Автоматизированная система управления смешением дымовых газов дизельной электростанции с пароводяным потоком для формирования газопарокапельного теплоносителя

Осмоловская, Мария Михайловна Научно-образовательный центр И.Н.Бутакова (НОЦ И.Н.Бутакова)
Бесплатно
В избранное
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

Дизель-генераторные установки, размещаемые в блок-контейнерах, предназначены для эксплуатации при отсутствии электрических сетей в качестве основного или резервного источника электроэнергии. Ввиду высокой температуры дымовых газов сгорания дизельного топлива (450-550 °С) возможно создание теплоносителя на основе дымовых газов и пароводяного потока, снижение температуры выбрасываемых дымовых газов в атмосферу и использование полученного теплоносителя для обогрева производственных зданий, технологических помещений и различных сред.

ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………………………………………………………………….. 14
1 СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ ОБЪЕКТА АВТОМАТИЗАЦИИ …………………………………………………………. 17
1.1 Состав и устройства БК ДЭС ……………………………………………………………………………………………….. 17
2 ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩЕЙ ЛИТЕРАТУРЫ ……………………………………………………………………………… 21
3 НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА …………………………………………………………………………… 26
3.1 Экспериментальный комплекс……………………………………………………………………………………………… 26
3.2 Порядок проведения экспериментов …………………………………………………………………………………….. 29
3.3 Результаты экспериментов …………………………………………………………………………………………………… 32
3.4 Заключение …………………………………………………………………………………………………………………………. 39
4 РАЗРАБОТКА СТРУКТУРЫ АСУ …………………………………………………………………………………………….. 42
4.1 Формулирование технических требований АСУ …………………………………………………………………… 42
4.1.1 Назначение системы. …………………………………………………………………………………………………….. 42
4.1.2 Характеристики объекта автоматизации ………………………………………………………………………… 43
4.1.3 Требования к системе ……………………………………………………………………………………………………. 43
4.1.4 Требования к видам обеспечения …………………………………………………………………………………… 45
4.2 Разработка структуры комплекса технических средств …………………………………………………………. 46
5 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СХЕМЫ АСУ ………………………………………………………. 48
6 ВЫБОР ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ АСУ …………………………………………………………………………………. 52
6.1 Выбор датчика для измерения температуры теплоносителя ………………………………………………….. 52
6.1.1 Датчик температуры теплоносителя-воды. …………………………………………………………………….. 52
6.1.2 Датчик температуры теплоносителя-дымовых газов. ……………………………………………………… 53
6.2 Выбор датчика для измерения расхода продуктов сгорания ………………………………………………….. 54
6.3 Выбор датчика для измерения расхода жидких сред …………………………………………………………….. 55
6.4 Выбор регулирующего устройства ……………………………………………………………………………………….. 56
6.5 Выбор исполнительного механизма ……………………………………………………………………………………… 58
6.6 Выбор блока управления ……………………………………………………………………………………………………… 59
6.7 Выбор циркуляционного насоса …………………………………………………………………………………………… 60
6.8 Выбор блока ручного управления ………………………………………………………………………………………… 61
6.9 Выбор технических средств индикации измеренных параметров ………………………………………….. 62
6.10 Выбор автоматизированного рабочего места ………………………………………………………………………. 63
6.11 Выбор газоанализатора ………………………………………………………………………………………………………. 64
