+7 (800) 505-67-97

Разработка автоматизированной системы управления установки термической переработки резины

Бесплатно
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0
Сидоренко, Игорь Валерьевич Отделение автоматизации и робототехники (ОАР)
Бесплатно
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

Основной целью данной работы является разработка и внедрение систем позволяющих осуществлять управление технологическим процессом и мониторинг основных параметров. Для этого была разработана функциональная схема автоматизации, произведен выбор и монтаж
контрольно-измерительного оборудования, разработан стенд для исследования характеристик конечного продукта на котором был выполнен ряд экспериментов.

Реферат …………………………………………………………………………………………………………. 8
Введение ……………………………………………………………………………………………………… 12
1 Анализ существующих решений …………………………………………………………. 15
1.1 Переработка резинотехнических отходов способом измельчения ………… 15
1.1.1 Области применения …………………………………………………………………………… 17
1.1.1.1 Производство бетона ………………………………………………………………………… 17
1.1.1.2 Дорожные материалы ……………………………………………………………………….. 19
1.1.1.3 Системы сейсмической изоляции………………………………………………………. 19
1.2 Регенерация отработанной резины ………………………………………………………….. 20
1.2.3 Физическая девулканизация ………………………………………………………………… 21
1.2.3 Химическая девулканизация ………………………………………………………………… 22
1.2.4 Биологическая девулканизация ……………………………………………………………. 23
1.3 Пиролиз …………………………………………………………………………………………………. 24
1.3.1 Виды пиролиза …………………………………………………………………………………… 25
1.3.1.1 Медленный пиролиз………………………………………………………………………… 25
1.3.1.2 Быстрый пиролиз …………………………………………………………………………… 26
1.3.1.3 Каталитический пиролиз ……………………………………………………………….. 26
1.3.2 Энергетическая эффективность пиролиза ……………………………………………. 27
1.3.3 Преимущества и недостатки пиролиза ………………………………………………… 28
1.4 Вывод по главе 1 ………………………………………………………………………………… 29
2 Разработка АСУ установки термической переработки ……………………………… 31
2.1 Описание технологического процесса …………………………………………………. 31
2.2 Разработка функциональной схемы …………………………………………………….. 32
2.3 Выбор средств реализации ………………………………………………………………….. 33
2.3.1 Выбор датчика температуры…………………………………………………………….. 33
2.3.2 Выбор датчика уровня ………………………………………………………………………… 36
2.3.3 Выбор исполнительного механизма ……………………………………………………. 36
2.4 Подбор и настройка программного обеспечения …………………………………. 37
2.5 Разработка SCADA системы ……………………………………………………………….. 39
2.5.1 Реализация OPC сервера …………………………………………………………………….. 39
2.5.2 Реализация экранных форм …………………………………………………………………. 40
2.5.3 Опрос датчиков температуры ……………………………………………………………… 41
3 Исследование горючих характеристик полученного жидкого топлива. … 44
3.1 Разработка схемы стенда …………………………………………………………………….. 44
3.2 Выбор средств реализации стенда ………………………………………………………. 45
3.2.1 Выбор камеры сгорания ……………………………………………………………………… 45
3.2.2 Выбор исполнительного механизма ……………………………………………………. 47
3.2.3 Выбор микроконтроллера …………………………………………………………………… 48
3.2.4 Выбор термопары ……………………………………………………………………………….. 48
3.3 Проведение исследования …………………………………………………………………… 49
3.3.1 Исходные данные для проведения эксперимента ………………………………… 49
3.3.2 Описание эксперимента ……………………………………………………………………… 50
3.4 Результаты проведенных экспериментов …………………………………………….. 51
3.4.1 Капельное зажигание и горение жидких углеводородов ………………………. 51
3.4.2 Анализ газофазных продуктов горения ……………………………………………….. 55
Вывод по главе 3 …………………………………………………………………………………………. 56
4 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение 59
Введение ……………………………………………………………………………………………………… 59
4.1.1 Анализ конкурентных технических решений ………………………………………. 59
4.1.2 SWOT-анализ ……………………………………………………………………………………… 61
4.2 Планирование научно-исследовательских работ …………………………………. 62
4.2.1 Структура работ в рамках научного исследования ………………………………. 62
4.2.2 Определение трудоемкости выполнения работ ……………………………………. 63
4.3 Бюджет научно-технического исследования ……………………………………….. 68
4.3.1 Расчет материальных затрат НТИ ……………………………………………………….. 68
4.3.2 Расчет затрат на специальное оборудование для научных работ ………….. 69
4.3.3 Основная заработная плата исполнителей темы ………………………………….. 70
4.3.4 Дополнительная заработная плата исполнителей темы………………………… 71
4.3.5 Отчисление во внебюджетные фонды …………………………………………………. 72
4.3.6 Накладные расходы ……………………………………………………………………………. 72
4.3.7 Бюджетная стоимость НИР …………………………………………………………………. 73
4.4 Определение ресурсной (ресурсосберегающей), финансовой, бюджетной,
социальной и экономической эффективности исследования …………………………. 74
4.4.1 Интегральный показатель финансовой эффективности ……………………….. 74
4.4.2 Интегральный показатель ресурсоэффективности эффективности ………. 75
4.4.3 Интегральный показатель эффективности вариантов исполнения
разработки. ………………………………………………………………………………………………….. 75
4.5 Выводы по разделу …………………………………………………………………………….. 76
5 Социальная ответственность ………………………………………………………………. 78
Введение ……………………………………………………………………………………………………… 78
5.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности ……… 78
5.1.1 Характерные правовые нормы трудового законодательства ……………….. 78
5.1.2 Основные эргономические требования к правильному расположению и
компоновке рабочей зоны исследователя ……………………………………………………… 79
5.2 Производственная безопасность …………………………………………………………. 79
5.2.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов ……………………. 80
5.2.2 Производственный шум …………………………………………………………………….. 80
5.2.3 Микроклимат …………………………………………………………………………………….. 82
5.2.4 Искусственное освещение ………………………………………………………………….. 83
5.2.5 Электробезопасность …………………………………………………………………………. 84
5.2.6 Электромагнитное излучение ………………………………………………………………. 85
5.3 Экологическая безопасность………………………………………………………………. 85
5.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях……………………………………………. 86
5.5 Пожарная безопасность ……………………………………………………………………… 87
5.6 Выводы по разделу …………………………………………………………………………….. 88
Список используемых источников литературы …………………………………………….. 89
Приложение А …………………………………………………………………………………………….. 95

