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!

    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
    Антон П. преподаватель, доцент
    4.8 (1033 отзыва)
    Занимаюсь написанием студенческих работ (дипломные работы, маг. диссертации). Участник международных конференций (экономика/менеджмент/юриспруденция). Постоянно публик... Читать все
    Занимаюсь написанием студенческих работ (дипломные работы, маг. диссертации). Участник международных конференций (экономика/менеджмент/юриспруденция). Постоянно публикуюсь, имею высокий индекс цитирования. Спикер.
    #Кандидатские #Магистерские
    1386 Выполненных работ
    Елена Л. РЭУ им. Г. В. Плеханова 2009, Управления и коммерции, пре...
    4.8 (211 отзывов)
    Работа пишется на основе учебников и научных статей, диссертаций, данных официальной статистики. Все источники актуальные за последние 3-5 лет.Активно и уместно исполь... Читать все
    Работа пишется на основе учебников и научных статей, диссертаций, данных официальной статистики. Все источники актуальные за последние 3-5 лет.Активно и уместно использую в работе графический материал (графики рисунки, диаграммы) и таблицы.
    #Кандидатские #Магистерские
    362 Выполненных работы
    Катерина В. преподаватель, кандидат наук
    4.6 (30 отзывов)
    Преподаватель одного из лучших ВУЗов страны, научный работник, редактор научного журнала, общественный деятель. Пишу все виды работ - от эссе до докторской диссертации... Читать все
    Преподаватель одного из лучших ВУЗов страны, научный работник, редактор научного журнала, общественный деятель. Пишу все виды работ - от эссе до докторской диссертации. Опыт работы 7 лет. Всегда на связи и готова прийти на помощь. Вместе удовлетворим самого требовательного научного руководителя. Возможно полное сопровождение: от статуса студента до получения научной степени.
    #Кандидатские #Магистерские
    47 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
    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
    Егор В. кандидат наук, доцент
    5 (428 отзывов)
    Здравствуйте. Занимаюсь выполнением работ более 14 лет. Очень большой опыт. Более 400 успешно защищенных дипломов и диссертаций. Берусь только со 100% уверенностью. Ск... Читать все
    Здравствуйте. Занимаюсь выполнением работ более 14 лет. Очень большой опыт. Более 400 успешно защищенных дипломов и диссертаций. Берусь только со 100% уверенностью. Скорее всего Ваш заказ будет выполнен раньше срока.
    #Кандидатские #Магистерские
    694 Выполненных работы
    Екатерина С. кандидат наук, доцент
    4.6 (522 отзыва)
    Практически всегда онлайн, доработки делаю бесплатно. Дипломные работы и Магистерские диссертации сопровождаю до защиты.
    Практически всегда онлайн, доработки делаю бесплатно. Дипломные работы и Магистерские диссертации сопровождаю до защиты.
    #Кандидатские #Магистерские
    1077 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

    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)