7 ПЕРЕЧЕНЬ ВХОДНЫХ И ВЫХОДНЫХ СИГНАЛОВ ……………………………………………………………….. 67
8 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ АСУ ………………………………………………………. 69
9 ПРОЕКТИРОВАНИЕ МОНТАЖНОЙ СХЕМЫ АСУ …………………………………………………………………. 72
10 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ШКАФА АВТОМАТИЗАЦИИ ……………………………………………………………….. 76
11 РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОГО, ПРОГРАММНОГО И ИНФОРМАЦИОННОГО
ОБЕСПЕЧЕНИЙ ………………………………………………………………………………………………………………………….. 78
11.1 Математическое обеспечение АСУ ТП……………………………………………………………………………….. 78
11.2 Программное обеспечение АСУ ТП……………………………………………………………………………………. 79
11.3 Информационное обеспечение АСУ ТП……………………………………………………………………………… 79
12 РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ НАСТРОЙКИ РЕГУЛЯТОРА……………………………………………………………. 82
12.1 Идентификация объекта управления…………………………………………………………………………………… 82
11.2 Определение оптимальных параметров настройки ПИ-регулятора………………………………………. 84
13 РАЗРАБОТКА SCADA-СИСТЕМЫ …………………………………………………………………………………………. 92
14 ФИНАНСОВЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ ……………………………………………………………………………………………. 95
14. 1 Технико-экономическое обоснование научно-исследовательской работы …………………………… 96
14.2 Планирование комплекса работ НИР ………………………………………………………………………………….. 99
14.3 Бюджет научно-исследовательской работы ………………………………………………………………………. 103
14.4 Определение ресурсной (ресурсосберегающей) и финансовой…………………………………………… 107
эффективностей исследования…………………………………………………………………………………………………. 107
15 СОЦИАЛЬНАЯ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ ………………………………………………………………………………….. 113
15.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности ……………………………………. 114
15.2 Организационные мероприятия при компоновке рабочей зоны …………………………………………. 114
15.3 Охрана труда для машиниста ДЭС ……………………………………………………………………………………. 115
15.4 Производственная безопасность ……………………………………………………………………………………….. 115
15.5 Превышение уровня шума ……………………………………………………………………………………………….. 116
15.6 Повышенное значение напряжения в электрической цепи …………………………………………………. 116
15.7 Превышение уровня общей вибрации……………………………………………………………………………….. 118
15.8 Микроклимат производственных помещений……………………………………………………………………. 119
15.9 Недостаточная освещенность рабочей зоны ……………………………………………………………………… 120
15.10 Пожаро-взрывобезопасность…………………………………………………………………………………………… 121
15.11 Экологическая безопасность …………………………………………………………………………………………… 122
15.12 Безопасность в чрезвычайных ситуациях ………………………………………………………………………… 124
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ………………………………………………………………………………………………………………………….. 128
Список использованных источников …………………………………………………………………………………………… 129
Приложение А …………………………………………………………………………………………………………………………… 133
Приложение Б …………………………………………………………………………………………………………………………… 135
Приложение В …………………………………………………………………………………………………………………………… 136
Приложение Г …………………………………………………………………………………………………………………………… 146
Графический материал: на отдельных листах
ФЮРА.421000.008 С1 Схема структурная
ФЮРА.421000.008 С2 Схема функциональная
ФЮРА.421000.008 Э3 Схема принципиальная электрическая
ФЮРА.421000.008 ВО Общий вид щита автоматизации
ФЮРА.421000.008 С4 Схема монтажная внешних электрических и
трубных проводок

