диплом Разработка системы автоматического регулирования контроля и поддержания на заданном уровне калорийности смешанного газа на газосмесительной станции АГЦ-3 (id=idd_1909_0001410)

ОПИСАНИЕ РАБОТЫ:
Предмет:  СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ
Название: Разработка системы автоматического регулирования контроля и поддержания на заданном уровне калорийности смешанного газа на газосмесительной станции АГЦ-3
Тип:      диплом
Объем:    100+ + дополнительные материалы
Дата:     13.11.2010
Идентификатор: idd_1909_0001410

ЦЕНА:
2800 руб.
2500
руб.
 
Внимание!!!
Ниже представлен фрагмент данной работы для ознакомления.
Вы можете купить данную работу прямо сейчас!
Нажмите кнопку "Купить" справа.

Оплата онлайн возможна с Яндекс.Кошелька, с банковской карты или со счета мобильного телефона (выберите).
ЕСЛИ такие варианты Вам не удобны - Отправьте нам запрос данной работы, указав свой электронный адрес.
Мы оперативно ответим и предложим Вам более 20 способов оплаты.
Все подробности можно будет обсудить по электронной почте, или в Viber, WhatsApp и т.п.














Разработка системы автоматического регулирования контроля и поддержания на заданном уровне калорийности смешанного газа на газосмесительной станции АГЦ-3 (id=idd_1909_0001410) - диплом из нашего Каталога готовых дипломов. Он написан авторами нашей Мастерской дипломов на заказ и успешно защищен! Диплом абсолютно эксклюзивный, нигде в Интернете не засвечен, написан БЕЗ использования общедоступных бесплатных готовых студенческих работ из Интернета! Если Вы ищете уникальную, грамотно и профессионально выполненную дипломную работу - Вы попали по адресу.
Вы можете заказать Диплом Разработка системы автоматического регулирования контроля и поддержания на заданном уровне калорийности смешанного газа на газосмесительной станции АГЦ-3 (id=idd_1909_0001410) у нас, написав на адрес ready@diplomashop.ru.
Обращаем ваше внимание на то, что скачать Диплом Разработка системы автоматического регулирования контроля и поддержания на заданном уровне калорийности смешанного газа на газосмесительной станции АГЦ-3 (id=idd_1909_0001410) по дисциплине СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ с сайта нельзя! Здесь представлено лишь несколько первых страниц и содержание этого эксклюзивного диплома, которые позволят Вам ознакомиться с ним. Если Вы хотите купить Диплом Разработка системы автоматического регулирования контроля и поддержания на заданном уровне калорийности смешанного газа на газосмесительной станции АГЦ-3 (дисциплина/специальность - СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ) - пишите.

Фрагмент работы:


Содержание


Введение 3
1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 6
1.1. Краткая характеристика агломерационного процесса 6
1.2 Устройство и работа газосмесительной станции ГСС 10
1.3 Краткая характеристика применяемых газов 11
1.4 Краткая характеристика измерения калорийности газовой смеси в настоящее время 13
2. Специальная часть 16
2.1. Требования к автоматизации процесса регулирования калорийности газа 16
2.1.1. Функции, выполняемые системой регулирования 17
2.2. Разработка структурной схемы АСР калорийности газа 17
2.3.Техническое обеспечение 20
2.3.1. Выбор калориметра 21
2.3.2. Выбор регулирующего органа 32
2.3.3. Выбор исполнительного механизма 32
2.3.4. Выбор блока ручного управления 34
2.3.5. Выбор регулятора калорийности 35
2.3.5.1. Модернизация регулятора 36
2.3.6. Системные требования к компьютеру 40
2.4. Построение функциональной схемы 41
2.5. Разработка схемы соединения 44
2.6. Выбор закона регулирования для АСР калорийности смешанного газа на ГСС АГЦ-3. 45
3. РАЗРАБОТКА УПРАВЛЯЮЩЕЙ ПРОГРАММЫ 47
3.1. Информационное обеспечение 47
3.2. Программное обеспечение 49
3.2.1. Блок-схема алгоритма для программы управления и регулирования калорийности газовой смеси на ГСС АГЦ-3 60
3.2.2 .Управляющая программа для контроллера Ломиконт ТМ 61
4. Экономическая часть. 67
4.1. Расчёт годового фонда оплаты труда 68
4.1.1. Расчёт основной зароботной платы 68
4.1.2. асчёт дополнительной зароботной платы 70
4.2.Расчёт капитальных и эксплуатационных затрат 72
4.2.1. Расчёт капитальных затрат 72
4.2.2. Расчёт эксплуатационных затрат 74
5. Охрана труда и безопасность жизнедеятельности 75
5.1. Определение условий работы технологического объекта 77
5.2. Анализ вредных и опасных производственных факторов 79
5.3. Пожарная профилактика 84
5.4. Электробезопасность 85
5.5. Расчёт защитного заземления 86
Заключение 90
Литература. 93
ПРИЛОЖЕНИЕ А 97
Приложение Б 95
Приложение В 96
Приложение Г 97




