Delist.ru

Автоматизация подбора фракционного состава фильтрующих материалов для промышленных предприятий (25.11.2010)

Автор: Чантиева Милана Энбековна

ЧАНТИЕВА МИЛАНА ЭНБЕКОВНА

Автоматизация подбора фракционного состава фильтрующих материалов для промышленных предприятий

Специальность 05.13.06 – Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (промышленность)

А в т о р е ф е р а т

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Москва 2010

Работа выполнена на кафедре «Автоматизация производственных процессов» Московского автомобильно-дорожного государственного технического

университета (МАДИ)

Научный руководитель - Доктор технических наук, профессор

Илюхин Андрей Владимирович

Официальные оппоненты: Доктор технических наук, профессор

Остроух Андрей Владимирович

Кандидат технических наук, доцент

Захаров Ярослав Владимирович

Ведущая организация: Учреждение Российской академии наук Комплексный научно-исследовательский институт РАН (КНИИ РАН), г. Грозный

Защита состоится «27» декабря 2010 г. в 10 00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.126.05 в Московском автомобильно-дорожном государственном техническом университете (МАДИ), по адресу: 125319, г. Москва, Ленинградский просп., д.64, ауд.42

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института

Автореферат разослан «25» ноября 2010 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

кандидат технических наук, доцент Михайлова Н.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Рост промышленного производства в нашей стране сопровождается повышением потребления воды использующейся в технологических процессах

В структуре потребления воды 35% приходится на все отрасли промышленности (около 90 км3/год).

В настоящее время положение усугубляется тем, что после приватизации основного числа предприятий (в том числе и экологически «грязных»), новым хозяевам не хватает денег для постройки или модернизации очистных сооружений, что приводит к сбросу загрязнённой воды в окружающую среду.

В то же время существуют требования к выпуску сточных вод в соответствии с нормами СН 245 - 71, а также дополнительными перечнями, утвержденными главным государственным санитарным врачом РФ № 1194, № 1521 - 76, № 1842 - 78. Не выполнение этих требований по очистке воды ведёт к серьёзной административной, а во многих случаях и к уголовной ответственности, поскольку согласно постановления пленума Верховного Суда РФ от 5 ноября 1998 г. №14 эксплуатация объектов с неисправными очистными сооружениями и устройствами, отключение очистных сооружений и устройств, совершение иных действий, повлекших загрязнение водоемов и водных источников и причинивших существенный вред животному или растительному миру, лесному или сельскому хозяйству, квалифицируется по соответствующей части статьи 250 УК РФ.

Из всего сказанного видно, что вопрос очистки вод сброса промышленных предприятий, который и ранее был актуален, в современных условиях приобретает особо острый характер.

Решение этого вопроса напрямую связано с задачей разработки и применения современных очистных установок, способных при небольших габаритах и стоимости эффективно очищать сточные воды от примесей. В этом случае, пожалуй, единственным способом решения этой задачи является разработка производительных и дешевых фильтрующих элементов.

Как показал проведённый анализ, генеральным направлением совершенствования фильтрующих элементов является разработка и внедрение композиционных материалов обеспечивающих заданную степень очистки. В то же время основной проблемой, в различных отраслях промышленности, где используются композиционные материалы, является определение их состава с достаточной степенью точности.

В технологии композиционных материалов матричного типа (скрепляющая матрица с введённым в неё заполнителем) при подборе их составов основными факторами являются фракционный состав заполнителя и его объёмная концентрация.

В настоящее время при расчете состава смеси эти факторы учитываются косвенно, на основании эмпирических данных, поскольку не существует алгоритмизированных методов, позволяющих учитывать влияние разброса фракционного состава заполнителя и его объёмной концентрации на отпускные характеристики готового материала, что приводит к большим вариациям свойств от изделия к изделию и, как следствие, к значительному проценту брака.

Из-за сложности таких гетерогенных структур невозможно получение строгих аналитических зависимостей позволяющих учитывать данные факторы, поэтому особую актуальность приобретают научные исследования, направленные на разработку автоматизированных технологий подбора фракционного состава фильтрующих элементов, основанные на методах компьютерного математического моделирования.

Таким образом, создание автоматизированной системы подбора состава компонентов композиционных фильтрующих материалов, учитывающей изменение отпускных характеристик (в частности фильтрующих свойств) в зависимости от фракционного состава и концентрации заполнителя является весьма актуальной задачей.

В настоящей работе будет рассмотрен композиционный материал на основе пористой проницаемой керамики (ППК).

Цель работы. Целью диссертационной работы является разработка теоретических основ оперативного автоматизированного управления процессом приготовления компонентов фильтрующих элементов на основе пористой проницаемой керамики на основе требуемых параметров готовых изделий, включающего в себя процессы расчёта состава материала и дозирования его компонентов, а также создание автоматизированной системы управления осуществляющей данные процессы.

Для достижения поставленной цели решены следующие задачи:

Разработана математическая модель связи пористости пористой проницаемой керамики с гранулометрическими характеристиками заполнителя и его объёмной концентрацией с целью последующего проведения анализа и выбора основных направлений совершенствования методов подбора состава ППК.

Проведен анализ, выбор и обоснование направлений и методов совершенствования автоматизации процесса дозирования компонентов ППК, для чего разработаны математические основы закона управления дозами компонентов смеси с учетом ограничений на допустимые погрешности дозирования.

Синтезирована структура и технически реализована автоматическая система подбора состава и дозирования для приготовления компонентов ППК.

загрузка...