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!

    Мария А. кандидат наук
    4.7 (18 отзывов)
    Мне нравится изучать все новое, постоянно развиваюсь. Могу написать и диссертацию и кандидатскую. Есть опыт в различных сфера деятельности (туризм, экономика, бухучет... Читать все
    Мне нравится изучать все новое, постоянно развиваюсь. Могу написать и диссертацию и кандидатскую. Есть опыт в различных сфера деятельности (туризм, экономика, бухучет, реклама, журналистика, педагогика, право)
    #Кандидатские #Магистерские
    39 Выполненных работ
    Екатерина Б. кандидат наук, доцент
    5 (174 отзыва)
    После окончания института работала экономистом в системе государственных финансов. С 1988 года на преподавательской работе. Защитила кандидатскую диссертацию. Преподав... Читать все
    После окончания института работала экономистом в системе государственных финансов. С 1988 года на преподавательской работе. Защитила кандидатскую диссертацию. Преподавала учебные дисциплины: Бюджетная система Украины, Статистика.
    #Кандидатские #Магистерские
    300 Выполненных работ
    Татьяна М. кандидат наук
    5 (285 отзывов)
    Специализируюсь на правовых дипломных работах, магистерских и кандидатских диссертациях
    Специализируюсь на правовых дипломных работах, магистерских и кандидатских диссертациях
    #Кандидатские #Магистерские
    495 Выполненных работ
    Евгения Р.
    5 (188 отзывов)
    Мой опыт в написании работ - 9 лет. Я специализируюсь на написании курсовых работ, ВКР и магистерских диссертаций, также пишу научные статьи, провожу исследования и со... Читать все
    Мой опыт в написании работ - 9 лет. Я специализируюсь на написании курсовых работ, ВКР и магистерских диссертаций, также пишу научные статьи, провожу исследования и создаю красивые презентации. Сопровождаю работы до сдачи, на связи 24/7 ?
    #Кандидатские #Магистерские
    359 Выполненных работ
    Логик Ф. кандидат наук, доцент
    4.9 (826 отзывов)
    Я - кандидат философских наук, доцент кафедры философии СГЮА. Занимаюсь написанием различного рода работ (научные статьи, курсовые, дипломные работы, магистерские дисс... Читать все
    Я - кандидат философских наук, доцент кафедры философии СГЮА. Занимаюсь написанием различного рода работ (научные статьи, курсовые, дипломные работы, магистерские диссертации, рефераты, контрольные) уже много лет. Качество работ гарантирую.
    #Кандидатские #Магистерские
    1486 Выполненных работ
    Андрей С. Тверской государственный университет 2011, математический...
    4.7 (82 отзыва)
    Учился на мат.факе ТвГУ. Любовь к математике там привили на столько, что я, похоже, никогда не перестану этим заниматься! Сейчас работаю в IT и пытаюсь найти время на... Читать все
    Учился на мат.факе ТвГУ. Любовь к математике там привили на столько, что я, похоже, никогда не перестану этим заниматься! Сейчас работаю в IT и пытаюсь найти время на продолжение диссертационной работы... Всегда готов помочь! ;)
    #Кандидатские #Магистерские
    164 Выполненных работы
    Вирсавия А. медицинский 1981, стоматологический, преподаватель, канди...
    4.5 (9 отзывов)
    руководитель успешно защищенных диссертаций, автор около 150 работ, в активе - оппонирование, рецензирование, написание и подготовка диссертационных работ; интересы - ... Читать все
    руководитель успешно защищенных диссертаций, автор около 150 работ, в активе - оппонирование, рецензирование, написание и подготовка диссертационных работ; интересы - медицина, биология, антропология, биогидродинамика
    #Кандидатские #Магистерские
    12 Выполненных работ
    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
    Дмитрий М. БГАТУ 2001, электрификации, выпускник
    4.8 (17 отзывов)
    Помогаю с выполнением курсовых проектов и контрольных работ по электроснабжению, электроосвещению, электрическим машинам, электротехнике. Занимался наукой, писал стать... Читать все
    Помогаю с выполнением курсовых проектов и контрольных работ по электроснабжению, электроосвещению, электрическим машинам, электротехнике. Занимался наукой, писал статьи, патенты, кандидатскую диссертацию, преподавал. Занимаюсь этим с 2003.
    #Кандидатские #Магистерские
    19 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)