Автоматизация процессов пневмотранспортирования аэрируемых материалов в технологических системах промышленных предприятий

• Автор: Ковалев, Роман Валерьевич
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 163 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ПРОЦЕССОВ ГШЕВМОТРАНСПОРТИ РОВ АМИЯ

ПОРОШКООБРАЗНЫХ МАТЕРИАЛОВ.

1Л. Область применения и общие сведения об установках

1.2. Пневмотранспорт на зарубежных металлургических предприятиях

1.3. Пневматическая подача порошкообразных материалов

1.4. Пневматические камерные насосы камерные питатели

.5. Пневматические струйные насосы

1.6. Пневматические винтовые насосы

1.7. Режимы транспортирования аэросмеси.

1.8.Системы автоматического управления процессами пнсвмотрапспортирования.
1.9. Выводы и постановка задачи исследований
ГЛАВА 2. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ПНЕВМОТРАИСПОРТНЫХ
УСТАНОВОК.
2.1. Математические модели статической оптимизации процессов пневмотранспортирования.
2.2. Линеаризованная модель пневмосистемы.
2.3. Структурная динамическая схема пневмосистемы.
2.4. Линейные модели пневмосистемы
2.5.Анализ моделей пневмотранспорта.
Выводы к главе 2
ГЛАВА 3. ВЕРОЯТНОСТНАЯ МОДЕЛЬ ПРОЦЕССА ПНЕВМОТРАНСПОРТИРОВАНИЯ
3.1. Вероятностные характеристики пневмосистемы
3.2.Определение передаточной функции пневмосистсмы, как объекта
управления.
3.3. Представление пневмосистемы как объекта автоматического
управления в виде апериодического звена
3.4. Определение интервала статической оценки процесса
ппсвмотранспортирования.
3.5. Определение случайных значений параметров пневмосистемы
Выводы к главе 3.
ГЛАВА 4. АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЦЕССОВ ПНЕВМОТРАПСПОРТИРОВАНИЯ СЫПУЧИХ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ.
4.1. Основные аэродинамические характеристики схемы замещения пневмотранспортной установки
4.2. Системы регулирования пневмотранспортной установки по отклонению
4.3. Оптимальное управление потоком аэросмеси пневмосистемы.
4.4. Оптимальное управление потоком аэросмеси пневмосистемы при
ограничении по скорости двигателя.
4.5. Оптимизация замкнутой системы управления потоком аэросмеси пневмосистсмы
4.6. Адаптивные системы компенсации отклонений параметров системы управления потоком аэросмеси пнсвмосистемы.
4.7. Самонастраивающиеся системы с эталонной моделью
Выводы к главе 4
ГЛАВА 5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
ПНЕВМОСИСТЕМЫ.
5.1. Задачи экспериментальных исследований
5.2. Методика экспериментальных исследований питателей пневмосистемы.
5.3. Экспериментальные исследования питателей порошкообразных
материалов
5.4. Статистическая картина истечения материала
5.5.Датчики измерения параметров пневмосистемы.
5.6. Измерение плотности потока
5.7. Струйный пневматический метод измерения параметров потока аэросмеси
5.8. Микроволновый расходомер сыпучих и порошкообразных материалов в потоке.
5.9. Математическая обработка экспериментальных данных динамических характеристик
5 Моделирование адаптивной системы регулирования.
5 Экспериментальные исследования пневмосисгемы.
Выводы к главе 5.
Основные выводы и результаты работы
Литература


Подача шихты в печи сопровождается значительным пылением и рассеиванием частиц руды и кокса в бунк^рНЬ1Х помещениях, вследствие чего необходим систематический гидросмыв ГТЕ>1ЛИ и осыпи. В таких условиях пневмотранспорт органически сочетаемся с технологией производства. Пневматический транспорт широко применяют на предпридтиях металлургической промышленности для перемещения аэросмесей (глинозема окислов свинца и цинка, нефелинового концентрата и др. В конвертерном производстве; перемещения коксовой и агломерационной мелочи; подачи различных порошков ДЛЯ изготовления огнеупоров; перемещения ПЫЛи от системы газоочистки доменных цехов; аэрирования материалов для транспортных операций в бункерных и силосных складах, удаления пыли, погрузки и разгрузки сыпучих и пылевидных грузов; транспортирования молотого известняка внутри известково-обжиговых цехов и др. Системы пневматического транспорта состоят из трех основных элементов-устройств для ввода в поток сыпучих материалов, трубопроводов (с арматурой) и устройств для отделения твердых частиц от несущей среды. Пневматические транспортные установки работают при давлении (разрежении), создаваемом специальными машинами и устройствами. Применяют также установки смешанного типа (в виде комбинации всасывающей и нагнетательной систем). К установкам нагнетательного типа можно отнести аэрожелоба, поскольку они работают с напорной струей воздуха. По своему назначению и протяженности транспортных коммуникаций пневматические транспортные установки могут быть передвижными или стационарными с ограниченным радиусом действия — от — до 0—0 м; стационарными со значительным радиусом действия — до 0 м стационарными с магистральным трубопроводом длиной до 2—2,5 км. В зависимости от протяженности транспортных коммуникаций для работы установок всасывающего типа необходимо разрежение примерно до 5 н/см2 (0,5 ат), а для работы установок нагнетательного типа — избыточное давление от 0,5 до н/см2 (от 0, до 7 ат). По требуемой величине давления нагнетатель- ные транспортные установки выполняют низкого давления — до 5 н/см (0,5 ат), высокого давления — до н/см2 (7 ат) и среднего давления — до п/ см2. Установки пневматического транспорта применяют на металлургических предприятиях в основном технологическом процессе выплавки металла, а также на погрузочно-разгрузочных и вспомогательных работах. На заводах черной металлургии внедряют системы пневматического транспортирования колошниковой пыли от пылеуловителей доменных печей объемом до м3 до шихтовых бункеров аглофабрик. На рис. Система оборудована камерными питателями диаметром мм, установленными на нулевой отметке сбоку пылеуловителя. Емкость бункера соответствует емкости камеры питателя. Узел приема колошниковой пыли на аглофабрике состоит из циклона осадитсля со шлюзовым затвором, фильтра для очистки отработавшего воздуха, вентиляторов для отсоса отработавшего воздуха и системы воздуховодов. Процессы загрузки и транспортировки пыли полностью автоматизированы. Уровень пыли в пылеуловителе замеряется уровнемером. При понижении уровня до заранее установленного предела, при котором еще не происходит прорыва газов в бункер питателя, транспортирование мыли прекращается и в пылеуловителе снова накапливается пыль. Расположение питателя сбоку от пылеуловителя позволяет использовать пространство под рабочей площадкой пылеуловителя для автотранспорта, дублирующего (до освоения) пневмотранспорт. Производительность системы выбрана из условия подачи суточного количества колошниковой пыли в течение 7 ч работы. На заводах черной металлургии эксплуатируяются системы пневмотранспортирования извести, смеси молотой извести и песка, формовочных смесей. Система пневмотранспорта, передающая смесь извести и песка от приемных бункеров изображена на (рис. Материалы шнековым конвейером подаются в камерный питатель с циклом разгрузки 3 мин и аэрирующей подачей смеси в трубопровод. Установка работает автоматически, питатель загружается в течение 1 мин, транспортирование и продувка системы продолжаются 2 мин. Рис. ЦП7-; 4 — рукавный фильтр типа ФВ-; 5 — винтовой конвейер; 6 — циклон-разгрузитель, й-2м 7 — вибротруба; 8 — шлюзовой затвор; 9 — трубопровод, ?