Математична модель процесу керування розподіленням води по ярусам скруберу мокрого очищення колошникового газу

Автор(и)

  • V. P. Kravchenko ДВНЗ «Приазовський державний технічний університет», м. Маріуполь, Україна

DOI:

https://doi.org/10.31498/2225-6733.37.2018.160286

Ключові слова:

скрубер, колошниковий газ, мокре очищення, трубопровід розподілення води, об’єкт керування, тиск і витрати води перед форсунками, математична модель, система алгебраїчних рівнянь, рішення, стабілізація витрат і тиску води, ефективне очищення газу

Анотація

Розглядається трубопровід розподілення води, розгалужений по ярусам скрубера, як складний об’єкт керування. Скрубер призначений для очищення колошникового газу доменної печі. Вхідними величинами цього об’єкту є тиск і загальна кількість води, яка подається на скрубер. Вихідними – тиск і кількість води перед форсунками на кожному ярусі. Для ефективного очищення газу необхідно підтримувати на кожному ярусі задані значення вихідних параметрів. Згідно технології очищення колошникового газу тиск води перед форсунками повинен бути для всіх ярусів однаковим і більшим ніж тиск газу у два рази, а витрати води по ярусам також однакові, а її загальна кількість на скрубер визначається співвідношенням 4-6 л на 1 м3 газу. Щоб забезпечити такі умови, треба знайти математичну залежність між вхідними і вихідними параметрами цього об’єкту. Для одержання такої залежності використано метод розрахунку трубопроводів складного типу з розгалуженням і роздаванням води в кінцевих точках. Це дозволило одержати математичну модель об’єкту у вигляді системи алгебраїчних рівнянь. Система містить перепади тиску води по ярусам скрубера, величину поточних витрат на ярус і відповідні коефіцієнти лінійних втрат тиску по довжині вертикального трубопроводу. Рішення даної системи дає змогу знайти перепади тиску води на кожному ярусі. Стабілізація цих перепадів забезпечує стабілізацію заданих параметрів води (тиску і витрат) на кожному ярусі скрубера. Одержана математична модель об’єкту може бути основою для розробки системи автоматичного керування розподіленням води. Така система буде підтримувати тиск і витрати води по ярусам скрубера на заданому рівні і тим самим буде забезпечувати ефективне очищення колошникового газу, незважаючи на коливання його тиску і витрат. В роботі розглянуто приклад вирішення системи алгебраїчних рівнянь для реальних даних скруберу і одержані значення потрібних перепадів тиску води по його ярусам

Біографія автора

V. P. Kravchenko, ДВНЗ «Приазовський державний технічний університет», м. Маріуполь

Кандидат технічних наук, доцент

Посилання

Перелік використаних джерел:

ОНТПУ-347-26-94. Нормы технологического проектирования газового хозяйства предприятий черной металлургии. – Днепропетровск, 1994. – 120 с.

Ладыженский Р.М. Кондиционирование воздуха / Р.М. Ладыженский. – М : Госторгиздат, 1962. – 350 с.

Колошниковая пыль [Электронный ресурс] : [Веб-сайт]. – Электронные данные. – Режим доступа: www.metallicheckiy-portal.ru/articles/chermet/ispolzovanie_gazov/ochistka_domennogo_

gaza/4. – Название с экрана.

Ефименко Г.Г. Металлургия чугунка / Г.Г. Ефименко, А.А. Гиммельфарб, В.Е. Левченко. – 2-е изд. – К. : Вища школа, 1974. – 394 с.

Мовчан В.П. Основи металургії / Мовчан В.П., Бережний М.М. – Дніпропетровськ : Пороги, 2001. – 336 с.

Одельский Э.Х. Гидравлический расчет трубопроводов разного назначения / Э.Х. Одельский. – Минск : Вышейша школа, 1967. – 103 с.

Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям / И.Е. Идельчик. – 3-е изд., перераб. и доп. – М. : Машиностроение, 1992. – 672 с.

Чугаев Р.Р. Гидравлика (Техническая механика жидкости ): учебник / Р.Р. Чугаев. – М. : Баста, 2008. – 672 с.

Розрахунки довгих трубопроводів [Електронний ресурс] : [Веб-сайт]. – Електронні дані. – Режим доступу: www.wiki.tntu.edu.ua/Розрахунки_довгих_трубопроводів. – Назва з екрану.

Гідравлічний розрахунок трубопроводів [Електронний ресурс] : [Веб-сайт]. – Електронні дані. – Режим доступу: www.studfiles.net/preview/5064502/page:13. – Назва з екрану.

