автореферат диссертации по энергетике, 05.14.04, диссертация на тему:Энергосберегающие режимы работы теплоэнергетических установок с применением микропроцессорных комплексов

На правах рукописи

АНТРОПОВ ДМИТРИЙ НАТАНОВИЧ

ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИЕ РЕЖИМЫ РАБОТЫ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК С ПРИМЕНЕНИЕМ МИКРОПРОЦЕССОРНЫХ КОМПЛЕКСОВ

Специальности 05 1404- Промышленная теплоэнергетика 05 11 16- Информационно-измерительные и управляющие системы

Автореферат диссертации на соискание учено? кандидата технических на,

003173404

Казань 2007

003173404

Диссертация выполнена в Исследовательском центре проблем энергетики Казанского научного центра Российской Академии Наук

Научный руководитель

Официальные оппоненты:

Ведущая организация

доктор технических наук, профессор

Садыков Ренат Ахатович

доктор технических наук, профессор

Ковальногов Николай Николаевич

кандидат технических наук, доцент

Петровский Владимир Владимирович

МУП ПО «Казэнерго» г Казань

Зашита состоится « 9 » ноября 2007 г в 14 час 00 мин, на заседании диссертационного совета Д 022 004 01 при Казанском научном центре Российской академии наук в зале заседания Ученого совета Исследовательского центра проблем энергетики КазНЦ РАН по адресу г Казань, ул Файзи, д 14а

Отзыв на автореферат в двух экземплярах, заверенный печатью, просим направлять по адресу 420111, а/я 190, г Казань, ул Лобачевского, д. 2/31

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Казанского научного центра Российской академии наук Автореферат диссертации представлен на сайте www energo knc ru

Автореферат разослан « 9 » октября 2007г

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 022 004 01 ктн.

Шамсутдинов Э В

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Диссертационная работа посвящена разработке энергосберегающих технологий и оптимизации режимов эксплуатации теплоэнергетического оборудования

Актуальность работы. К числу приоритетов сегодняшней жизни относятся проблемы повышения эффективности использования топлива и энергии. В связи с этим проблема повышения эффективности функционирования промышленного тепломассообменного оборудования и теплоэнергетических систем весьма актуальна Как показывает опыт промышленной эксплуатации, на сушку и централизованное теплоснабжение расходуется соответственно 12% и 25% всего добываемого и вырабатываемого в стране топлива Поэтому для сушильных и теплогенерирующих установок (таких, как паровые и водогрейные котлы) вопросы энергосбережения и оптимизации режимов эксплуатации оборудования имеют первостепенную значимость

В процессах сушки продуктов удаляемой влагой обычно является вода, однако часто в разных отраслях промышленности высушивается большое количество биологически активных, термо- и ксеронеустойчивых, дорогостоящих, токсичных, окисляющихся в потоке воздуха и пожароопасных продуктов, из которых необходимо удалять органические растворители и их смеси в условиях вакуума Перспективные методы сушки с использованием вакуума, такие как осциллирующие и комбинированные, не имеют достаточно развитой теории, а имеющиеся решения задач взаимосвязанного тепло- и массопереноса не всегда применимы к реальным процессам Развитие теории тепломассобмена в приложении к сушке является актуальной проблемой, тк. нестационарный и неизотермический характер протекающих процессов порождает сложные нелинейные математические модели, особенно при учете реальных свойств удаляемых растворителей и их смесей Разработка адекватных математических моделей процессов тепломассопереноса на примере вакуум-осцилирующей сушки позволит провести оптимизацию режимов и добиться энергосберегающего эффекта в работе сушильных и других теплоэнергетических установок

Кроме того, большое количество энергии теряется из-за неэффективного управления энергетическим оборудованием Применение современных микропроцессорных комплексов (МК) на базе передовых управляющих средств -программируемых микроконтроллеров позволяет существенно оптимизировать параметры и режимы тепловых технологических процессов Микропроцессорные комплексы имеют высокую надежность, что дает возможность улучшить эксплуатационные и технико-экономические характеристики теплоэнергетических объектов Эти мероприятия в конечном итоге также обеспечивают экономию энергетических ресурсов и улучшение качества выпускаемой продукции Оптимизация алгоритмов, проектирование и разработка микрокомпьютерных систем для автоматического управления теплоэнергетическими процессами и установками также являются сложными техническими задачами, для которых не всегда применимы универсальные методы решения

