Каждый день мы сталкиваемся с тем, что видим как вокруг нас
находятся горы отходов. Эти горы продолжают расти с каждым днем.
С одной стороны для нас это просто мусор, но с другой стороны - это
золото, будущее. Ведь эти отходы можно использовать в качестве
дополнительного источника энергии.
День за днем увеличивается население земного шара, в связи с этим
увеличивается количество потребляемых ресурсов. А ведь многие из этих
ресурсов не возобновляемые. Так что будет когда ресурсов не станет. Многие
из европейских стран уже пришли к тому, что отходы могут служить
источником энергии, могут быть повторно использованы.
Существующая в Казахстане система сбора и переработки ТБО
устарела. Еще с советских времен люди сами платили за вывоз отходов,
государство не финансировало эту область. На сегодняшний день в
Казахстане принято множество законопроектов для модернизации этой
системы. В будущем будет построено несколько заводов по переработке
отходов.
Как предприятие нового уровня такой завод требует оборудование
высокого класса, а также новейшие способы автоматизации работы этого
оборудования.
В данном диплом проекте будет реализовано поэтапное создание
автоматизированной системы управления процессов переработки твердых
бытовых отходов ....

В Казахстане доля окатышей в общем объёме окускованного сырья со-
ставляет в среднем 30%. Высок энтузиазм государств с развитой металлурги-
ей к окатышам, как к одному из главных видов сырья, так, к примеру, в Шве-
ции до 100% окатышей составляют железорудную часть шихты, в США и Ка-
наде – 70-80%. Рудной базой фосфорной промышленности Казахстана являет-
ся месторождение фосфоритов бассейна Каратау. Добываемые на рудниках
фосфориты и фосфато-кремнистые флюсующие материалы по физическим и
химическим свойствам не отвечают требованиям технологического регламен-
та производства желтого фосфора и требуют приведения ряда подготовитель-
ных операций: дробление, грохочение, усреднение, сушка и обжиг окусковы-
вание. [1] Основной проблемой переработки фосфоритов бассейна Каратау
является то, что в цикле рудник-завод в процессе добычи, транспортировки,
переработки, руды образуется до 55-60% фосфоритовой мелочи крупности
(10-0 мм). Руда такой фракции не может подвергаться переработке в электро-
печах.
Сейчас металлурги разглядывают железорудные окатыши с точки зре-
ния качественного сырья, приближающегося по однородности параметров к
агломерату, а также с позиций перспективности сырья, способного транспор-
тироваться на любые расстояния без утрат ими металлургических параметров.
С другой стороны, фабрики по производству окатышей испытывают трудно-
сти, связанные с отсутствием либо низким качеством бентонита, повышающе-
го характеристики сырых окатышей и их термостойкость.
При переходе на тонкоизмельченные концентраты особенно важной
становится подготовка агломерационной шихты: точное дозирование ком-
понентов, смешение и окомкование, а также равномерная укладка шихты на
аглоленту, исключающая разрушение гранул и понижение проницаемости
слоя. Учитывая повышение требований к шихтоподготовке, имеется широ-
кий спектр барабанных смесителей и окомкователей [1], а также комби-
нированные смесители-окомкователи. Для улучшения процесса окомкова-
ния, уменьшения содержания мелких фракций и повышения газопроницае-
мости аглошихты предлагаются окомкователи на резиновых опорных роли-
ках, а также окомкователи с центральным осевым приводом, которые умень-
шающих вибрацию, а следовательно, и саморазрушение гранул при окомкова-
нии. Агрегаты могут быть оборудованы системами автоматического кон-
троля и регулирования подачи воды для обеспечения оптимальной влаж-
ности шихты, а также с регулируемым числом оборотов барабана.
