Автоматизация технологического процесса тепловой обработки заполнителя при производстве бетонной смеси на основе модифицированного серного вяжущего

• Автор: Сарычев, Игорь Юрьевич
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Место защиты: Б. м.
• Количество страниц: 136 с. : ил.

Введение
ОГЛАВЛЕНИЕ

ГЛАВА 1. ТЕПЛОВЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ПРИГОТОВ -ЛЕПИЛ СЕРОБЕТОННЫХ СМЕСЕЙ И МЕТОДЫ ИХ АВТОМАТИЗАЦИИ 1Л Свойства серобетона
1.2. Мировая практика технологии производства серобетона
1.3. Технологии производства серобетона в России
1.4. Практика применения серобетона за рубежом
1.5. Особенности технологического процесса приготовления серобетонных смесей
1.6. Процессы сушки и подготовки теплоносителя
1.7. Формирование качества серобетонных смесей автоматизированной системой управления
1.8. Системы автоматизации процессов сушки
1.9. Автоматизация процессов подготовки теплоносителя
1.10. Выбор направлений исследований систем автоматизации тепловых
процессов-производства серобетонньїх смесей
Выводы к главе
ГЛАВА 2. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ
2.1. Сушильный барабан
2.2. Топочное устройство как объект регулирования
2.3. Уравнение теплопроводности сушильного барабана
2.4.Свойства функций Бесселя
2.5.Ортогональность системы функций Бесселя
2.6. Модель теплопроводности сушильного барабана
Выводы к главе
ГЛАВА 3. СИСТЕМА ЭКСТРЕМАЛЬНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ТОПОЧНОГО УСТРОЙСТВА
3.1. Задачи систем экстремального регулирования
3.2. Выбор способа поиска экстремума
3.3. СЭР с запоминанием экстремума
3.4. Выбор структуры топочного агрегата как объекта управления
3.5. Исследование переходных процессов СЭР
3.6. Учет влияния случайных возмущений на работу СЭР
3.7. Работоспособность СЭР при дрейфе характеристики объекта
3.8. Улучшение качества СЭР
Выводы к главе
ГЛАВА 4. ОПТИМАЛЬНАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ТЕПЛОВОЙ ПОДГОТОВКОЙ ЗАПОЛНИТЕЛЯ В СУШИЛЬНОМ БАРАБАНЕ
4.1. Определение оптимального управления по принципу максимума
4.2. Алгоритм оптимального управления разомкнутой системой сушильного агрегата
4.3. Синтез системы оптимальной по быстродействию методом фазовой плоскости
4.4. Синтез замкнутой системы оптимального управления
4.5. Синтез замкнутой системы оптимального-управления при одном
интервале управления
Выводы к главе
ГЛАВА 5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ПРОИЗВОДСТВА СЕРОБЕТОННЫХ СМЕСЕЙ
5.1. Комплексная система автоматизированного управления производством серобетона
5.2. Функциональная схема СЭР топочного устройства
5.3. Экспериментальная проверка системы управления температурой сушильного агрегата заполнителя серобетона
5.4. Промышленное производство опытных партий серного бетона
Выводы к главе
Основные выводы и результаты работы
Литература
ВВЕДЕНИЕ
В отечественной строительной индустрии в последнее время наблюдается постоянный рост цен на строительные материалы, и в первую очередь рост рыночной стоимости цемента. В связи с этим появился интерес к материалам-заменителям цемента, являющегося основным вяжущим большинства строительных материалов. Поэтому появились исследования бетона на основе серного вяжущего.
Перспектива применения серобетона в нежилом строительстве (относительно низкая температура возгорания серы не позволяет применять его в жилом строительстве) оценивается достаточно высоко. Бетон на основе серного вяжущего может применяться для сборных элементов: аэродромных плит, фундаментных блоков, труб, железобетонных шпал и опор ЛЭП, тротуарной плитки, бордюрного камня и др. и монолитных конструкций мостов, гидросооружений, полов химических заводов и т.д.
Анализ перспективного спроса на серобетон через возможные объемы потребления цементобетона показывает, что исходя из возможного спроса на
- - бетон,—самыми востребованными являются фундаментные работы,
тротуарная плитка и мостостроение. Следующие данные это подтверждают. По итогам 2012г. объем использования бетона в изготовлении сборных элементов составил: фундаментные работы - 3723,2 тыс. м , аэродромные плиты - 230 тыс. м3., железнодорожные шпалы - 594,7 тыс. м3, железобетонные трубы - 57,4 тыс. м3., опоры ЛЭП - 165 тыс. м3, тротуарная плитка - 1022 тыс. м3, дорожные бордюры - 78,3 тыс. м3. Наиболее интенсивный рост потребления бетона ожидается при производстве фундаментных работ (прирост 50,2%), тротуарной плитки (31,9%), аэродромных плит (30,4%), железнодорожных шпал (25,3%), опор ЛЭП (12,1%), железобетонных труб (2%). Меньше всего вырастет потребление дорожных бордюров (0,2%).
Для автомобильных дорог замена 40% битумного вяжущего в асфальтобетонных смесях серой уменьшает стоимость дорожного

Если температура на выходе барабана окажется ниже установленного значения, то предусмотрена коррекция задания регулятора Р? сигналом от датчика температуры, установленного в точке барабана 5 корректирующим устройством КУ.
Оптимальное управление температурным режимом должно учитывать в схеме автоматизации изменения температуры в двух точках по длине печи. Этому условию соответствует схема автоматического управления на рис. 1.9, которая, однако, может оказаться не эффективной при частых изменениях расхода материала, поступающего со сборного транспортера в сушилку.
Можно нивелировать этот недостаток, если управлять количеством тепла, подаваемым в барабан, изменяя количество или температуру теплоносителя, или оба эти параметра.
Схема управления, соответствующая этим условиям, приведена на рис. 1.10, с объектом в виде прямоточного сушильного агрегата, работающего на газовом топливе.
Регулирование режима сушки в схеме реализуется двумя не связанными между собой системами автоматического регулирования (САР), первая из которых поддерживает заданное значение температуры теплоносителя в смесительной камере, изменяя расход воздуха, поступающего в барабан. Термопара 1 фиксирует значение температуры на входе в барабан, учитывая таким образом также охлаждающее влияние воздуха, попадающего через неплотности в зону сушки. Эта термопара подключена к электронному потенциометру 2 с реостатным датчиком, сигнал от которого подается на регулятор Р і, управляющего дроссельной заслонки 3 на линии подачи воздуха.
В процессе управления одновременно изменяется как подача основного, необходимого для горения газа потока воздуха, так и дополнительного, поступающего в смесительную камеру 4.
Вторая САР управляет тепловым режимом за счет изменения подачи топлива в топку печи 5 в зависимости от изменения температуры во