С каждым днем все больше обостряется проблема загрязнения
окружающей среды. Поскольку период разложения многих изделий намного
превышает срок их использования, а методы утилизации все еще недостаточно
развиты этот вопрос остается актуален. К тому же, существует ограниченный
запас исчерпаем ресурсов, поэтому помимо утилизации еще более актуален
вопрос переработки и вторичного использования отходов. Одним из самых
распространенных видов отходов является резинотехнические отходы.
Согласно исследованиям большую часть отработанной резины
составляют изношенные шины. Утилизация шин является мировой проблемой,
которая усугубляется вместе с ростом парка транспортных средств. По оценкам,
ежегодное мировое производство шин составляет около 1,5 млрд единиц, что
составляет около 17 млн тонн изношенных шин [1], и, кроме того, темпы их
производства продолжают расти, поскольку их спрос в развивающихся странах
быстро растет.
Шины должны быть надлежащим образом утилизированы, чтобы
уменьшить их воздействие на окружающую среду; однако большую часть
времени утилизация происходит путем сжигания, что является самой быстрой и
простой процедурой утилизации. При сжигании шин образуется большое
количество выбросов, в том числе широкий набор углеводородов. При этом
также образуются жидкие отходы, содержащие токсичные химические вещества
и соединения тяжелых металлов, способные вызвать неблагоприятные для
здоровья человека последствия [2].
Исходя из этого в последние годы были проанализированы различные
пути обращения с резинотехническими отходами. Наиболее распространенными
из которых считаются захоронение отходов, повторное использование в виде
источника энергии, регенерация и переработка с целью получения полезных
веществ. Согласно исследованиям европейской ассоциации производителей шин
и резины, последний метод набирает все большую популярность [3].
Исследования, связанные с переработкой РТО, развиваются с каждым
днем. Используются новые методы переработки, разрабатывается более новое
оборудование, совершенствуются подходы. Одним перспективных способов
переработки резины является метод паровой газификации [4].
Основными продуктами газификации являются жидкие углеводороды,
полукокс, горючий газ и металлический лом. Полученный полукокс, является
аналогом технического углерода и может быть возращен в технологический цикл
производства резинотехнических изделий [5]. Другой продукт – жидкие
углеводороды, состоящие из ароматических и алифатических соединений,
представляют интерес для химической и нефтеперерабатывающей
промышленности, а также энергетики. При этом энергетический потенциал
данного продукта сопоставим с традиционным нефтяным мазутом, который
используется в качестве основного вида топлива на энергетических объектах,
судоходного и железнодорожного транспорта и других дизельных двигателей.
В целях улучшения процесса переработки необходимо использовать
комплексную систему контроля технологического процесса. Для этого была
произведена разработка автоматизированной системы управления установкой.
На ранних этапах работы была разработана функциональная схема
автоматизации. Она позволила обозначить значимые технологические решения
для представленной установки.
После чего был произведен подбор технических средств реализации
АСУ. На этом этапе работы было принято решение отдавать преимущество
отечественным контрольно-измерительным приборам. Это позволило
существенно сократить стоимость внедрения разработанной системы. На этапе
выбора ПО акцент был также сделан на отечественное обеспечение, благодаря
чему была достигнута высокая совместимость ПО и технической части.
Следующим этапом была разработана и внедрена SCADA система. Это
позволило более точно понять специфику процесса, а также более точно
отслеживать параметры работы.
Также стоит отметить, что были проведены исследования, направленные
на изучение полученного конечного продукта.
1 Анализ существующих решений
В данный момент остро стоит проблема переработки и утилизации
резинотехнических отходов, поскольку их скопление и захоронение сопутствует
развитию значительных экологических проблем. Поскольку при длительном
хранении отходы полимеров начинают выделять вещества, которые могут
привести к нарушению экологического равновесия.
Также, хранение отходов резины является экономически невыгодным
решением. В тоже время реализация материалов, полученных в результате
переработки отходов уже давно доказала свою рентабельность [6].
В связи с этим уже долгое время активно исследуются различные способы
переработки и утилизации отходов резины. Наиболее широкое признание
получили способы, представленные на рисунке 1.