Успешное протекание процесса окомкования во многом зависит от га-
зопроницаемости слоя аглошихты. Одной из характеристик качества окомко-
вания агломерационной шихты и газопроницаемости спекаемого слоя являет-
ся порозность слоя, которая в основном определяет затраты энергии для со-
здания заданных скоростей фильтрации газов. Кроме того, порозность пред-
определяет удельную поверхность теплообмена в слое.
Барабаны- окомкователи являются объектами с распределенными параметрами. Следова-
тельно, для оптимального управления окомкованием агломерационной шихты
необходимо применять достаточно сложные математические методы, теорию
автоматического управления, приемы оптимизации динамических систем с
распределенными параметрами. Поэтому ЭВМ необходимо использовать как
в исследовательской практике, так и в процессе управления окомкованием аг-
лошихты. В настоящее время себестоимость продукта выше отпускной его
цены на международных рынках. Одной из причин является высокая себесто-
имость агломерата, которая определяется относительно низкой производи-
тельностью агломерационных машин и высоким расходом топлива. В основ-
ном это зависит от нестабильности окомкования аглошихты в барабане-
окомкователе. В процессе подготовки агломерационной шихты к спеканию
недостаточно полно разработано комплексное математическое описание сов-
местного влияния влажности, гранулометрического состава, соотношения ко-
личеств комкующей и комкуемой фракций на порозность слоя окомкованной
аглошихты. Поэтому газопроницаемость аглошихты при спекании не достига-
ет своих номинальных значений.....

Стабильный рост нефтедобычи в Казахстане в последние годы
естественным образом увеличивает нагрузку и стимулирует развитие
автоматизированных систем управления транспортировкой нефти. Для
качественной и бесперебойной доставки углеводородного сырья своим
потребителям, компаниям по транспортировки нефти не остается другого
пути, кроме как внедрять современные автоматизированные системы
управления на базе программно- технических средств.
На сегодняшний день около 80% всей добытой в стране сырой нефти
транспортируется по нефтепроводам компаний АО «КазТрансОйл». В состав
АО «КазТрансОйл» входят 3 филиала по магистральным нефтепроводам:
Западный, Восточный и Актюбинский.
Основным элементом магистрального нефтепровода с помощью
которой транспортируется нефть, является нефтеперекачивающая станция
(НПС). НПС выполняет функцию передачи энергии потоку нефти для его
перемещения к конечному пункту трубопровода. Нефтеперекачивающие
станции являются структурными подразделениями магистрального
нефтепровода и представляют комплекс сооружений, установок и
оборудования, предназначенных для обеспечения транспорта нефти по
трубопроводу. НПС подразделяются на головные и промежуточные.
На головных НПС осуществляется прием нефти от цехов
нефтегазодобывающих промыслов или магистральных трубопроводов.
Основными технологическими сооружениями головной НПС являются
магистральная насосная станция (МНС), подпорная насосная, резервуарный
парк, технологические трубопроводы с задвижками и фильтрами, узел
регулирующих устройств, узел приема и пуска скребка.
Промежуточные НПС располагаются по трассе трубопровода, и
предназначены для повышения давления перекачивающей системы, чтобы
компенсировать потери напора в трубопроводе на трение. В состав основных
технологических сооружений промежуточной станции входит
магистральная насосная станция,технологические трубопроводы
задвижками и фильтрами, узел регуляторов давления, узел приема и пуска скребка.
Рассматриваемая станция НПС «Барсенгир» относится к
Восточному филиалу, Жезказганского нефтепроводного управления.
Нефтеперекачивающая станция «Барсенгир»:
– является промежуточной станцией нефтепровода Павлодар-
Шымкент;
– предназначена для повышения давления нефти в магистральном
нефтепроводе;
Главная задача станции «Барсенгир» – обеспечение транспортировки
нефти по участку магистрального нефтепровода «Павлодар-Шымкент» при
минимальных затратах.....

