой. В результате глубина очистки резко повышается.
Для успешной работы необходимо, чтобы структура слоя не нарушалась, обеспечивалась его компактность, перемешивание слоя не происходило.
Важно, чтобы на каждой из стадий процесса восстановления работоспособности фильтра использовалась вода нужного качества. Например, глубокая отмывка защитного слоя возможна лишь в случае применения для приготовления регенерирующего раствора и отмывки воды свободной от удаляемых из очищаемой воды ионов.
Из противоточных наиболее применяемыми способами стали способы с «сдерживающими» системами, с «зажатыми» слоями, с ионосферными материалами, используются разные направления потоков очищаемой воды и регенерирующих растворов [16, 156, 175].
В установках с «сдерживающими» системами регенерирующий раствор проходит снизу вверх, а поток очищаемой воды - сверху вниз.
С целью сохранения компактности объёма ионита и исключения перемешивания его отдельных слоев применяют воздушные и водяные сдерживающие системы. На рисунке 1.9. приведена схема работы фильтра с «сдерживающими» системами. Очищаемая вода поступает в фильтр через трубопровод 1 и верхнее распределительное устройство (РУ). Пройдя слой ионита сверху вниз, отводится через нижнее РУ 4.
Восстановление гидродинамических характеристик осуществляется взрыхлением слоя ионита также как в параллельноточных фильтрах. Поэтому фильтры, используемые в установках с «сдерживающими» системами, должны иметь тот же объём свободного пространства, что и в параллельноточных фильтрах.
Регенерирующий раствор поступает в фильтр через трубопровод 2 в нижнее РУ 4. Затем проходит слой ионообменного материала снизу вверх, регенерируя его. Тот же путь проходит отмывочный раствор. Отработавший регенерационно-отмывочный раствор с продуктами регенерации поступает через нижние отверстия в среднее РУ 6 и отводится за пределы фильтра. Неподвижность слоя