Усовершенствование системы автоматизированного управления сухими газоочистными установками алюминиевых заводов

• Автор: Зотов, Сергей Александрович
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 148 с. : ил.

АННОТАЦИЯ
Работа посвящена разработке алгоритмов управления, с использованием математических моделей, позволяющих в рамках автоматизированных систем управления технологическим процессом сухой газоочистки для алюминиевых заводов повысить энерго-экологические показатели производства алюминия, снизить концентрации вредных выбросов в атмосферу и, как результат, улучшить экологическую обстановку в промышленных зонах.
Приведен анализ математических моделей, выражающих условия улавливания мелкодисперсных пылей алюминиевого производства на рукавных фильтрах. Произведен сопоставительный анализ экспериментальных данных процесса улавливания мелкодисперсных пылей и соответствующих модельных расчетов с целью оценки возможности применения моделей при решении задач автоматизированного управления рукавными фильтрами. Разработана математическая модель линейной зависимости периода между регенерациями рукавных фильтров от перепада давления на них.
Разработаны алгоритмы автоматического управления и диагностики системы автоматического управления регенерацией рукавных фильтров, которые внедрены с участием автора в рамках АСУТП сухой газоочистной установки б серии электролизного цеха БАЗа.
Приведен энерго-экологический анализ процесса удаления газов при электролизе алюминия с использованием системы автоматического управления регенерацией рукавных фильтров.
Работа выполнена на 147 страницах, в том числе содержащих 40 иллюстраций, 16 таблиц, библиографический список на 66 наименования работ.
Диссертация написана на русском языке.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ХАРАКТЕРИСТИКА АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ СУХОЙ ОЧИСТКИ ГАЗОВ, АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ ТЕХНОЛОГ ИЧЕСКИХ СХЕМ РЕГЕНЕРАЦИИ РУКАВНЫХ ФИЛЬТРОВ, ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1. Необходимость решения проблем предприятий цветной металлургии в области автоматизированного управления технологическим процессом удаления электролизных газов
1.2. Характеристика автоматизированной системы управления сухой очистки газов
1.3. Описание и режимные параметры технологического процесса сухой очистки газов, анализ существующих технологических схем процесса регенерации рукавных фильтров
1.4. Описание, общие характеристики и режимные параметры технологического процесса фильтрации газа
1.4.1. Очистка газов фильтрованием
1.4.2. Характеристики пористой перегородки
1.4.3. Классификация промышленных фильтров по их конструктивным признакам
1.4.3.1. Классификация по типу фильтрующих элементов
1.4.3.2. Классификация по системе регенерации. Фильтры с посекционной и поэлементной системой регенерации
1.4.3.3. Классификация по типу устройств регенерации
1.5. Постановка задачи исследования
2. АНАЛИЗ И РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ПРОЦЕССА ФИЛЬТРАЦИИ ГАЗА ПРИМЕНИТЕЛЬНО К МЕТОДУ СУХОЙ ОЧИСТКИ
2.1. Сведения необходимые для расчета фильтра
2.1.1. Газоочистная установка. Электролизные газы
2.1.2. Коэффициенты сопротивления А и В
2.1.3. Анализ коэффициентов Ам и Вм
2.2. Согласование коэффициентов Ам и Вм с табл. 2.
2.2.1. Коэффициент Ам
2.2.2. Коэффициент Вм
2.3. Модель АРМ = ДО Мандрико и Пейсахова (с поправочными коэффициентами)
2.3.1. Модель Мандрико и Пейсахова (с поправочными коэффициентами)..
2.3.2. Графики функции ДРм = а+в
2.4. Анализ экспериментальных графиков фильтров
2.4.1. 1 участок графика фильтра №
2.4.2. 2 участок графика фильтра №
2.4.3. Коэффициент корреляции (2 участок)
2.4.4. Функция ДРю = аю + Вк4 фильтра №10 (2 участок графика)

( 2.4.5. Графики функций ДРК = ак + ВкД фильтров
[ 2.5. Сравнение расчетов по модели Мандрико и Пейсахова с результатом
анализа экспериментальных графиков фильтров
| 2.5.1. Средняя функция ДРМ = {(і) при расчете по модели Мандрико и
І Пейсахова
{. 2.5.2. Средняя функция ДР3 ={(і) при расчете по экспериментальным
графикам
) 2.5.3. Сопоставление средних функций ДР^/ =№) и Э = Д

