Автоматизация пиролиза изношенных шин при переменном давлении рециркулируемых газов

• Автор: Тямкин, Сергей Анатольевич
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Оренбург
• Количество страниц: 258 с. : ил.

Содержание
Введение

1 Состояние вопроса и задачи исследования

1.1 Общее состояние вопроса о накоплении в отходах изношенных шин и способах их переработки

1.2 Пиролиз изношенных шин по способу ООО «Южно-Уральская промышленная компания»

1.3 Пиролиз изношенных шин по патентам РФ №2248880 и №2248

1.4 Пиролиз изношенных шин по патенту РФ № 2269

1.5 Существующие схемы автоматизации технологических процессов пиролиза изношенных шин

Выводы, цель и задачи исследований

2 Теоретические положения и исследования влияния автоматически изменяемого переменного давления рециркулируемых газов на интенсификацию газообмена в крошке изношенных шин при пиролизе в реакторе
2.1 Вывод уравнений расхода и давления рециркулируемых газов для полости, соединенной через пневматическое сопротивление с газовым потоком в крошке изношенных шин при пиролизе в реакторе
2.2 Вывод уравнений давлений и расходов газов для двух газовых полостей, расположенных в горизонтальной плоскости и соединенных последовательно в крошке изношенных шин при пиролизе в реакторе
2.3 Теоретические исследования влияния автоматически изменяемого переменного давления рециркулируемых газов на интенсификацию газообмена в крошке изношенных шин при пиролизе в реакторе
2.3.1 Изменение расхода газов в газовую полость и давления в ней в зависимости от частоты переменного давления газов на входе
в реактор
2.3.2 Изменение расходов газов в две полости, соединенные последовательно, в зависимости от частоты переменного давления газов на входе в реактор и времени
2.3.3 Изменение давлений газов в двух полостях, соединенных последовательно, в зависимости от частоты переменного давления газов на входе в реактор и времени
2.3.4 Определение в процентах обновления газов в полости, соединенной
с потоком газов в реакторе пиролиза
Выводы
3 Математическое описание реактора пиролиза изношенных шин как объекта автоматического управления
3.1 Математическое описание нижней части реактора пиролиза изношенных шин как объекта автоматического управления по давлению рециркулируемых газов
3.2 Математическое описание верхней части реактора пиролиза изношенных шин как объекта автоматического управления по давлению рециркулируемых газов
3.3 Структурная схема реактора пиролиза изношенных шин как объекта автоматического управления по давлению рециркулируемых газов
Выводы
4 Разработка элементов и систем автоматического управления установками пиролиза изношенных шин в реакторе
4.1 Совершенствование способов пиролиза изношенных шин в реакторе с применением технических средств и систем автоматизации
4.2 Расчеты по выбору трубопроводов и определению расходных характеристик дискового затвора, создающего колебания давления рециркулируемых газов в реакторе пиролиза изношенных шин
4.3 Электрический исполнительный механизм с регулирующим
дисковым затвором
4.4 Расходомер для измерения динамического расхода газов
4.5 Способ пиролиза изношенных шин при вибрации лотка подачи сырья в реактор
4.6 Разработка схем автоматизации для различных установок
пиролиза изношенных шин в реакторе
4.6.1 Автоматизация установки пиролиза изношенных шин
с теплообменниками в реакторе и питающем бункере
4.6.2 Автоматизация установки пиролиза изношенных шин
с теплообменником в питающем бункере
4.6.3 Автоматизация установки пиролиза изношенных шин в реакторе
с винтовым лотком
4.6.4 Автоматизация установки пиролиза изношенных шин в реакторе без
дополнительных теплообменников
Выводы
5 Разработка систем автоматического управления давлением газов в реакторе пиролиза изношенных шин при переменном давлении рециркулируемых газов
5.1 Функциональная схема системы автоматического управления (САУ) давлением газов в реакторе пиролиза изношенных шин при переменном давлении рециркулируемых газов
5.2 Разработка САУ давлением газов в реакторе пиролиза изношенных шин с использованием датчика давления как колебательного звена и