ВВЕДЕНИЕ

Целью данного курсового проекта является разработка системы автоматического регулирования, контроля о поддержания на заданном уровне калорийности смешанного газа на газосмесительной станции АГЦ-3.
Автоматизированная система контроля и регулирования калорийности смешанного газа на газосмесительной станции аглопроизводства ОАО "Северсталь" является качественно новым этапом комплексной автоматизации и призвана обеспечить существенное увеличение производительности труда, улучшение качество выпускаемой продукции и других технико-экономических показателей агломерационного производства.
Внедрение ЭВМ и компьютерных технологий в различные сферы человеческой деятельности не новшество на сегодняшний день.
К числу наиболее сложных и наукоемких систем в современной технике по праву относят системы автоматизированного проектирования (САПР). Их проектирование сводится к решению совокупности проблем, включающих выбор состава технических и программных средств, к определению архитектуры вычислительной сети, построению операционной среды, анализу эффективности функционирования получающейся системы, к разработке оригинальных программно-методичеких комплексов, баз данных и библиотек программных компонентов.
Системы автоматизированного проектирования объединяют средства и методы автоматизации всех стадий проектных работ и, следовательно, включает в себя в качестве составных частей ряд других автоматизированных систем, системы автоматизации инженерного труда (САИТ), автоматизированные системы конструирования (САПР-К), автоматизированные системы технологической подготовки производства (АСТПП).
Разработка САПР включает основные задачи:
" Анализ процессов проектирования в металлургии, машиностроении, приборостроении, алгоритмизация проектных задач на базе методов оптимизации математического моделирования, дискретной математики, искусственного интеллекта;
" Разработка программных комплексов для решения задач проектирования сложных технических устройств и систем;
" Создание проектов САПР, включая выбор и адаптацию программных и технических средств разработку операционных сред САПР.
Специалист по разработке САПР должен быть системным аналитиком, задачи которого - поиск путей формализации и алгоритмизации проектных процедур, обоснованный выбор технических и программных средств среди множества возможных вариантов.
Примерами САПР служат системы технологической подготовки производства, автоматизации научных исследований, издательские системы, базы и банки данных в автоматизированных системах управления и т.п.
ОАО " Северсталь" - предприятие с полным металлургическим циклом, включающее коксохимическое, агломерационное, доменное, сталеплавильное и прокатное производство.
В комплекс производства чугуна входят: коксохимическое, агломерационное, доменное. Задачей агломерационного процесса является подготовка высококачественного сырья для доменного производства из смеси железорудных концентратов.
Современное агломерационное производство представляет собой сложную систему различных аппаратов, действующих в разных режимах и выполняющих различные функции. Непрерывный рост производства агломерата, повышение требований к его качеству, а также точность технологических процессов создали условия для широкого внедрения средств автоматического контроля и управления. Комплексной автоматизации агломерационного производства уделяется большое внимание.
Агломерационный процесс дает наилучший технико-экономические показатели и высокое качество агломерата лишь тогда, когда его технологические параметры оптимальны, строго соблюдается постоянство физических свойств и химического состава шихты.
Автоматизация позволяет решать задачи повышения уровня организации производства, оперативности управления технологическими процессами и в целом повышения экономической эффективности производства.
Одним из важнейших направлений совершенствования управления - является создание автоматизированных систем с применением вычислительной техники.
В АСУ ТП воплощены достижения локальной автоматики, систем централизованного контроля, электронной вычислительной техники. Кроме того, АСУ ТП производят общую централизованных обработку первичной информации в темпе протекания технологического процесса, после чего информация используется не только для управления этим процессом, но и преобразуется в форму, пригодную для использования выше стоящих уровней управления, для решений оперативных и организационно-экономических задач.
Внедрение АСУ ТП, как и любое нововведение, связано с определенными трудностями и затратами. На этапе освоения проявляются и недостатки отдельных элементов вычислительного комплекса, погрешности применяемых алгоритмов управления, недостаточная адаптация персонала к условиям работы с помощью вычислительной техники и т.д.










