Крупник, Олександр ОлександровичОлександр ОлександровичКрупник2016-03-022016-03-022016http://ir.nmu.org.ua/handle/123456789/146905Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.13.07 - Автоматизація процесів керування. – Державний вищий навчальний заклад «Національний гірничий університет». – Дніпропетровськ, 2016.Дисертаційна робота присвячена розв’ язанню наукової задачі підвищення енергетичної ефективності доменного виробництва шляхом пошуку нових за-кономірностей і взаємозв'язків процесу вироблення і транспортування холодно-го дуття для його автоматизації, що дозволяє максимально знизити викиди в атмосферу стисненого повітря, збагаченого киснем, через повітряно-розвантажувальні клапани. Використовуючи модифікований принцип симетрії для розв’ язання задачі аналітичного конструювання регуляторів побудована система підпорядковано-го керування тиском та витратами холодного дуття на виході газотранспортної мережі. Розроблені нові алгоритми керування елементами системи вироблення холодного дуття під час технологічних процесів підключення/відключення по-вітронагрівачів з метою зменшення часу роботи повітряно-розвантажувальних клапанів.Диссертация посвящена решению научной задачи повышения энергети-ческой эффективности доменного производства путем поиска новых закономерностей и взаимосвязей процесса выработки и транспортировки холодного дутья для его автоматизации, что позволяет максимально снизить выбросы в атмосферу сжатого воздуха, обогащенного кислородом, через воздушно-разгрузочные клапаны. Опираясь на основные законы термодинамики и механики создано мате-матическое описание динамики паровой конденсационной турбины малой мощности, позволяющее получать динамические механические характеристики агрегата на основании его номинальных параметров, а также установить связь между количеством пара, подаваемого в паросборник, и скоростью вращения вала. Предложено использование электромеханического позиционера в качест-ве привода устройства подачи пара в турбину, который по основным техниче-ским характеристикам не уступает существующему механико-гидравлическому приводу, и дает возможность построения подчиненной системы управления скоростью вращения паровой турбины. Осуществлены синтез и структурная реализация алгоритмов управления скоростью вращения паровой турбины и воздуходувки с использованием на-блюдающего устройства, которые обеспечивают динамическую ошибку регу-лирования скорости не более 3% при измени нагрузки ±10% от номинальной. В отличии от известных моделей трубопроводного транспорта, основан-ных на дифференциальных уравнения газодинамики в частных производных, разработано математическое описание тракта холодного дутья значительной протяженности обыкновенными дифференциальными уравнениями, позволяю-щее установить динамические взаимосвязи между изменениями расхода и давления на входе и выходе газотранспортной сети. С использованием модифицированного принципа симметрии для реше-ния задачи аналитического конструирования регуляторов построена система подчиненного управления давлением и расходом холодного дутья на выходе газотранспортной сети. Выполнены экспериментальные исследования построенной системы управления давлением на выходе газотранспортной сети во время технологиче-ского процесса переключения воздухонагревателей. Полученные результаты свидетельствуют о нецелесообразности стабилизации давления, поскольку это приводит к двукратному увеличению расхода на входе в доменную печь, что может нарушить ход доменной плавки. Предложено применение опережающей во времени подачи задания на увеличение расхода дутья на выходе ГТС по сравнению с моментом открытия шибера на заполнение нагретого воздухонагревателя повышает стабильность расхода дутья, подаваемого в доменную печь, что способствует улучшению ка-чества протекания доменной плавки. Проведено моделирование работы автоматизированной системы управле-ния элементами газотранспортной сети выработки холодного дутья, с исполь-зованием упреждающего управления. Результаты моделирования показали сни-жение динамического падения расхода дутья до 3,5% от номинального по срав-нению с 11% без имения способа управления. Полученные алгоритмы управления электромеханическим позиционером устройства подачи пара в паросборник турбины внедрены в проектную практи-ку ООО НИП «ДІЯ» (г.Днепродзержинск).This thesis research is devoted to the solution of scientific task – the energy ef-ficiency improvement of blast-furnace process by searching new mechanisms and in-terconnections of the process of development and transportation of cold blast for its automation, which allows minimizing atmospheric emissions of compressed oxygen-enriched air through snort valves. For the purposes of the problem of analytical construction of regulators the sys-tem of subordinated pressure control and cold blast flow at the outlet of the gas transmission network was built based on a modified method of symmetry. New control algorithms of elements in a system of cold blast development were developed during the process connection / disconnection of air heaters for re-duction of the operation time of snort valves.ukсистема керуваннявироблення дуттядоменне виробництвоелектромеханічний перетворювачпарова турбінаповітродувкагазотранспортна мережаповітронагрівачконструювання регуляторівсистема управлениявыработка дутьядоменное производствоэлектромеханический преобразовательпаровая турбинавоздуходувкагазотранспортная сетьвоздухонагревательаналитическое конструирование регуляторовsystem managementdevelopment of the blastblast furnacesthe electromechanical transducersteam turbineblowergas transport networkheaterengineering controls621.3.07, 621.316.71, 621.6-52, 669.1, 621.165