электрического моторного исполнительного механизма
5.2.1 Разработка САУ давлением газов в реакторе пиролиза изношенных шин с использованием датчика давления как колебательного звена с теоретическими значениями постоянной времени и коэффициента демпфирования и электрического моторного исполнительного механизма (вариант 1)
5.2.1.1 Структурная схема САУ давлением газов в реакторе пиролиза изношенных шин по варианту
5.2.1.2 Передаточная функция управляемого процесса САУ давлением
газов в реакторе пиролиза изношенных шин по варианту
5.2.1.3 z-преобразование передаточной функции и построение частотных характеристик управляемого процесса САУ давлением газов
в реакторе пиролиза по варианту
5.2.1.4 Выбор регулятора и построение частотных характеристик САУ давлением газов в реакторе пиролиза по варианту
5.2.2 Разработка САУ давлением газов в реакторе пиролиза изношенных шин с использованием датчика давления как колебательного звена с принятыми значениями постоянной времени и коэффициента демпфирования и электрического моторного исполнительного механизма (вариант 2)
5.2.2.1 Функциональная и структурная схемы САУ давлением газов
в реакторе пиролиза изношенных шин по варианту
5.2.2.2 z-преобразование передаточной функции и построение частотных характеристик управляемого процесса САУ давлением газов в реакторе пиролиза по варианту
5.2.2.3 Выбор регулятора и построение частотных характеристик САУ давлением газов в реакторе пиролиза по варианту
5.3 Разработка САУ давлением газов в реакторе пиролиза изношенных шин с использованием датчика давления как апериодического звена второго порядка и электрического моторного исполнительного механизма (вариант 3)
5.3.1 Функциональная и структурная схемы САУ давлением газов
в реакторе пиролиза изношенных шин по варианту
5.3.2 z-преобразование передаточной функции и построение частотных характеристик управляемого процесса САУ давлением газов
в реакторе пиролиза по варианту
5.3.3 Выбор регулятора и построение частотных характеристик САУ давлением газов в реакторе пиролиза по варианту
5.4 Разработка САУ давлением газов в реакторе пиролиза изношенных шин с использованием датчика давления как апериодического звена

Газовую полость А с объемом К* и при давлении Рк (рисунок 2.1) между крошками изношенных шин в реакторе, соединенную с потоком рециркулируемых газов 4 внутри реактора, представим в виде схемы, приведенной на рисунке 2.2 и состоящей из пневматического сопротивления 2 для протекания рециркулируемых газов в выделенную газовую полость 1 от потока 3 рециркулируемых газов в реакторе пиролиза.
Рисунок 2.2 - Пневматическая схема прохождения рециркулируемых газов внутри реактора между потоком рециркулируемых газов и газовой полостью межу крошками изношенных шин через пневматическое сопротивление
Рециркулируемые газы (газообразные углеводороды) подаются в нижнюю часть реактора 1 (рисунок 2.1) специальной системой автоматического управления под переменным давлением Р, Па, которое определяется по выражению
Р] = Ро + Рх ■ йтШ, (2.1)
где Ро - статическая составляющая давления рециркулируемых газов, Па; /УлтисЩ - переменная составляющая давления рециркулируемых газов, Па; Рх, со - амплитуда и частота переменной составляющей давления рециркулируемых газов, Па, с' ; / - время, с.
Из верхней части реактора 1 рециркулируемые газы при постоянном давлении Рг отводятся с использованием регулятора давления.
Расход рециркулируемых газов через пневматическое сопротивление 2 (рисунок 2.2) проводимостью оц на основании формулы расхода среды через линейные дроссели [67] с учетом выражения (2.1)
с ={р-рк)'а= (ро +рх ~рк)а 1 • (2-2)
После преобразования этого выражения по Лапласу, считая Рх и РК переменными величинами, получим