Поэтому проблема интенсификации процессов удаления из лабильных продуктов органических растворителей и их смесей путем вакуумной сушки и ее модификаций, разработка математических моделей теплоэнергетических процессов и методов их решения, обоснование выбора энергосберегающих технологических режимов, оптимального аппаратурного оформления и управления, являются важными научно-техническими задачами

Объектом исследования в данной работе являются технологические процессы сушки, а также теплопотребляющие и теплогенерирующие -теплоэнергетические установки, управляемые с помощью микропроцессорных комплексов.

Цель диссертационной работы - разработать и обосновать энергосберегающие режимы работы теплоэнергетических установок для получения оптимальной, с точки зрения соотношения «стоимость - качество», конструкции микропроцессорного комплекса применимой для теплопотребляющих и теплогенерирующих установок Задачи исследований:

• Моделирование и исследование тепломассообменных процессов сушки биоактивных продуктов.

• Оптимизация алгоритмов управления сушильными и теплогенерирующими установками

• Разработка конструкции микропроцессорного комплекса, обеспечивающего оптимальные энергосберегающие режимы работы технологического оборудования с обеспечением достаточной надежности его эксплуатации

• Создание методики симуляции, с применением микропроцессорных комплексов, позволяющей проводить достоверное моделирование теплоэнергетических процессов и тестировать алгоритмы управления теплоэнергетических установок следующих типов сушильная, котельная, реакторная, ректификационная

• Промышленное апробирование разработанной методики и микропроцессорных комплексов с оценкой экономической эффективности их внедрения

Научная новизна:

• Разработана математическая модель и функциональная схема импульсной сушильной установки для процесса сушки комкующихся, термо- и ксеролабнльных биопродуктов комбинированным сбросом давления и вакуума (КСДВ) На основе методов математического моделирования проведен анализ работы блока сушки биопродуктов с целью его последующей оптимизации и автоматизации

• Установлен механизм тепло- и влагопереноса в рамках внутренней, внешней и балансовой задач для импульсной сушки комбинированным сбросом давления и вакуума при удалении из дисперсных продуктов реальных бинарных жидких смесей

• Разработан и реализован алгоритм управления импульсной сушильной установкой. Разработанный алгоритм позволяет оптимизировать процесс сушки и существенно снизить потребление энергоресурсов в процессе производства биопродуктов, обеспечивает низкую себестоимость при сохранении качественных характеристик, предъявляемых к производимой продукции

Практическая ценность.

• Разработаны энергосберегающая технология сушки биоактивных продуктов и конструкция микропроцессорного комплекса теплоэнергетической установки, в которой реализован полный комплекс энергосберегающих функций Конструкция отличается от существующих аналогов низкой стоимостью при обеспечении высоких эксплуатационных характеристик

• В результате системного анализа типовых компоновок теплоэнергетических установок разработана структура технического обеспечения микропроцессорного комплекса, которая учитывает разбиение объекта на технологические потоки и обеспечивает бесперебойную работу системы в случае выхода из строя отдельных компонентов комплекса технических средств Задача решается путем взаимного резервирования мшфопроцессорных комплексов параллельно работающих установок

По разработанным моделям сконструированы микропроцессорные комплексы, которые внедрены и эффективно эксплуатируются в различных сферах производства

Установка для симуляции теплоэнергетических процессов, протекающих в сушильных и котельных установках, внедрена в учебный процесс кафедры «Теплоэнергетика» Казанского государственного архитектурно-строительного университета (КГАСУ)

Методы исследования: В работе применены методы математического моделирования тепломассообменных процессов, классические алгоритмы оптимизации (принцип максимума Понтрягина) и перспективные современные методы, основанные на теории нейронных сетей и нечетких множеств На защиту выносятся:

• Математическая модель процесса сушки биопродуктов

• Решение задачи оптимизации алгоритма управления импульсной сушильной установкой методом комплексного сброса давления и вакуума

• Методика симуляции теплоэнергетических установок с применением микропроцессорных комплексов

• Конструкция МК теплоэнергетических установок

• Результаты промышленной эксплуатации внедренных энергосберегающих технологий и микропроцессорных комплексов

Личный вклад автора в работу. Результаты работы получены автором лично под научно-методическим руководством д.т н , профессора Садыкова Р.А

Апробация работы. Основные результаты работы обсуждались на следующих конференциях, симпозиумах и выставках:

- IV Школа-семинар молодых ученых и специалистов под руководством академика РАН В.Е Алемасова «Проблемы тепломассобмена и гидродинамики в энергомашиностроении Казань. 2004.