1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
1.1. Краткая характеристика агломерационного процесса

Производственные операции, осуществляемые в АГЦ №3 ОАО Северсталь представлены на рис.1.1.
Упрощенная технологическая схема аглофабрики № 3






















Рис.1.1.

Основными показателями хода технологического процесса агломерации (выходными величинами) являются производительность агломашины и качество агломерата. Производительность агломашины измеряют в тоннах годного агломерата, полученного за час работы. Качество оценивают по химическому составу агломерата, прочности и воостановимости его.
Стремление получить максимальную производительность агломерационных машин при высоком качестве агломерата и минимальных затратах обусловили разработку автоматизированных систем управления с применением ЭВМ - АСУ ТП.
АСУ ТП агломерационного производства включает подсистемы, реализующие следующие функции:
" Управление поточно-транспортными механизмами;
" Регулирование расхода основных шихтовых материалов;
" Работа газосмесительной станции;
" Увлажнение, окомкование, смешивание шихты;
" Загрузка шихта на спекательные тележки;
" Работа зажигательных горнов;
" Синхронизация скоростей движения полотна линейного охладителя и спекательных тележек агломашины и т.д.
Все автоматизированные системы должны устойчиво работать.
Непременным условием обеспечения автоматической оптимизации агломерационного процесса является наличие на отдельных его участках автоматических систем стабилизации основных параметров.
К таким параметрам относится калорийность газовой смеси.
Зажигание слоя шихты, загруженной на аглоленту, производится при прохождении слоя под зажигательным горном в результате сгорания в нем топлива (кокса). Помимо непосредственной задачи - воспламенения топлива, находящегося в верхней части слоя, процесс зажигания обеспечивает дополнительный нагрев этой части слоя шихты. Тем самым в нем воспламеняется значительный дефицит тепла по сравнению с нижележащими слоями, в которых общий приход тепла определяется как горением топлива шихты, так и регенерацией тепла расположенных выше слоев раскаленного агломерата. Тепло зажигания передается верхней части слоя шихты просасываемыми через неё продуктами сгорания топлива в зажигательном горне. При этом в верхней части слоя испаряется гигроскопическая влага, достигается температура, достаточная для воспламенения топлива шихты, и в целом обеспечивается формирование устойчивой зоны горения.
Качество зажигания существенным образом влияет на ход процесса спекания. При недостаточно интенсивном зажигании верхняя часть слоя может оказаться не спекшейся, а агломерат - низкого качества. Чрезмерно же высокая интенсивность зажигания приводит к оплавлению верхнего слоя агломерата, ухудшению газопроницаемости и снижению скорости спекания. Для каждых конкретных условий существует определенное оптимальное значение интенсивности зажигания, при которой достигается высокая производительность агломашины и удовлетворительное качество агломерата. Качество тепла, вносимого в слой шихты при зажигании, зависит от температуры продуктов горения, продолжительности зажигания, расхода топлива на зажигание и ряда других факторов. В целом зажигание шихты является сложным физико-химическим процессом. Определенные затруднения при его автоматизации связаны с отсутствием достаточно удовлетворительных методов и средств контроля его эффективности. Процесс зажигания подвержен влиянию целого ряда возмущающих воздействий, связанных, например, с изменением калорийности топлива зажигания (газовой смеси), изменения состава и свойств шихты, изменениями скорости агломашины и т.д. Все эти обстоятельства обуславливают значительные требования, предъявляемые к системам автоматического регулирования процесса зажигания.
Эффективное зажигание агломерационной шихты достигается путем внесения в верхнюю часть ее слоя необходимого количества тепла. В определенной степени это тепло вносится за счет сгорания твердого топлива в зажигаемом слое, но значительная его часть передается слою продуктами сгорания топлива в зажигательном горне. В соответствии с основной задачей процесса зажигания, заключающейся в создании надежной зоны горения в верхней части спекаемого слоя, его результаты целесообразно оценивать величиной сконцентрированного в этой слоя тепла. При зажигании тепло вносится в слой шихты на определенную глубину.
Общая энтальпия зажигаемого слоя может быть выражена в виде суммы двух составляющих: собственной энтальпии слоя, зависящей от выделения тепла при сгорании твердого топлива шихты, и добавочной энтальпии, определяемой вносимым теплом зажигания.
Для обеспечения эффективного зажигания шихты необходимо, чтобы в продуктах горения топлива зажигания содержалось определенное количество свободного кислорода, необходимого для горения топлива шихты. При недостатке кислорода в горновых газах интенсивное горение твердого топлива шихты начинается только после окончания процесса зажигания, а до этого неполное его сгорание приводит к значительной потере тепла и непроизводственному расходу топлива. Выбор величины коэффициента расхода воздуха при зажигании газа в горне производится с учетом его калорийности.
Повышение содержания воздуха в случае низкой калорийности газовой смеси вызывает недопустимое снижение температуры горения. И, наоборот, при использовании высококалорийного топлива недостаточно высокий коэффициент избытка воздуха приводит к чрезмерному повышению температуры зажигания. Все это в итоге сказывается на качестве (прочности) готового продукта- агломерата.
Калорийность газовой смеси отражается и на продолжительности зажигания. Время зажигания должно быть достаточным для создания в спекаемом слое устойчивой зоны горения. При низкой калорийности газа увеличивается продолжительность зажигания, которое приводит к снижению выхода возврата и к повышению прочности агломерата, однако при этом снижается газопроницаемость и скорость спекания шихты.
Итак, результаты процесса зажигания определяются целым рядом факторов, которые в значительной степени взаимосвязаны.
В связи с этим в качестве основного показателя процесса зажигания применяют расход тепла зажигания, приходящего на единицу поверхности слоя шихты.
В качестве регулирующего воздействия в основном применяют изменение расхода газа на зажигание.