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

    Читать «Разработка автоматизированной системы управления установки термической переработки резины»

    Последние выполненные заказы

    Внешнеэкономическая деятельность Магистерская диссертация
    17 000 ₽
    Перспективы внешнеэкономического сотрудничества России и КНР
    Спасибо огромное! Защитилась на отлично!
    Международные отношения Магистерская диссертация
    2 500 ₽
    т2732 речь и презентация к заказу Перспективы внешнеэкономического сотрудничества России и КНР
    Спасибо огромное за качественную работу!
    Менеджмент организации Магистерская диссертация
    2 500 ₽
    "Стратегия внедрения цифровых технологий в управление цепями поставок на примере ПАО "Транснефть""
    Большое спасибо автору! В установленные сроки полностью выполнен объем работы - магистерская диссертация по менеджменту, отчет по преддипломной пра...
    Государственное и муниципальное управление Магистерская диссертация
    11 370 ₽
    Новое задание по государственному и муниципальному управлению
    Добрый день! Очень доволен работой, большое спасибо, что помогаете в написании работ, дальнейших успехов Вам!
    Право и юриспруденция Магистерская диссертация
    20 520 ₽
    Особенности пересмотра судебных актов в арбитражном суде апелляционной инстанции
    Доволен работой автора
    Право и юриспруденция Магистерская диссертация
    14 210 ₽
    "Наследование по закону в романо-германской и англо-саксонской правовых семьях: сравнительно-правовые аспекты"
    Хочу сказать огромное спасибо Вячеславу! Отвечал на все вопросы, вносил правки и всегда был на связи. Рекомендую данного автора если хотите качеств...

    Хочешь уникальную работу?

