Создание высокотемпературной газопарокапельной смеси с контролируемой дисперсностью аэрозоля
Целью работы является создание высокотемпературной газопарокапельной смеси с контролируемой дисперсностью аэрозоля.
В ходе выполнения выпускной квалификационной работы были проведены экспериментальные исследования по взаимодействию капель жидкости в аэрозольном потоке, анализ объекта автоматизации и разработка конструкторской документации.
В результате разработана автоматизированная система расхода воды в генератор газопарокапельной смеси, позволяющая контролировать дисперсность впрыскиваемого аэрозоля.
Введение ………………………………………………………………………………………………….. 10
1 Исследовательские изыскания ……………………………………………………………….. 12
1.1 Газопарокапельные технологии ……………………………………………………….. 12
1.2 Описание экспериментального стенда ……………………………………………… 14
1.3 Описание методик исследования ……………………………………………………… 15
1.3.1 Метод PIV ………………………………………………………………………………….. 16
1.3.2 Метод PTV …………………………………………………………………………………. 18
1.3.3 Метод SP ……………………………………………………………………………………. 18
1.3.4 Методика обработки, регистрируемые и рассчитываемые
параметры ………………………………………………………………………………………….. 19
1.4 Результаты исследований …………………………………………………………………. 24
2 Проектирование АСУ газопарокапельного генератора …………………………… 33
2.1. Анализ объекта автоматизации ……………………………………………………….. 33
2.2. Выбор структуры автоматизированной системы расхода воды ………… 34
2.3 Разработка функциональной схемы АСУ расхода воды ……………………. 36
2.4. Выбор технических средств АСУ расходом воды ……………………………. 39
2.4.1. Выбор датчика температуры ……………………………………………………… 39
2.4.2. Выбор датчика давления воды …………………………………………………… 42
2.4.3. Выбор технических средств измерения расхода воды ………………… 44
2.4.4. Выбор управляющего устройства ………………………………………………. 45
2.4.5. Выбор исполнительного механизма …………………………………………… 49
2.4.6. Выбор блока управления исполнительным механизмом …………….. 50
2.4.7. Выбор автоматизированного рабочего места оператора ……………… 50
3 Схема взаимосвязи оборудования верхнего уровня и полевого ………………. 54
4 Разработка принципиальной электрической схемы автоматизированной
системы управления …………………………………………………………………………………. 56
5 Разработка монтажной схемы автоматизированной системы управления .. 58
6 Разработка чертежа общего вида щитовой конструкции АСУ ………………… 60
7 Расчет параметров настройки регулятора ………………………………………………. 61
7.1 Идентификация объекта управления ………………………………………………… 61
7.2 Расчет параметров настройки регулятора …………………………………………. 64
8 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение … 72
8.1 Планирование работ и оценка времени выполнения …………………………. 72
8.2 Смета затрат на проект …………………………………………………………………….. 76
8.3 Смета затрат на оборудование и монтажные работы…………………………. 79
8.4 Определение экономической эффективности проекта ………………………. 80
Выводы по разделу «Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и
ресурсосбережение» ……………………………………………………………………………… 81
8. Социальная ответственность ………………………………………………………………… 83
8.1. Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности ….. 85
8.2. Производственная безопасность ……………………………………………………… 86
8.3. Экологическая безопасность……………………………………………………………. 96
8.4. Безопасность в чрезвычайных ситуациях ………………………………………… 99
Выводы по разделу «Социальная ответственность» ……………………………… 101
Заключение ……………………………………………………………………………………………. 102
Список использованных источников ………………………………………………………. 103
Приложение A ……………………………………………………………………………………….. 108
Графический материал: на отдельных листах
ФЮРА.421000.011 С2 Схема функциональная
ФЮРА.421000.011 Э3 Схема принципиальная электрическая
ФЮРА.421000.011 С4 Схема монтажная
ФЮРА.421000.011 ВО Общий вид щита автоматизации
В настоящее время все более актуальными становятся вопросы
ресурсоэффективности и энергосбережения. Как в России, так и в зарубежных
странах разрабатываются новые установки и реализуются новые программы,
призванные снизить экологическую нагрузку на природу.
Одной из важнейших проблем современной энергетики является
снижение тепловых потерь при выработке, транспорте и использовании
энергии. Повысить энергоэффективность теплогенерирующих установок
возможно благодаря использованию газопарокапельных смесей.
Газопарокапельные смеси являются многокомпонентными теплоносителями,
состоящие из продуктов сгорания топлива, воды и пара.
Целью данной работы является создание высокотемпературной
газопарокапельной смеси с контролируемой дисперсностью аэрозоля. Для
изучения процессов соударения капель жидкости в газовой среде и их
вторичного измельчения был спроектирован стенд и проведены исследования
по взаимодействию капель аэрозоля.
Результаты исследования будут интересны в сфере образования для
студентов и аспирантов:
1) для изучения процессов взаимодействия отдельных капель жидкости
и в потоке аэрозоля;
2) для изучения влияния таких свойств жидкости, как плотность,
вязкость, поверхностное натяжение на результаты взаимодействий
капель;
3) для изучения влияния газовой среды: ее температуры и состава на
процессы распыла аэрозоля;
4) для исследования систем автоматизированного управления
процессами генерации газопарокапельной смеси.
Полученная в ходе исследований экспериментальная база будет
востребована в научной сфере при разработке математических моделей
взаимодействия капель жидкости, генерации многокомпонентных смесей,
создании установок, генерирующих многокомпонентные теплоносители.
Контроль за дисперсностью аэрозоля осуществляется с помощью
автоматизированной системы управления. Автоматизированная система
управления предназначена для поддержания постоянной или для изменения
по требуемому закону технологической величины объекта, характеризующей
протекающий в нем процесс. Это достигается формированием регулятором
определенных регулирующих воздействий на технологический объект
автоматизации.
Основным звеном в автоматизированной системе регулирования
технологическим процессов водооборотного цикла является
программируемый логический контроллер, связанный с верхним уровнем
системы и обеспечивающий:
1) управление всеми технологическими процессами;
2) передачу измеренных значений физических величин на
автоматизированное рабочее место диспетчеров АСУ ТП;
3) защиту и блокировку оборудования и исполнительных механизмов;
4) предупредительную и аварийную сигнализацию.
Хочешь уникальную работу?
Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!
5 (285 отзывов)
4.8 (105 отзывов)
4.5 (9 отзывов)
4.6 (92 отзыва)
4.8 (373 отзыва)
4.4 (93 отзыва)
4.8 (17 отзывов)
4.2 (25 отзывов)
5 (21 отзыв)