- V Международный симпозиум «Ресурсоэффективность и энергосбережение». Казань 2004.

- Международная научная конференция «Математические методы в технике и технологиях» Казань 2005

- Inter-American Drymg Conference«IADC - 2005». Montreal 2005

- 2nd International Conference on Informatics m Control, Automation and Robotics «ICINCO-2005» Barcelona 2005.

- ХГ Российская конференция по теплофизическим свойствам веществ. С Пб 2005

- 3rd International Conference on Informatics m Control, Automation and Robotics «ICINCO-2006» Setubal Portugal 2006

- Национальная конференция по теплоэнергетике «НКТЭ-2006» Казань. 2006 Практические результаты работы представлялись на

- ежегодных выставках «Энергетика и энергосбережение» г Казань. 2001-2006 г.г, в 2003 г удостоены золотой медали, «Энерго-ресурсосбережение» г Ханты-Мансийск 2004 г, «Нефть Газ Химия 2003» г Ижевск

- ежегодных научно-технических конференциях Казанского государственного энергетического университета, Казанского государственного технологического университета, Исследовательского центра проблем энергетики Каз НЦ РАН и КГ АСУ 2003-2007 г г

Работа выполнялась в рамках проекта среднесрочного плана фундаментальных исследований по Приоритетным направлениям развития науки и техники в Российской Федерации на 2007-2009 годы, ( № Пр-843) Направления 211 Тепло-массообмен, гидро-, газо- и плазмодинамика, 2 16 Энергосбережение и энергоэффективные технологии Повышение эффективности комплексного использования природных топлив; 2 4 5. Сложные технические системы и информационно-управляющие комплексы; по ряду коммерческих контрактов, по гранту компании Phoenix Contact (Германия) в конкурсе «Xplore, New-Automation Award 2005», по гранту Всемирного Банка Реконструкции и Развития в конкурсе «Инновации для устойчивого развития Республики Татарстан, 2006-2007» а также в соответствии с Республиканской Программой «Энергосбережение в Республике Татарстан на 2000-2005 г г »

Публикации. По теме диссертации опубликовано 16 работ, в том числе 1 монография

Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения и приложения Общий объем диссертации - 164 страниц, в том числе 53 рисунков, расположенных по тексту, а также список литературы, включающий 144 наименования

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе (РАЗВИТИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ В ОБЛАСТИ ТЕПЛО-МАССОПЕРЕНОСА В ПРОЦЕССАХ СУШКИ И ПРИМЕНЕНИЯ МИКРОПРОЦЕССОРНЫХ КОМПЛЕКСОВ НА ТЕПЛОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВКАХ) проведен анализ исследований в области математического моделирования теплоэнергетических процессов Выявлены основные направления оптимизации режимов сушки Рассмотрены особенности теплогенерирующих и теплопотребляющих установок как объектов автоматизации

Во второй главе (МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА СУШКИ БИОПРОДУКТОВ) анализируется выбор рационального способа сушки

биопродуктов на примере кристаллических незаменимых ос-аминокислот с целью оптимизации затрат энергоресурсов. Основными факторами, ограничивающими возможность применения различных способов сушки, являются: склонность продуктов к когезии и адгезии, пылеобразование, неравномерный дисперсный состав материала.

Проведенный анализ устанавливает направления, по которым следует вести оптимизацию технологии сушки биопродуктов для достижения максимальной энергоэффективности процесса: применение вакуума и перемешивания, активных гидродинамических режимов, обеспечение эффективного пылеулавливания, борьба с комкованием продукта, упорядочивание дисперсного состава в начале процесса сушки.

На основании статистических данных по использованию промышленных сушильных установок, комплекса проведенных расчетов и экспериментальных исследований выбран вакуум-осциллирующий способ сушки биопродуктов, модифицированный применением импульсного сброса давления и вакуума (рис. 1).

