Создание высокотемпературной газопарокапельной смеси с контролируемой дисперсностью аэрозоля

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

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.

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

    Хочешь уникальную работу?

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

    Анна Александровна Б. Воронежский государственный университет инженерных технол...
    4.8 (30 отзывов)
    Окончила магистратуру Воронежского государственного университета в 2009 г. В 2014 г. защитила кандидатскую диссертацию. С 2010 г. преподаю в Воронежском государственно... Читать все
    Окончила магистратуру Воронежского государственного университета в 2009 г. В 2014 г. защитила кандидатскую диссертацию. С 2010 г. преподаю в Воронежском государственном университете инженерных технологий.
    #Кандидатские #Магистерские
    66 Выполненных работ
    Яна К. ТюмГУ 2004, ГМУ, выпускник
    5 (8 отзывов)
    Помощь в написании магистерских диссертаций, курсовых, контрольных работ, рефератов, статей, повышение уникальности текста(ручной рерайт), качественно и в срок, в соот... Читать все
    Помощь в написании магистерских диссертаций, курсовых, контрольных работ, рефератов, статей, повышение уникальности текста(ручной рерайт), качественно и в срок, в соответствии с Вашими требованиями.
    #Кандидатские #Магистерские
    12 Выполненных работ
    Олег Н. Томский политехнический университет 2000, Инженерно-эконо...
    4.7 (96 отзывов)
    Здравствуйте! Опыт написания работ более 12 лет. За это время были успешно защищены более 2 500 написанных мною магистерских диссертаций, дипломов, курсовых работ. Явл... Читать все
    Здравствуйте! Опыт написания работ более 12 лет. За это время были успешно защищены более 2 500 написанных мною магистерских диссертаций, дипломов, курсовых работ. Являюсь действующим преподавателем одного из ВУЗов.
    #Кандидатские #Магистерские
    177 Выполненных работ
    Мария М. УГНТУ 2017, ТФ, преподаватель
    5 (14 отзывов)
    Имею 3 высших образования в сфере Экологии и техносферной безопасности (бакалавриат, магистратура, аспирантура), работаю на кафедре экологии одного из опорных ВУЗов РФ... Читать все
    Имею 3 высших образования в сфере Экологии и техносферной безопасности (бакалавриат, магистратура, аспирантура), работаю на кафедре экологии одного из опорных ВУЗов РФ. Большой опыт в написании курсовых, дипломов, диссертаций.
    #Кандидатские #Магистерские
    27 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
    Анна Н. Государственный университет управления 2021, Экономика и ...
    0 (13 отзывов)
    Закончила ГУУ с отличием "Бухгалтерский учет, анализ и аудит". Выполнить разные работы: от рефератов до диссертаций. Также пишу доклады, делаю презентации, повышаю уни... Читать все
    Закончила ГУУ с отличием "Бухгалтерский учет, анализ и аудит". Выполнить разные работы: от рефератов до диссертаций. Также пишу доклады, делаю презентации, повышаю уникальности с нуля. Все работы оформляю в соответствии с ГОСТ.
    #Кандидатские #Магистерские
    0 Выполненных работ
    Татьяна П.
    4.2 (6 отзывов)
    Помогаю студентам с решением задач по ТОЭ и физике на протяжении 9 лет. Пишу диссертацию на соискание степени кандидата технических наук, имею опыт годовой стажировки ... Читать все
    Помогаю студентам с решением задач по ТОЭ и физике на протяжении 9 лет. Пишу диссертацию на соискание степени кандидата технических наук, имею опыт годовой стажировки в одном из крупнейших университетов Германии.
    #Кандидатские #Магистерские
    9 Выполненных работ
    Кирилл Ч. ИНЖЭКОН 2010, экономика и управление на предприятии транс...
    4.9 (343 отзыва)
    Работы пишу, начиная с 2000 года. Огромный опыт и знания в области экономики. Закончил школу с золотой медалью. Два высших образования (техническое и экономическое). С... Читать все
    Работы пишу, начиная с 2000 года. Огромный опыт и знания в области экономики. Закончил школу с золотой медалью. Два высших образования (техническое и экономическое). Сейчас пишу диссертацию на соискание степени кандидата экономических наук.
    #Кандидатские #Магистерские
    692 Выполненных работы
    Ксения М. Курганский Государственный Университет 2009, Юридический...
    4.8 (105 отзывов)
    Работаю только по книгам, учебникам, статьям и диссертациям. Никогда не использую технические способы поднятия оригинальности. Только авторские работы. Стараюсь учитыв... Читать все
    Работаю только по книгам, учебникам, статьям и диссертациям. Никогда не использую технические способы поднятия оригинальности. Только авторские работы. Стараюсь учитывать все требования и пожелания.
    #Кандидатские #Магистерские
    213 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)