Организация ТОО «АТКЭ» обслуживает город Алматы отопление и
горячим водоснабжение. В отопительная котельная «Кокжиек» требуются
замена связи с моральным и физическим износом парка датчиков,
управляющих органов и контроллеров старого оборудования, которое не
обеспечивает требуемой точности, оперативности и надежности а новое,
гораздо более эффективное. Требуются разработать САУ для котлового
агрегата КВ-ГМ-23,26-150.
Автоматизация такого процесса предполагает регулирование
температуры, давления, расхода газо-жидких энергоносителей. Отклонения
этих величин от предписанных (заданных) значений могут происходить как в
результате изменения нагрузки котла, так и под влиянием различных
воздействий: колебаний температуры и давления питательной воды,
изменений качества топлива и т.д. Управление реализуется посредством
передовых систем измерения параметров, обработки данных, контроля и
оптимизации режимов процесса. При внедрении автоматизированных систем,
функции рабочего сводятся к контролю за работой машин. Персонал может
находиться на безопасном расстоянии от агрегатов. Внедрение автоматизации
создает условия для коренного улучшения условий труда и безопасности
работ, дает возможность увеличить производительность труда. Наряду с этим
улучшаются работа машин, ход технологического процесса и качество
продукции.
При удачном решении поставленных перед автоматизацией задач,
откроются новые горизонты в развитии и совершенствовании работы
предприятия.....

В настоящее время уделяется большое внимание вопросам использования возобновляемых источников энергии.
Актуальным направлением экологичности и энергосбережения является эффективная
замена систем промышленного и гражданского теплоснабжения ископаемых
видов топлива на почти неисчерпаемые ресурсы низкопотенциального тепла
вторичных и возобновляемых источников с использованием теплового насоса.
Тепловые насосы в качестве источника используют - низкопотенциальную
энергию: теплоту грунта, грунтовых вод, обратную воду систем
централизованного теплоснабжения.
В наши дни большую популярность приобрела концепция
«интеллектуального здания». «Умный дом» - это интеллектуальная система
управления, объединяющая в единый комплекс все оборудование, решающее разны
задачи в сфере обеспечения комфорта, безопасности,жизнеобеспечения, связи. Одно из главных достоинств интеллектуальных
зданий - это комфорт проживающих в доме людей, который они
обеспечивают, посредством регулирования освещения, энергообеспечения,
системы «климат-контроль» и другие.
Система управления климатом в помещении позволяет корректировать
уровень температуры, влажности. В тоже время система «климат-контроль»,
несмотря на выполнение большого количества функций, обеспечивает
экономию финансовых средств и разрешает проблему энергосбережения.
Например, систему можно настроить так, что в выходные дни и нерабочее
время подача тепла в помещения сокращалась или отключалась совсем. Такой
режим работы особенно актуален для использования в загородных коттеджах
с применением в них автономных систем отопления. Для обеспечения
корректировки параметров работы системы применяются тепловые насосы,
которые фиксируют текущие показатели микроклимата в помещениях дома, а
также средства для управления в виде панелей.
Таким образом, целью дипломного проекта является разработка
системы автоматического регулирования температурой в помещении с
помощью теплового насоса.....

Вследствие интенсивного развития экономики Республики Казахстан,
наблюдается рост объемов потребления тепловой энергии с целью
обеспечения нужд предприятий и жилищно-коммунального сектора горячей
водой и отоплением. В связи с этим довольно остро стоит вопрос
автоматизации предприятий предоставляющих услуги теплоснабжения.
В настоящее время на нашем рынке нет достаточно гибкого аппаратно-
программного обеспечения, способного обеспечить комплексную
автоматизацию таких предприятий, из за чего компании, предоставляющие
услуги теплоснабжения неизбежно сталкиваются со следующими
проблемами:
- ведение вручную производственного учета тепловой энергии, т.е.