Рис. 1. Функциональная схема сушильной установки

Этот способ отвечает всем направлениям интенсификации технологии высушивания термо- и ксеролабильных продуктов, являясь комбинированным и осциллирующим. Он сочетает применение вакуума и активного гидродинамического перемешивания в псевдоожиженном слое, импульсные воздействия подброса слоя и сброса давления. При данном способе сушки в блок сушки, кроме сушилки, входят вакуумная линия, линия подачи греющего агента и система сброса давления. Для исследования и оптимизации процесса сушки

биопродуктов была разработана обобщенная математическая модель1 (1) - (4) осциллирующей сушки БП от бинарной жидкой смеси (этанол-вода) в режимах импульсного КСДВ, а также разработан и изготовлен микропроцессорный комплекс экспериментальной установки

Система обыкновенных дифференциальных уравнений (1) с начальными условиями (2) представляет математическую модель этапа прогрева в различных режимах псевдоожижения

сШ

<1х_ <1т ОТ с1т

ШТатМуд (\уд-х)с!и

вых

пР2 (Т ат )

Рап-ФешРп&Л.

(1)

и

= гй/ +

¿г Орвср

с йг сМ

(Тгр~Т),

и=и0, Т=Т0, х=х0, тЕ[0,т„] (2)

Система дифференциальных уравнений (3) совместно с начальными условиями (4) характеризует математическую модель этапа вакуумирования (сушки понижением давления)

с1Т = г <М с1т с <1т с1х _ (у-х) <Ю

йи

(3)

и

й т

рО{Р)

¿т цМ [<ц,р>-/?#]/(сДГ )+¥ <ц,а>/(иит )'

и = и(т„), Т = Т(тй), х = х(т„), тС[х„,т8] (4)

Расчет кинетики сушки 11(т), изменений температуры Т(т) АК и состава жидкой фазы х(т) в ходе процесса сводился к поочередному интегрированию задач Коши этапов прогрева (сушка в режимах псевдоожижения), система (1)-(2), и охлаждения (вакуумирование или сушка понижением давления), система (3) - (4), на временных отрезках [0, т„] и [тов, тв], соответственно, вплоть до снижения влагосодержания и(т) до уровня, отвечающего требованиям качества продукта Конечное состояние системы на каждом этапе сушки является начальным для следующего, тем самым определяется общее время сушки - хс, зависимости С/ (х), Т (х) и х (х) для всего процесса, а также состав выходящих из сушилки паров У (х) Типичная экспериментальная кривая кинетики сушки незаменимых аминокислот в режимах КСДВ показана на примере сушки а-лейцина

1 Математическая модель и функциональная схема импульсной сушильной установки процесса сушки биопродуктов методом КСДВ разработана совместно с проф, д т н СадыковымРА [9,13]

(рис. 2). Сравнение результатов расчёта по уравнениям (1)-(4) с экспериментальными исследованиями по сушке биопродуктов показало их близкое совпадение (рис. 3).

и, кг/кг

Рис. 3. Сравнение расчётных и экспериментальных данных по сушке лейцина: б = 0,007 м3/с, Т^ = 95 °С, Н= 0,05 м, тп = 5 мин, т„ = 5 мин. Сплошные Линии - расчёт: 1 - Щх), 2 -х(т), 3 - Г(т); (...»**) - Г эксперимент, (о) - II эксперимент

0 20 40 60 т(лш

Рис.2. Кинетика сушки лейцина в режиме КСДВ: Тгр= 95 °С, С=0,0014 м3/с, Н = 0,1 м, тп= 5 мин, тов= 5 мин, Росг=10кПа, Ук/Ур=0,25

1 - и(т), 2 - Т(т), 3 - Тсух(т), 4 - Тмокр(т), (о) -17 эксперимент

0,50 -

0,25 -

'С

Тем самым показано, что разработанная математическая модель процесса верно отражает его качественные и количественные стороны, пригодна для замены реального эксперимента на численный, для технологических расчётов и, в частности, для разработки оптимального аппаратурного оформления, управления и автоматизации режимов работы блока сушки БП