1.2 Устройство и работа газосмесительной станции ГСС

В настоящее время в агломерационном цехе № 3 два зажигательных горна с площадью по 68м2 каждый, рассчитаны для работы на смеси доменного и природного газов. Зажигательный горн разбит на 3 зоны. В первой зоне горнов агломашин № 10, 11, установлены горелки ГТЩ-4000 (горелка трубчато-щелевая) для обеспечения зажигания шихты по всей ширине спекательных тележек. Щелевая горелка ГТЩ-4000 имеет объёмную производительность по газу 2000-4000 м3/ч, при давлении газа и воздуха 200 кгс/м2 (1,96 кПа). Во второй и третьей зонах горнов агломашин № 10, 11 установлены 12 двухпроводных горелок с объемной производительностью по газу 1200 м3/ч и по воздуху 3500-5500 м3/ч.
Природно-доменную смесь получают на газосмесительной станции (ГСС) АГЦ-3.
Газосмесительная станция ГСС предназначена для смешивания в установленных пропорциях доменного газа и природного газа для подачи смеси по газопроводу на газовые горелки горнов агломерационных машин для зажигания шихты.
На подводящих газопроводах установлены электрифицированные задвижки с дистанционным и местным управлением.
ГСС оборудована автоматикой, поддерживающей постоянное соотношение объемов смешиваемых газов. Задание на количественное соотношение газовой смеси устанавливается с поста управления ГСС, расположенного на пульте управления агломашины № 10 корпуса агломерации. Давление смешанного газа после ГСС поддерживается в пределах 300-400 кгс/см2 (2,95-3,92 кПа).
В состав ГСС входит следующее оборудование:
" Газопровод доменного газа d=1400мм с измерительной диафрагмой и двумя дросселями "основной", "резервный" ДРД-1, ДРД-2 диаметром d=800мм с приводами;
" Газопровод природного газа d=800мм с измерительной диафрагмой и двумя дросселями ДРП-1, ДРП-2 диаметром d=500мм с приводами;
" Газопровод смешанного газа d=1400мм;
" Конденсатотводчики на газопроводах доменного и смешенного газов;
" Системы автоматического регулирования давления доменного, природного и смешанного газов.
На каждом газопроводе к секциям горна установлена автоматическая сигнализация и автоматические быстродействующие отсекающие клапаны, срабатывающие при падении давления газа или воздуха ниже 50 кгс/м2 (0,49 кПа).