Актуальность

Газопаровые смеси в настоящее время находят все большее
распространение в строительстве и на малых производственных объектах
различных отраслей.
Газопарокапельные технологии применяются при создании
теплоносителей нового поколения из дымовых газов, паров и капель воды. Для
газопаровых смесей в современном производстве есть большая область
внедрения: разморозка сыпучих материалов в строительстве, обработка
загрязненных теплонагруженных поверхностей и пр. При создании таких смесей
и теплоносителей не применяются поверхности теплообмена.
В соответствии с распоряжением Правительства РФ от 13.11.2009 N 1715-
р «Об Энергетической стратегии России на период до 2030 года» одними из
приоритетных направлений научно-технического прогресса в энергетическом
секторе «Теплоснабжение» являются [1]:
1) создание технологического оборудования и автоматизированных систем
контроля и управления теплопотреблением;
2) разработка и предпочтительное использование для теплоснабжения
эффективных парогазовых (газопаровых) технологий с впрыском пара;
3) развитие и применение технологий утилизации теплоты конденсации
водяных паров дымовых газов;
4) модернизация и развитие систем децентрализованного теплоснабжения с
применением автоматизированных индивидуальных теплогенераторов
нового поколения для сжигания газового топлива;

В выпускной квалификационной работе разработана автоматизированная
система управления смешением дымовых газов от дизель-генераторной
установки с водой в теплообменном аппарате контактного типа. Согласно
заданию, выполнен системный анализ объекта автоматизации, руководствуясь
его результатами, выбрана структура системы автоматизированного управления,
разработана функциональная схема. После проектирования функциональной
схемы был осуществлен выбор технических средств автоматизации и составлена
заказная спецификация на них.
Также разработана принципиальная электрическая схема АСУ
смешением сред, определяющая полный состав приборов, аппаратов и
устройств, действие которых обеспечивает решение задач регулирования. На
основе принципиальной электрической схемы спроектирована монтажная схема
системы. Проведена конструкторская разработка общего вида щита
автоматизации.
Разработанная система позволит вести автоматизированный контроль
параметров объекта, сбор, хранение, обработку и передачу информации о ходе
процесса и состоянии оборудования.
Также были проведены экспериментальные исследования по диагностике
процессов взаимодействия высокотемпературного воздушного потока и мелко
распылённой воды. Полученные результаты исследований могут служить
основанием для выбора режима протекания процесса смешения сред при
определенных требуемых условиях, а также для прогнозирования
компонентного состава полученного потока.

Заказать новую

Лучшие эксперты сервиса ждут твоего задания

от 5 000 ₽

Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям

    Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных и с правилами пользования Платформой

    Последние выполненные заказы

    Хочешь уникальную работу?

    Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!