В третьей главе (ОПТИМИЗАЦИЯ РЕЖИМОВ БЛОКА СУШКИ БИОПРОДУКТОВ) сформулирована постановка и дано решение задачи оптимизации режимов процесса сушки Рассмотрена задача оптимизации работы блока сушки биопродуктов на примере разработанной математической модели процесса сушки биопродуктов

В результате анализа роли этапа сушки в процессе производства биопродуктов выявлено, что блок сушки можно рассматривать как отдельный объект оптимизации, внешние связи которого в технологической цепочке определены исходным состоянием продукта и ограничениями В этот блок входят собственно сушилка и три периферийных подсистемы (подачи греющего агента, вакуумирования и сброса давления)

Так как оптимизация блока сушки связана с выбором аппаратурного оформления каждой из систем и соединительных коммуникаций, а также режимов функционирования блока, была определена цель оптимизации - снижение приведенных затрат 3 = С + ЕК Введён критерий оптимальности в виде функционала (критерий качества)-

+3- (5)

где. 2 - кусочно-постоянная функция времени, (Ъ = 1 на этапе прогрева и Ъ = О, когда работает вакуумная система), Зо, - это затраты, не зависящие от режима (зарплата основных рабочих, расходы на содержание и амортизацию оборудования); затраты, зависящие от режима (стоимость электрической, тепловой энергии и др ), заданы величинами стоимости работы вакуумного насоса в единицу времени Знг, стоимости единицы объёма сжатого стерильного воздуха (или инерта) Зв, и стоимости подогрева единицы объема воздуха на 1К - Зт, Индекс I у стоимостных характеристик означает, что они различны в разных вариантах оборудования

Возможности изменения режима сушки сводятся к изменению четырех параметров, образующих четырехмерный вектор управления - [М, <7 (т), (т), Z (т)], который является вектор-функцией времени. Задача оптимального управления процессом сушки продуктов сводится к отысканию оптимального управления Ч7*, доставляющего минимум 1фитерию / при удовлетворении всех условий, сформулированных выше Допустимая область изменения Ч^т) при этом является декартовым произведением замкнутых множеств.

^гртах]

х{0,1}, (6)

границы которых определяются условиями нормального псевдоожижения слоя, отсутствием уноса продукта и исходным состоянием воздуха Полученные выше математические модели этапов прогрева (1)-(2) и вакуумирования (3)-(4) являются

дифференциальными ограничениями типа равенств. По интегральному виду функционала (5) данная задача была классифицирована как задача Лагранжа Бе фазовыми переменными являются текущие характеристики U, Т, х, производные которых стоят в уравнениях математической модели (1)-(4). Имеется три начальных условия.

17(0) = U0, Г(0) = Г0, х(0) = х0 (7)

и одно конечное U(Tc)<Uk max, которое, очевидно, выгоднее выполнять как равенство. Таким образом, имеем задачу с закрепленным левым и подвижным правым концами, с неизвестным моментом окончания процесса сушки тс В ходе исследований было определено, что J достигает минимума при М*=Мтах и G*(x) - Gjnax = const Vt е {т [ z(t) = 1} Это позволило значительно снизить сложность задачи отыскания ЧЦт)

После ввода вектора фазовых переменных % = [J (т), U (х), Т (т), *i(t), Р (т)], тогда все дифференциальные связи задачи записываются в виде:

dr dtn 1 }drB где индексы «п» и «в» означают соответственно прогрев и вакуумирование Для такой «уточнённой» постановки задачи применен принцип максимума в формулировке, где допускается наличие разрывов dyjdx на одной гиперповерхности Р = РЪ (х. 7), если Рк (х, Т) непрерывно дифференцируема.