поставщик вручную производит расчет всех затрат на производство тепла;
- учет потребления также происходит ручным образом, вследствие
отсутствия у поставщиков возможности дистанционного снятия показаний со
счетчиков, что связано с увеличением трудозатрат на обслуживание, а также
с оперативностью и точностью получаемой информации;
- бизнес-процесс учета взаиморасчетов с потребителями также не
достаточным образом автоматизирован у большинства поставщиков
теплоснабжения;
- отсутствие централизованной, интегрированной расчетной системы,
способной напрямую взаимодействовать как с датчиками первичного
оборудования, так и с другими программными комплексами;
Описанная выше ситуация обусловила проведение разработки по
настоящему дипломному проекту.....

Мировой спрос на возобновляемые источники энергии (ВИЭ) постоянно
растет. К 2050 году увеличение их доли в глобальном энергетическом балансе
прогнозируется до 35%. Практически во всех развитых странах сегодня
разрабатываются и реализуются программы, связанные с альтернативной
энергетикой. Ее привлекательность вызвана неисчерпаемостью ресурсов,
независимостью от конъюнктуры цен на мировых рынках энергоносителей, а
также, что немаловажно, экологической чистотой. Основные преимущества
ВИЭ – неисчерпаемость и экологичность – и послужили причиной бурного
развития возобновляемой энергетики за рубежом и весьма оптимистических
прогнозов относительно ее перспектив в ближайшие десятилетия.
Главными причинами, обусловившими развитие ВИЭ, выступают
обеспечение энергетической и экологической безопасности, сохранение
окружающей среды, завоевание мировых рынков возобновляемых источников
энергии, сохранение запасов собственных энергоресурсов для будущих
поколений, а также увеличение потребления сырья для неэнергетического
использования топлива.
Словом, сегодня использование ВИЭ стало важным и обязательным
направлением развития энергетики будущего. И Казахстан в этом плане
обладает всеми необходимыми ресурсами. А с учетом дефицита
электроэнергии в стране, особенно в южных регионах, более широкое
применение альтернативных источников приобретает особое значение.
Неэффективность централизации электроснабжения в условиях огромной
территории Казахстана, занимающей 2,7 млн кв. км, и низкой плотности
населения (5,5 чел/кв. км) приводит к существенным потерям энергии при ее
транспортировке. Поэтому использование ВИЭ позволит снизить затраты на
обеспечение электроэнергией отдаленных населенных пунктов, значительно
сэкономить на строительстве новых линий электропередачи.
В соответствии со Стратегическим планом развития РК до 2020 года
доля ВИЭ в общем объеме электропотребления должна составить 1,5% к
2015- му и более 3% – к 202 0- му. Приоритеты, поставленные государственной
программой форсированного индустриально - инновационного развития на
2010- 2014 годы, предусматривают увеличение объема выработки
возобновляемой энергии до 1 млрд кВт.ч в год, что превысит 1% в
энергобалансе Казахстана.
В последние годы наблюдается динамичный рост в плане развития
солнечной энергетики.
Солнце является самым мощным возобновляемым источником энергии
для нашей планеты (для жизни на земле): количество энергии падающее на
поверхность земли от солнца за день превосходит мировое потребление за
год. Солнечная энергия может использоваться как для производства
электроэнергии, так и для обогрева и освещения жилых и производственных
помещений, обогрева воды. Являясь экологически чистым возобновляемым
источником энергии не выделяющем двуокись углерода и не зависящее от
ископаемых ресурсов, солнечная энергетика способствует диверсификации
источников энергии, улучшению энергоэффективности и экономии средств и
ресурсов. Существуют различные технологии для преобразования и
использования солнечной энергии. Если фотоэлементы и концентрационные
станции применяются для производства электроэнергии, то пассивная
солнечная энергетика для освещения и отопления помещений, нагрева воды ....

Автоматизация технологических процессов является одним из
решающих факторов повышения производительности и улучшения условий
труда. Все существующие и строящие объекты оснащены средствами
автоматизации.