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

    Рима С.
    5 (18 отзывов)
    Берусь за решение юридических задач, за написание серьезных научных статей, магистерских диссертаций и дипломных работ. Окончила Кемеровский государственный универси... Читать все
    Берусь за решение юридических задач, за написание серьезных научных статей, магистерских диссертаций и дипломных работ. Окончила Кемеровский государственный университет, являюсь бакалавром, магистром юриспруденции (с отличием)
    #Кандидатские #Магистерские
    38 Выполненных работ
    Родион М. БГУ, выпускник
    4.6 (71 отзыв)
    Высшее экономическое образование. Мои клиенты успешно защищают дипломы и диссертации в МГУ, ВШЭ, РАНХиГС, а также других топовых университетах России.
    Высшее экономическое образование. Мои клиенты успешно защищают дипломы и диссертации в МГУ, ВШЭ, РАНХиГС, а также других топовых университетах России.
    #Кандидатские #Магистерские
    108 Выполненных работ
    Глеб С. преподаватель, кандидат наук, доцент
    5 (158 отзывов)
    Стаж педагогической деятельности в вузах Москвы 15 лет, автор свыше 140 публикаций (РИНЦ, ВАК). Большой опыт в подготовке дипломных проектов и диссертаций по научной с... Читать все
    Стаж педагогической деятельности в вузах Москвы 15 лет, автор свыше 140 публикаций (РИНЦ, ВАК). Большой опыт в подготовке дипломных проектов и диссертаций по научной специальности 12.00.14 административное право, административный процесс.
    #Кандидатские #Магистерские
    216 Выполненных работ
    Екатерина П. студент
    5 (18 отзывов)
    Работы пишу исключительно сама на основании действующих нормативных правовых актов, монографий, канд. и докт. диссертаций, авторефератов, научных статей. Дополнительно... Читать все
    Работы пишу исключительно сама на основании действующих нормативных правовых актов, монографий, канд. и докт. диссертаций, авторефератов, научных статей. Дополнительно занимаюсь английским языком, уровень владения - Upper-Intermediate.
    #Кандидатские #Магистерские
    39 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
    user1250010 Омский государственный университет, 2010, преподаватель,...
    4 (15 отзывов)
    Пишу качественные выпускные квалификационные работы и магистерские диссертации. Опыт написания работ - более восьми лет. Всегда на связи.
    Пишу качественные выпускные квалификационные работы и магистерские диссертации. Опыт написания работ - более восьми лет. Всегда на связи.
    #Кандидатские #Магистерские
    21 Выполненная работа
    Юлия К. ЮУрГУ (НИУ), г. Челябинск 2017, Институт естественных и т...
    5 (49 отзывов)
    Образование: ЮУрГУ (НИУ), Лингвистический центр, 2016 г. - диплом переводчика с английского языка (дополнительное образование); ЮУрГУ (НИУ), г. Челябинск, 2017 г. - ин... Читать все
    Образование: ЮУрГУ (НИУ), Лингвистический центр, 2016 г. - диплом переводчика с английского языка (дополнительное образование); ЮУрГУ (НИУ), г. Челябинск, 2017 г. - институт естественных и точных наук, защита диплома бакалавра по направлению элементоорганической химии; СПХФУ (СПХФА), 2020 г. - кафедра химической технологии, регулирование обращения лекарственных средств на фармацевтическом рынке, защита магистерской диссертации. При выполнении заказов на связи, отвечаю на все вопросы. Индивидуальный подход к каждому. Напишите - и мы договоримся!
    #Кандидатские #Магистерские
    55 Выполненных работ
    Александр Р. ВоГТУ 2003, Экономический, преподаватель, кандидат наук
    4.5 (80 отзывов)
    Специальность "Государственное и муниципальное управление" Кандидатскую диссертацию защитил в 2006 г. Дополнительное образование: Оценка стоимости (бизнеса) и госфин... Читать все
    Специальность "Государственное и муниципальное управление" Кандидатскую диссертацию защитил в 2006 г. Дополнительное образование: Оценка стоимости (бизнеса) и госфинансы (Казначейство). Работаю в финансовой сфере более 10 лет. Банки,риски
    #Кандидатские #Магистерские
    123 Выполненных работы
    Сергей Н.
    4.8 (40 отзывов)
    Практический стаж работы в финансово - банковской сфере составил более 30 лет. За последние 13 лет, мной написано 7 диссертаций и более 450 дипломных работ и научных с... Читать все
    Практический стаж работы в финансово - банковской сфере составил более 30 лет. За последние 13 лет, мной написано 7 диссертаций и более 450 дипломных работ и научных статей в области экономики.
    #Кандидатские #Магистерские
    56 Выполненных работ

    Другие учебные работы по предмету