Краевая задача принципа максимума является системой из 10 обыкновенных дифференциальных уравнений с неизвестным моментом тс. Имеющиеся краевые условия на фазовые ) и сопряжённые (|) переменные разделились почти пополам - по 5 условий на каждом крае, плюс на правом крае условие U (тс) = UK Эти разрывы определяются по ходу решения из условия максимизации гамильтоновой функции, которую можно представить в виде

к=А(%£) +В(Ъ1) ¿r^+cfx,!) (9)

В каждый момент при фиксированном наборе (х, существует лишь одна пара (z, Тгр) из допустимой области Q, доставляющая максимум JT В силу аффинности (9) по Т^ этот максимум достигается на границе проекции Q на ось температур, то есть либо Т^ = тах, либо Гф= Тт. Фактически для выбора достаточно проверить три пары (z, 7^). (О, Гат),

» Тгр тах)

Проведенный анализ теоретической и практической возможности решения задачи оптимального управления с привлечением принципа максимума Понтрягина позволил выявить структуру оптимального управления в виде:

9 Gmax » Т tp max

(т)]. (Ю)

В главе четыре (АВТОМАТИЗАЦИЯ БЛОКА СУШКИ БИОПРОДУКТОВ) рассматривается система симуляции ТЭП на которой были проведены анализ адекватности математической модели и численный эксперимент по оптимизации алгоритма управления (рис 4) Разработанная методика в отличие от

существующих аналогов позволяет симулировать ТЭП не только на программном уровне, но и с учетом влияния аппаратной составляющей МК.

MA.TI.AB

Рис.4. Система симуляции теплоэнергетических процессов

Система симуляции представляет собой программно-технический комплекс, предназначенный для проведения оценки адекватности математических моделей ТЭП, кроме этого она позволяет выполнять тестирование и отладку работоспособности МК теплоэнергетических установок в условиях, приближенных к реальным условиям эксплуатации.

При моделировании объект разбивается на функциональные блоки, представляющие конструктивные элементы ТЭУ. Моделирование сигналов производится в системе ЬаЬ^Ле-уу, математический аппарат программируется в системе МАТЪАВ.

На основе проведенного анализа и оптимизации процесса сушки был разработан оптимальный с точки зрения экономии затрат энергоресурсов алгоритм управления блоком сушки (рис.5).

Рис.5. Алгоритм управления сушильной установкой 12

Отыскание задание которой эквивалентно определению

продолжительностей этапов прогрева и вакуумирования, проводилось эвристически путем прямого численного эксперимента с тщательным анализом характера изменения всех фазовых переменных.

МК блока сушки, функциональная структура которого представлена на рис.6, состоит из программно-технического комплекса построенного на базе современной микропроцессорной техники, он поддерживает следующие режимы сушки:

1. Сушка в режимах плотнопродуваемого слоя, а также фильтрующего, псевдоожиженного и фонтанирующего слоёв.

2. Сушка понижением давления с кондуктивным теплоподводом.

3. Сушка в режимах вакуум-осциллирования.

4. Сушка в режимах комбинированного импульсного сброса давления и вакуума.

АРМ

Датчик влажности материала ДаТО относите влажно —возду ВТ— пьной сти <а Датчик давления в камере сушки Датчик расхода

Рис.6. Функциональная структурная схема МК сушильной установки

Основные функции МК блока сушки:

1.Получение точной, своевременной и достоверной информации о параметрах технологического процесса сушки: температура и расход теплоносителя, подводимого в камеру сушки (конвективный перенос энергии) и в его рубашку (кондуктивный перенос энергии); температура материала, текущая среднеинтегральная влажность материала, состав удаляемой жидкой и газовой (паровой) фаз, давление в камере сушки и ресивере, относительная влажность воздуха.

2. Выполнение автоматизированных алгоритмов регулирования технологических параметров и управления технологическим оборудованием (пуска, останова, изменения режимов процесса, предупреждений, блокировок и противоаварийной защиты технологического оборудования и персонала).

3. Обработка полученной информации и выбор оптимального режима технологического процесса в соответствии с математической моделью оптимального управления.

4. Представление информации, содержащейся в системе, в наглядной и удобной форме оператору-технологу, контролирующему процесс. Создание протокольной и отчетной документации.

5. Диагностика состояния технологического оборудования.

Предусмотрены следующие варианты работы МК блока сушки:

1. Автоматический: Блок сушки автономно поддерживает оптимальный режим технологического процесса. Возможно каскадное регулирование с учетом взаимного влияния технологических параметров.

2. Полуавтоматический: поддержание параметров технологического процесса в j рамках заданных диапазонов. i

3. Ручное управление: управление с пульта сушильной установки или ! дистанционное управление режимами работы установки с АРМ оператора.