В настоящее время средства автоматизации получают самое широкое
применение в различных сферах деятельности человека. Внедрение
автоматических систем управления требует серьезной перестройки
производства, поэтому в более широком смысле автоматизация имеет не
только техническое, но и организационное и экономическое содержание.
Автоматизация дает возможность получить более высокую
производительность,повышает социальную и экономическую
производительность труда. К социальной эффективности относятся
облегчение труда рабочих, улучшение санитарно- гигиенических условий и
повышение общего культурного уровня жизни человека. Под экономической
эффективностью автоматизации понимают улучшение экономических
показателей производства: производительности труда, себестоимости и
качества продукции.
Автоматизация предприятий, в связи со спецификой его работы, играет
большую роль по следующим причинам: добыча нефти и газа - процесс
непрерывный и очень трудоемкий. Он требует измерения, контролирования и
обработки множества параметров, иногда тесно взаимосвязанных. Удаленность
объектов друг от друга на десятки и сотни километров - тоже немаловажный
фактор. Для нормальног
функционирования всей структуры людям,
управляющим этим процессом необходимо точно представлять себе положение
дел на любом участке производственной цепочки, причем от оперативности
принятия решений и приведения их в исполненение зависит очень многое. На
некоторых участках даже довольно небольшое, но долговременное отклонение
параметров от нормы может вызвать аварию. А от точности измерения качества
и количества транспортируемого газа прибыль предприятия зависит
напрямую. Применение аварийных следящих систем позволяет также
уменьшить количество аварий и соответственно уменьшается вредное влияние
нефтегазодобывающей отрасли на экологию - один из самых важнейших
факторов на сегодняшний день.
Автоматизация не только освобождает или разгружает человека, но и
обеспечивает работу производства с такой скоростью, точностью,
надежностью и экономичностью, которые человек своим непосредственным
участием обеспечить не может.
Проектами наиболее сложных производств, предусматривается
комплексная автоматизация ряда технологических процессов.
Нефтеперекачивающая станция НПС «Узень» представляет собой
сложный технологический комплекс, состоящий из основных и
вспомогательных систем обеспечивающих бесперебойное выполнение
операций по перекачке нефти, поэтому автоматизация на этом объекте просто
необходима.....

Автоматизация играет решающую роль при организации
промышленного производства по принципу: выпуск заданного количества
продукции при минимуме материальных затрат и затрат ручного труда. В
особенности актуальной автоматизация становится в отраслях
промышленности, конечная продукция которых находит массовый спрос у
потребителя и используется практический во всех производственных
процессах. Автоматизированные системы управления технологическими
процессами в нефтегазовой промышленности являются высшим этапом
комплексной автоматизации и призваны обеспечить существенное увеличение
производительности труда, улучшения качества выпускаемой продукции и
других технико-экономических показателей производства, а также защиту
окружающей среды. Особенностью построения любой АСУ является
системный подход ко всей совокупности металлургических,
теплотехнических, экологических и управленческих вопросов.
Резкое увеличение добычи нефти при сокращении затрат труда рабочих,
а также уменьшении суммы капиталовложений в нефтедобывающую
промышленность возможно только при всемерном совершенствовании
технологии и техники добычи нефти с привлечением новейших достижений в
области автоматизации и телемеханизации.
Современное нефтедобывающее предприятие представляет собой
сложное многоотраслевое хозяйство, рассредоточенное на обширных
площадях и в целом являющееся совокупностью основных и вспомогательных
технологических объектов. Основные технологические объекты - это объекты
непосредственной добычи, транспорта и первичной подготовки нефти и газа.
Одним из основных путей повышения эффективности
нефтеперерабатывающег производства является создание
автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУ
ТП) на базе современных средств автоматизации и вычислительной техники.