Гідравліка, гідро- та пневмоприводи [Електронний ресурс] : [Веб-сайт]. – Електронні дані. – Режим доступу: www.Polka-knig.com.ua/book.php?book=322/Гідравліка,гідро-тапневмопри

води-В.Ф.Герман/. – Назва з екрану.

Копко В.М. Теплоснабжение / В.М. Копко. – Изд. 2-е испр. и доп. – М. : Изд-во Ассоциации строительных вузов, 2014. – 336 с.

References:

ONTPU-347-26-94. Normy tehnologycheskogo proektyrovanyja gazovogo hozjajstva predpryjatyj chernoj metallurgyy [ONTPU-347-26-94. Norms of technological design of the gas industry of ferrous metallurgy enterprises]. Dnipropetrovsk, 1994. 120 p. (Rus.)

Ladyzhenskyj R.M. Kondycyonyrovanye vozduha [Air conditioning]. Moscow, Gostorgizdat Publ., 1962. 350 p. (Rus.)

Koloshnykovaja pyl [Butter dust] Available at: www.metallicheckiy-portal.ru/articles/chermet/

ispolzovanie_gazov/ochistka_domennogo_gaza/4 (accessed 15 August 2018) (Rus.)

Efymenko G.G., Gymmel’farb A.A., Lechenko V.E. Metallurgyja chuguna [Metallurgy of cast iron]. Kyiv, Vyshha shkola Publ., 1974. 394 p. (Rus.)

Movchan V.P., Berezhnyj M.M. Osnovy metalurgii’ [Fundamentals of Metallurgy]. Dnipropetrovs’k, Porogy Publ., 2001. 336 p. (Rus.)

Odel’skyj E.H. Gydravlycheskyj raschet truboprovodov raznogo naznachenyja [Hydraulic calculation of pipelines for different purposes]. Mynsk, Vyshejsha shkola Publ., 1967. 103 p. (Rus.)

Ydel’chyk Y.E. Spravochnyk po gydravlycheskym soprotyvlenyjam [Handbook of Hydraulic Resistance]. Moscow, Mashynostroenye Publ., 1992. 672 p. (Rus.)

Chugaev R.R. Gydravlyka (Tehnycheskaja mehanyka zhydkosty): uchebnyk [Hydraulics (Technical Mechanics of Liquids): Textbook]. Moscow, Basta Publ., 2008. 672 p. (Rus.)

Rozrahunky_dovgyh_truboprovodiv [Reading_long_connections] Available at: www.wiki.tntu.edu.ua/Розрахунки_довгих_трубопроводів (accessed 08 September 2018) (Rus.)

Gidravlichnyj rozrahunok truboprovodiv [Hydraulic pipeline calculation] Available at: www.studfiles.net/preview/5064502/page:13 (accessed 13 May 2018) (Rus.)

Gіdravlіka, gіdro- ta pnevmoprivodi [Hydraulics, hydraulic and pneumatic actuators] Available at: www.Polka-knig.com.ua/book.php?book=322/Гідравліка,гідро-тапневмоприводи-В.Ф.Герман/ (accessed 15 June 2018) (Ukr.)

Kopko V.M. Teplosnabzhenye [Heat supply]. Moscow, Assocyacyja stroytel’nyh vuzov Publ., 2014. 336 p. (Rus.)

##submission.downloads##

Опубліковано

2018-12-28

Як цитувати

Kravchenko, V. P. (2018). Математична модель процесу керування розподіленням води по ярусам скруберу мокрого очищення колошникового газу. Вісник Приазовського Державного Технічного Університету. Серія: Технічні науки, (37), 165–176. https://doi.org/10.31498/2225-6733.37.2018.160286

Номер

№ 37 (2018): Вісник ПДТУ. Серія: Технічні науки

Розділ

Автоматизація процесів та систем

Ліцензія

Журнал "Вісник Приазовського державного технічного університету. Серія: Технічні науки" видається під ліцензією СС-BY (Ліцензія «Із зазначенням авторства»).

Дана ліцензія дозволяє поширювати, редагувати, поправляти і брати твір за основу для похідних навіть на комерційній основі із зазначенням авторства. Це найзручніша з усіх пропонованих ліцензій. Рекомендується для максимального поширення і використання неліцензійних матеріалів.

 

Автори, які публікуються в цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:

1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, яка дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи в цьому журналі.

2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди, які стосуються неексклюзивного поширення роботи в тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи в цьому журналі.