Для практической реализации МК блока сушки была разработана оригинальная конструкция модуля управления АМК-1 (рис.7). В модуле применена двухпроцессорная структура контроллера, которая обеспечивает более надежные эксплуатационные характеристики по сравнению с существующими аналогами. Применение двухпроцессорной структуры позволяет распределить функции между микропроцессорами и повысить надежность системы. Ведущий (master) отвечает за общее функционирование системы, аварийную защиту, сбор и математическую обработку информации, выполнение алгоритмов регулирования и выдачу управляющих сигналов. Ведомый (slave) осуществляет сбор и обработку информации аналоговых входов, выдачу информации на дисплей, обработку команд, выдаваемых с клавиатуры оператором, обмен информацией и управляющими командами с системами верхнего уровня.

А#16кзн) СЗо(24ган) БШган)

Рис.7. Структура блока управления АМК-1

расходомеры

регуляторы

Для сравнения эффективности типов сутки биопродуктов составлена табл.1, в которой приведены характеристики методов сушки с применением различных способов вакуумирования и псевдоожижения вакуум-барабанной сушки, сушки в псевдоожиженном слое и сушки методом комбинированного сброса давления и вакуума

Сравнивались основные параметры, по которым оценивается эффективность процесса сушки биопродуктов 17- влажность продукта, Г- температура продукта, т - время сушки

Из табл 1 видно, что применение мероприятий по оптимизации режимов сушки КСДВ с привлечением разработанных алгоритма управления и конструкции микропроцессорного комплекса блока сушки в комплексе сократило время сушки биопродуктов с 40 до 25 мин для достижения уровня влагосодержания И=0,01 кг/кг в биопродуктах Это способствовало снижению потребления количества тепла на сушку 1 кг биопродуктов с 2,2 до 1,3 МДж

Таблица 1

Характеристики различных режимов сушки биопродуктов

т (мин) Вакуум — барабанная Сушка в псевдоожиженном Сушка КСДВ

сушка слое

и(кг/кг) Т(°С) и( кг/кг ) Т(°С) и(кг/кг) Т(°С)

5 0,25 30 0,25 50 0,25 30

10 0,20 32 0,18 52 0,12 45

15 0,16 33 0,13 55 0,10 40

20 0,12 36 0,09 57 0,04 55

25 0,09 39 0,03 61 0,01 45

30 0,06 45 0,01 65

35 0,03 42

40 0,01 48

В пятой главе (ПРОМЫШЛЕННАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИХ МИКРОПРОЦЕССОРНЫХ КОМПЛЕКСОВ)

представлены разработанные структуры микропроцессорных комплексов Проведенный анализ позволил обеспечить эффективные эксплуатационные характеристики МК для работы не только на сушильных, но и на теплоэнергетических установках других типов В главе рассмотрены варианты реализации АМК-1 для паровых и водогрейных котлов, разработаны структуры МК, применимые для ректификационных и реакторных установок Приведены результаты практического применения разработанных микропроцессорных комплексов

При разработке была проведена оценка влияния характеристик микропроцессорного комплекса на его структуру Во внимание были приняты следующие характеристики-

-характер энергетического процесса (непрерывный, периодический, дискретный и т д), его информационная мощность, динамика процессов, территориальная распределенность объекта управления,

-функции системы управления (контроль и/или учет, или контроль и управление, или мониторинг, или сочетание ряда функций),

-число измеряемых управляемых величин и функций переработки текущей информации,

-информационная структура разрабатываемой системы - только непосредственные связи станции - контроллеры, распределенная структура: несколько станций используют общие контроллеры и обмениваются информацией между собой

Важную роль при проектировании системы управления энергетического объекта как объекта повышенной опасности играет задача повышения надежности работы системы Были проведены разработки с целью определения оптимальной конфигурации комплекса, в котором должны сочетаться высокая надежность с рентабельной стоимостью изделия Проанализированы режимы работы котельных, реакторных и ректификационных установок Определены наиболее важные элементы МК и выработаны подходы к их резервированию, за счет чего обеспечивается необходимая надежность всей системы в целом. Разработаны основные необходимые компоненты системы противоаварийной защиты Определена структура системы коммерческого учета энергоносителей ТЭУ Система разработана с возможностью расширения вплоть до крупного энергетического объекта - ТЭС