    Петр П. кандидат наук
    4.2 (25 отзывов)
    Выполняю различные работы на заказ с 2014 года. В основном, курсовые проекты, дипломные и выпускные квалификационные работы бакалавриата, специалитета. Имею опыт напис... Читать все
    Выполняю различные работы на заказ с 2014 года. В основном, курсовые проекты, дипломные и выпускные квалификационные работы бакалавриата, специалитета. Имею опыт написания магистерских диссертаций. Направление - связь, телекоммуникации, информационная безопасность, информационные технологии, экономика. Пишу научные статьи уровня ВАК и РИНЦ. Работаю техническим директором интернет-провайдера, имею опыт работы ведущим сотрудником отдела информационной безопасности филиала одного из крупнейших банков. Образование - высшее профессиональное (в 2006 году окончил военную Академию связи в г. Санкт-Петербурге), послевузовское профессиональное (в 2018 году окончил аспирантуру Уральского федерального университета). Защитил диссертацию на соискание степени "кандидат технических наук" в 2020 году. В качестве хобби преподаю. Дисциплины - сети ЭВМ и телекоммуникации, информационная безопасность объектов критической информационной инфраструктуры.
    #Кандидатские #Магистерские
    33 Выполненных работы
    Елена С. Таганрогский институт управления и экономики Таганрогский...
    4.4 (93 отзыва)
    Высшее юридическое образование, красный диплом. Более 5 лет стажа работы в суде общей юрисдикции, большой стаж в написании студенческих работ. Специализируюсь на напис... Читать все
    Высшее юридическое образование, красный диплом. Более 5 лет стажа работы в суде общей юрисдикции, большой стаж в написании студенческих работ. Специализируюсь на написании курсовых и дипломных работ, а также диссертационных исследований.
    #Кандидатские #Магистерские
    158 Выполненных работ
    Дарья С. Томский государственный университет 2010, Юридический, в...
    4.8 (13 отзывов)
    Практикую гражданское, семейное право. Преподаю указанные дисциплины в ВУЗе. Выполняла работы на заказ в течение двух лет. Обучалась в аспирантуре, подготовила диссерт... Читать все
    Практикую гражданское, семейное право. Преподаю указанные дисциплины в ВУЗе. Выполняла работы на заказ в течение двух лет. Обучалась в аспирантуре, подготовила диссертационное исследование, которое сейчас находится на рассмотрении в совете.
    #Кандидатские #Магистерские
    18 Выполненных работ
    Дмитрий Л. КНЭУ 2015, Экономики и управления, выпускник
    4.8 (2878 отзывов)
    Занимаю 1 место в рейтинге исполнителей по категориям работ "Научные статьи" и "Эссе". Пишу дипломные работы и магистерские диссертации.
    Занимаю 1 место в рейтинге исполнителей по категориям работ "Научные статьи" и "Эссе". Пишу дипломные работы и магистерские диссертации.
    #Кандидатские #Магистерские
    5125 Выполненных работ
    Дмитрий К. преподаватель, кандидат наук
    5 (1241 отзыв)
    Окончил КазГУ с красным дипломом в 1985 г., после окончания работал в Институте Ядерной Физики, защитил кандидатскую диссертацию в 1991 г. Работы для студентов выполня... Читать все
    Окончил КазГУ с красным дипломом в 1985 г., после окончания работал в Институте Ядерной Физики, защитил кандидатскую диссертацию в 1991 г. Работы для студентов выполняю уже 30 лет.
    #Кандидатские #Магистерские
    2271 Выполненная работа
    Евгений А. доктор, профессор
    5 (154 отзыва)
    Более 40 лет занимаюсь преподавательской деятельностью. Специалист в области философии, логики и социальной работы. Кандидатская диссертация - по логике, докторская - ... Читать все
    Более 40 лет занимаюсь преподавательской деятельностью. Специалист в области философии, логики и социальной работы. Кандидатская диссертация - по логике, докторская - по социальной работе.
    #Кандидатские #Магистерские
    260 Выполненных работ
    Дарья Б. МГУ 2017, Журналистики, выпускник
    4.9 (35 отзывов)
    Привет! Меня зовут Даша, я окончила журфак МГУ с красным дипломом, защитила магистерскую диссертацию на филфаке. Работала журналистом, PR-менеджером в международных ко... Читать все
    Привет! Меня зовут Даша, я окончила журфак МГУ с красным дипломом, защитила магистерскую диссертацию на филфаке. Работала журналистом, PR-менеджером в международных компаниях, сейчас работаю редактором. Готова помогать вам с учёбой!
    #Кандидатские #Магистерские
    50 Выполненных работ
    Лидия К.
    4.5 (330 отзывов)
    Образование высшее (2009 год) педагог-психолог (УрГПУ). В 2013 году получено образование магистр психологии. Опыт преподавательской деятельности в области психологии ... Читать все
    Образование высшее (2009 год) педагог-психолог (УрГПУ). В 2013 году получено образование магистр психологии. Опыт преподавательской деятельности в области психологии и педагогики. Написание диссертаций, ВКР, курсовых и иных видов работ.
    #Кандидатские #Магистерские
    592 Выполненных работы
    Сергей Е. МГУ 2012, физический, выпускник, кандидат наук
    4.9 (5 отзывов)
    Имеется большой опыт написания творческих работ на различных порталах от эссе до кандидатских диссертаций, решения задач и выполнения лабораторных работ по любым напра... Читать все
    Имеется большой опыт написания творческих работ на различных порталах от эссе до кандидатских диссертаций, решения задач и выполнения лабораторных работ по любым направлениям физики, математики, химии и других естественных наук.
    #Кандидатские #Магистерские
    5 Выполненных работ

    Другие учебные работы по предмету

    Проектирование ТЭЦ мощностью 360 МВт в г. Томске
    📅 2020год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Разработка ПГУ-ТЭЦ на базе ГТУ SGT5-4000F
    📅 2021год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)