ь 2.5.4. Графики средних функций ДРд^ = ((0 и ДДэ =Д0
| 2.6. Промежуток времени между регенерациями фильтра
I 2.6.1. Разработка модели 1:и = ДДР)
{ 2.6.2. Соотнесение графиков функций 1И = (и(ДР) и АРМ ~ (м(
2.7. Выводы
3. РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМОВ ПРОГРАММ АВТОМАТИЧЕСКОГО
? УПРАВЛЕНИЯ' И ДИАГНОСТИКИ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО
УПРАВЛЕНИЯ РЕГЕНЕРАЦИЕЙ РУКАВНЫХ ФИЛЬТРОВ И СОЗДАНИЕ
САУ РЕГЕНЕРАЦИЕЙ РУКАВНЫХ ФИЛЬТРОВ
‘‘ 3.1. Разработка алгоритмов программ автоматического^ управления и
г диагностики системы автоматического управления регенерацией рукавных
фильтров
( 3.2. Создание САУ регенерацией рукавных фильтров
? 3.3. Выводы
4. ЭНЕРГО-ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПРОЦЕССА УДАЛЕНИЯ ГАЗОВ ? ПРИ ЭЛЕКТРОЛИЗЕ АЛЮМИНИЯ, ДО ПУСКА
АВТОМАТИЗИРОВАННОГО КОМПЛЕКСА ГАЗООЧИСТНОЙ
УСТАНОВКИ И ПОСЛЕ
4.1. Связь энергоемкости с загрязнением окружающей среды
5 4.2. Исходные сведения для анализа
■ 4.2.1. Технологические числа: топливное (ТТЧ) и экологическое (ТЭЧ).
| 4.2.2. Формула для расчета ТЭЧ
4.2.3. ТЭЧ Электролизных газов до газоочистки (ТЭЧ)
4.2.4. ТЭЧ электролизных газов после газоочистки (ТЭЧ)
| 4.2.5. Энерго-экологический анализ процесса удаления газов, образующихся
| при электролизе 1 тонны алюминия
| 4.2.5.1. Процесс удаления электролизных газов без газоочистки
4.2.5.2. Процесс удаления электролизных газов с газоочисткой
; 4.3. Сравнение результатов энерго-экологического анализа процессов
• удаления электролизных газов
| 4.4. Выводы
> ЗАКЛЮЧЕНИЕ
| БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

| Фтор глиноз. | Сж.еоздух | Дымосос 1 | Дымосос 2 | Дымосос э | Дымосос 4 | Дымососы | Реакторы |] Эл схема |
Фильтры
Архив : ]ast500ms Поз. : Г
Название :
Г Среднечасовые
Архив
fast500ms
Позиция
Название
fast500ms Р15а1 Давление в камере 15.1 500ms
fast500ms Р15а2 Давление в камере 15.2 500ms
fast500ms dP 26Ы Давление воздуха на ресивере фильтра №1 ч/з 0,5 сек
Qfast500ms dP_26b10 Давление воздуха на ресивере фильтра №10 ч/з 0.5 сек
Лаппеиио йпчлууя ия погмсяпя гЬилктпя N»19 и/-» Л ля к
---------------------------------------штат
С fast500ms dP_26b14 Да
fast500ms dP_26b15 Да
fast500ms dP_26b16 Да
fast500ms dP_26b17 Да
fast500ms dP_26b18 Да
fast500ms dP_26b19 Да
fast500ms dP_26b2 Да
fast500ms dP_26b20 Да
fast500ms dP_26b21 Да
fast500ms dP_26b22 Да
fast500ms dP_26b23 Да
fast500ms dP_26b24 Да

| |Уровень в баке воды max
с |20.05.2
По |21.05.2
Г Полосы
Г Вывод в файл Таблица значений Средне часовые
3 Час Г-Мин Г£
3 Час С”
Мин С, Л График
Суммы по дням
р Отмена I

Щ Print Preview аШ -15J2SI
В В 39 і н < > и 93 ВО о»»| г -
Ск»*н*«ыйархт Гкрашлпжнма карла »ной 4мым t dP 28Ы
04 10 2007 1358 05 04 10200744831 04102007 44308 04.в.2007 023:31 04102007 8 0207 0410 2007 8 41 10 04102007 11 2548 04102007 1307:12 04102007 MOO
Распечатано 05.10200715:4
і 0% Page 1 of
Рис. 1.12. Программа reports