Управление технологическими процессами с использованием автоматических
устройств включает в себя решение следующих основных задач: контроль
параметров процессов (температуры и давления в аппаратах, состава и
качества жидкостей и газов и т.д.); регулирование параметров (поддержание
их в заданных значениях); сигнализацию (оповещение, предупреждение) об
отклонениях значений параметров за допускаемые пределы; блокировку
(запрещение) неправильного включения оборудования; защиту оборудования
в аварийных ситуациях (выключение, перевод на безопасный режим).
Актуальность выбранной темы, обуславливается применением современных
информационно-программных подсистем автоматизации для разработки
объектов нефтехимической промышленности, что несомненно ведет к
получению более высококачественной продукции, приводит к уменьшени
ручного труда и издержек на производстве. Следовательно, несет в себе
ощутимую экономическую выгоду, решая на высоком уровне технологические
задачи. Практическая значимость дипломного проекта, состоит в том, что
результаты проектирования, полученные данные можно использовать в
разработке типичных систем автоматизации. Целью данной дипломного
проекта является разработка системы автоматизации технологического
процесса смешения нефти, в составе нефтеналивного терминала, а так же
визуализация АРМ оператора с помощью SCADA системы.....

В данном дипломном проекте рассматривается водогрейный котел
ПТВМ-30М-2 предназначенный для установки в отопительных котельных в
качестве основного источника теплоснабжения для подогрева воды с 70 °С до
150 °С.
Котлы ПТВМ это установки, которые нагревают воду до 1500. Они
обеспечивают бесперебойную подачу горячей воды в, так называемое,
пиковое время (часы повышенных тепловых нагрузок). Котлы водогрейные
ПТВМ чаще всего используют в отопительных системах, горячего
водоснабжения, в системах вентиляции. Предназначены для промышленных
объектов, ТЭЦ, для частных домов.
ПТВМ - Пиковый теплофикационный водогрейный мазутный.
На самом деле большинство котлов теперь переведены на газовый
подогрев. Оборудованы они современными горелочными устройствами.
Конструкция устройств примерно одинакова. Котлы ПТВМ 50, например,
ПТВМ 60, с индексами 30, 100, 120, ПТВМ 60Э и другие имеют башенную
компоновку в виде прямоугольной шахты. Камерная топка расположена
внизу. Агрегат состоит из подобных деталей, полуоткрытый, поэтому его
легко модернизировать.
Водогрейные котлы (ВК) серии ПТВМ тепловой мощностью 20, 30, 50 и
100 Гкал/ч с типовыми горелочными устройствами (ГУ) ГМГ на 20, 30 и 40
МВт и РГМГ на 20 и 30 МВт имеют широкое применение на территории
республик бывшего СССР для нагрева воды в пиковых и основных режимах
отопительных и промышленных котельных, со второй половины XX в. по
настоящее время.
За прошедший период эксплуатация ВК и ГУ практически не
изменилась и сегодня, в XXI веке, абсолютно не удовлетворяет современным
требованиям по надежности, эффективности, экономичности и экологичности
генерации тепловой энергии.
Котлы
прямоточные с П-образной сомкнутой компоновкой
поверхностей нагрева.
При эксплуатации:
- имеют место нестабильные режимы горения с пульсацией в топке и
как следствие раскачка экранной системы котла, а также элементов газового
оборудования по фронтовому экрану;
- на ПТВМ-50 и ПТВМ-100 возникает противофазная резонансная
раскачка давления воздуха по горелкам с усилением амплитуды колебания
разрежения;
- наблюдается эжекция в аксиальные аппараты с локальным обгоранием
лопаток.
Указанные недостатки приводят к:
- разрушениям обмуровки и (на котлах ПТВМ-50 и ПТВМ-100) ребер
жесткости каркаса;
- непрерывным нарастаниям присосов (за осенне-зимний период в
среднем на 20-30%);
- тепловой перегрузке конвективной части котлов (из-за низкой
светимости в топке и больших разрежений);
- снижению КПД котлов и дополнительным энергозатратам на тягу и
дутье.....