1.3 Краткая характеристика применяемых газов

Доменный газ - поступает по газопроводам из доменного цеха, полученного в результате доменного процесса.
Природный газ - поступает из газового цеха ОАО Северсталь, поставляемым туда ЗАО "ГАЗПРОМ".
Каждый газ характеризуется физико-химическим составом, концентрацией ( таблица 1.1).




Таблица 1.1 - Характеристика применяемых газов

Наименование Обозначение Доменный газ (%) Природный газ(%)
Оксид углерода СО 24 -
Углекислый газ СО2 18 0,3
Водород Н2 6 -
Метан СН4 - 98
Азот N2 52 1,7
Калорийность Q 800-1000 Ккал 8000 - 8500 Ккал
Удельный вес Кг/м3 1,35 0,63

Одним из основных параметров характеристики газа является его калорийность.
Калорийность - это теплотворная способность газа. Т.е. такое количество теплоты, которое образуется при сгорании объёмной единицы газа.
В настоящее время ГСС должна обеспечивать получение газовой смеси требуемой калорийности Q = 2000-2500 ккал/м3, путем смешивания в установленных пропорциях доменного (Q1 = 805 ккал/м3) и природного газа (Q2 = 8015 ккал/м3).
Коэффициенты калорийности одного кубического метра (1м3) доменного и природного газов получены лабораторным методом в АГЦ-3. Но обычные лабораторные методы анализа газов не могут удовлетворять потребности современного производства. Большинство технологических процессов требуют быстрого анализа, непрерывного и автоматического контроля калорийности газовой смеси, требует приборов, которые могли бы использоваться в системах автоматического регулирования.


1.4 Краткая характеристика измерения калорийности газовой смеси в настоящее время

До недавнего времени калорийность смешанного газа определялась графическим способом по номограмме, в зависимости от расходов природного и доменного газов (рис. 1.2.).
В настоящее время калорийность смешанного газа определяется путем вычисления математической формулы, заведенной в алгоритм программы для логического контроллера Ломиконт -110. Соотношение газов регулируется на газосмесительной станции АГЦ-3 в зависимости от давления и расхода газов.
Зная калорийность одного кубического метра каждого газа (природного и доменного) и их расходы в данный момент, мы находим сумму произведений и делим на общий расход газовой смеси:

( 1.1 )

Qт - текущая калорийность (Ккал/м3);
Qп.г. - калорийность 1м3 природного газа (8015 Ккал/м3 - табличное значение);
Qд.г. -калорийность 1м3 доменного газа (805 Ккал/м3 - табличное значение);
Fп.г. - расход природного газа в данный момент;
Fд.г. - расход доменного газа в данный момент;
Fобщ. - общий расход газовой смеси.
Управление процессом регулирования калорийности газовой смеси производится ручным и автоматическим способами (РЗД-22, БРУ- 42 и программируемый логический контроллер Ломиконт-110).
Математический расчет калорийности смешанного газа является неэффективным, потому что калорийность газов на входе в общий газопровод непостоянна. Калорийность доменного газа зависит от качества доменного процесса, а калорийность природного газа от месторождения.
Непрерывного контроля за калорийностью газовой смеси не производится. Регулирование соотношения газов в смеси в зависимости от давления и расхода компонентов смеси не позволяет достичь удовлетворительной постоянности калорийности смешанного газа, что отрицательно сказывается на процессе спекания агломерата, приводит к повышенному расходу топлива и снижению качества агломерата.
Все эти замечания обуславливают установку газового калориметра и внедрение его в автоматическую систему контроля и регулирования калорийности газовой смеси на ГСС АГЦ-3 ОАО "Северсталь".

Заказать эту работу прямо сейчас
Посмотреть другие готовые работы по предмету СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