Автоматизация мониторинга состояния среды промышленных предприятий

• Автор: Ветлугин, Максим Михайлович
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 94 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

Список основных обозначений

ГЛАВА 1. ОБЗОР И АНАЛИЗ ПРОБЛЕМЫ. МЕТОДЫ И СРЕДСТВА БОРЬБЫ С ЛЕТУЧИМИ ВЫБРОСАМИ

1.1. Специфические черты и основные характеристики аэрозольных выбросов

1.2. Основные принципы очистки летучих выбросов

1.3. Инерционные средства очистки

1.4. Некоторые черты процесса, связанные с темой работы

1.5. Выводы по главе 1

ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ОБЪЕКТА АВТОМАТИЗАЦИИ

2.1. Процесс образования отложений на стенках циклона

2.2. Способы очистки стенок циклонов
2.3. Анализ циклона как объекта автоматизации
2.4. Управляющие воздействия
2.5. Выводы по главе 2
ГЛАВА 3. ОБОСНОВАНИЕ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ
3.1. Общие требования к регулятору
3.2. Описание общего алгоритма
3.3. Управление процессом очистки
3.4. Алгоритм процесса очистки
3.5. Анализ алгоритмов
3.6. Выводы по главе 3
ГЛАВА 4. СРЕДСТВА КОНТРОЛЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ
СИСТЕМЫ
4.1. Определение контролируемых параметров
4.2. Принципиальные основы выбранного метода измерения
4.3. Специфика выбранных принципов контроля
4.4. Градуировочная характеристика радиоизотопного толщиномера
4.5. Аппроксимация градуировочной характеристики
4.6. Исполнительная часть структуры
4.7. Выводы по главе 4
Основные выводы по работе
Литература


Исследования по вопросам усовершенствования методов очистки летучих отходов постоянно ведутся во всех странах мира: разрабатываются различные фильтры, проводится реорганизация производства в направлении обеспечения технологических циклов со связыванием газообразных и жидких компонентов выбросов, складированием и утилизацией твердых отходов. Состав промышленных выбросов отличается разнообразием. Далеко не исчерпывающий список летучих компонентов включает твердые пылевидные частицы — продукты дробления и истирания минеральных материалов (гранитов, известняков, цемента, асбеста), сажу, золу, всевозможные смолы, кислоты, углеводороды, оксиды серы (2 и З), азота (N0 и М), углерода (СО, С), соединения фосфора (Р5, РН3 и др. Аз3, Аз5), различных металлов. Составляющие летучих выбросов можно классифицировать по-разному, в зависимости от целей классификации и роли, которую они играют в технологическом процессе. Смеси — многокомпонентные выбросы. В подавляющем большинстве приходится иметь дело именно со смесями, компоненты которых, помимо всего прочего, постоянно претерпевают изменения, находясь в сложных взаимодействиях. Летучие выбросы наносят огромный вред окружающей среде, поэтому борьба с ними входит необходимой составной частью в любое производство. Полноценное развитие любого промышленного региона становится возможным при условии удовлетворительной очистки выбросов: разработка и усовершенствование газоочистных сооружений остается актуальной задачей при любых обстоятельствах. Это и химические реакции между жидкими и твердыми компонентами, и взаимное слияние и обволакивание частиц, и адсорбция газов поверхностно-активными веществами. Некоторая часть улавливаемых частиц оседает на стенках очистных сооружений и удерживается на них, нарастающий слой пристеночных отложений снижает эффективность очистки, так как сужает рабочий проход, ухудшает теплообмен, создает условия для возврата уже отловленных отходов в очищенный поток. Поэтому для поддержания эффективности очистки требуется во-первых контроль толщины накапливающегося слоя, а во-вторых — его периодическое удаление. Сложность задач очевидна, если принять во внимание жесткие рабочие условия внутри очистных сооружений. В то же время следует отметить, что публикации по этим вопросам обычно ограничиваются констатацией фактов и самыми общими соображениями, а исследования по автоматизации процессов очистки практически отсутствуют. Таким образом, актуальность этой задачи несомненна, а результаты данной диссертации свидетельствуют также, что при квалифицированном подходе она вполне выполнима. Обеспечение автоматического контроля состояния промышленных газоочистных сооружений и автоматизация процессов их очистки от накапливающегося на стенках слоя отложений. Теоретический анализ динамики процессов, характерных для газоочистных сооружений, и в первую очередь — циклонов, используемых на промышленных предприятиях. Разработка математических моделей процессов, связанных с образованием и удалением слоя отложений на стенках циклонов. Анализ возможных способов очистки циклонов. Обоснование способов, наиболее приемлемых сточки зрения автоматизации. Разработка алгоритмов, обеспечивающих оптимальное управление выбранными способами очистки. Разработка автоматизированной системы управления, обеспечивающей реализацию разработанных алгоритмов. Впервые проведен целенаправленный теоретический анализ, разработаны математические модели газодинамических и сопутствующих процессов, протекающих в циклонах. По результатам анализа моделей обоснованы принципы управления технологическими процессами очистки. Сформированы и отлажены алгоритмы автоматизированной системы. В результате теоретического анализа, разработки критериев и алгоритмов управления спроектирована автоматизированная система контроля состояния циклонов и управления технологическим процессом их очистки. Результаты моделирования, промышленных испытаний и внедрения системы подтвердили ее работоспособность и эффективность. Установлено, что разработанная система улучшает качество очистки за счет приборного контроля толщины накапливаемого слоя отложений и своевременного его удаления.