В разработанной структурной схеме реализовано применение алгоритма резервирования компонентов, когда элементы МК одной теплоэнергетической установки являются резервирующими элементами МК другой установки. Представленная структура технического обеспечения МК ТЭУ учитывает разбиение объекта автоматизации на технологические потоки и построена по принципу максимального их разделения, так чтобы выход из строя компонентов комплекса технических средств МК одного потока не влиял на работу других потоков

При разработке алгоритмов управления ТЭУ преследовалась цель - сделать данный компонент системы по возможности максимально надежным и гибким. В результате исследований была разработана обобщенная функциональная структура алгоритма управления, применимая для различных типов теплоэнергетических установок (рис 8). В разработанной структуре блоки регулирования параметров различных теплоэнергетических процессов объединены в единую распределенную систему управления, что позволяет за счет активации тех или иных компонентов, входящих в состав системы, без значительных усилий адаптировать алгоритм для применения в различных теплоэнергетических процессах Вариации функциональной структуры алгоритма управления теплоэнергетической установки были использованы в микропроцессорных комплексах котельных, реакторных и ректификационных установок.

станции соседнего потока периферии

Рис.8. Обобщенная функциональная схема алгоритма управления

С помощью системы симуляции был проведен сравнительный анализ работы одноконтурной системы автоматического регулирования с аналоговым ПИД-регулятором в обратной связи и одноконтурной системы автоматического регулирования с ПИ-подобным йоггу-регулятором. В качестве объекта регулирования был выбран паровой котел, контур регулирования соотношения газ-воздух с коррекцией по составу дымовых газов. Результаты анализа показали, что для эффективного управления этим контуром с большой инерционностью возможно применение как ПИД, так и фаззи-регулятора.

В рамках апробации разработанной конструкции и алгоритмов управления модуль АМК-1 был применен на различных теплогенерирующих установках. Модуль АМК-1 выполняет функции автоматического управления работой котлоагрегата и противоаварийных защит, производит коррекцию соотношения газ-воздух по составу дымовых газов, оснащен встроенной функцией поагрегатного учета энергоресурсов, что позволяет оперативно определить текущий КПД котельного агрегата и оценить эффективность его работы.

Результаты исследований и разработок внедрены в различных энергоёмких отраслях промышленности:

- На предприятиях энергетического комплекса. Системы управления паровыми и водогрейными котлами с применением МК внедрены в структурных подразделениях ОАО «ТАТНЕФТЬ»: НГДУ «Заинскнефть», НГДУ «Елховнефть», НГДУ «Бавлынефть», ОАО «Казэнерго», ОАО «Альметьевский трубный завод», Азнакаевское предприятие тепловых сетей, Мамадышское предприятие тепловых сетей. МК коммерческого учета теплоносителей реализован на Набережно-Челнинской ТЭЦ. Экономический эффект на различных типах теплогенерирующих

установок составляет от 65 до 130 тысм3 экономии газа на один агрегат за отопительный период

-В нефтедобывающей промышленности Разработана распределенная система контроля технологического процесса переработки высокосернистой нефти Рассмотрен вариант построения системы на примере установки переработки высокосернистой нефти Акташского товарного парка ОАО «Татнефть» -В нефтехимической промышленности Разработан и внедрен микропроцессорный комплекс для производства технического углерода по контракту с ОАО "Нижнекамский завод технического углерода" (НКТУ), г Нижнекамск. -В пищевой промышленности Разработан и внедрен микропроцессорный комплекс брагоректификационной установки по контракту с Мамадышским спиртзаводом ОАО «Татспиртпром» Сокращение удельной нормы потребления пара на производство спирта составило 3 5 %

-В химико-Фармацевтической промышленности Изготовлен микропроцессорный комплекс сушильной установки, которая входит в состав технологического оборудования для производства биопродуктов

Разработанная система симуляции ТЭП также используется

- в КГ АСУ в учебном процессе и научно-исследовательской деятельности для проверки адекватности математической модели, оптимизации и управления ТЭП

- в компании «Эталон ТКС» для тестирования и отладки работоспособности МК ТЭУ в условиях, приближенных к реальным условиям эксплуатации

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1 Установлен механизм тепло- и влагопереноса в рамках внутренней, внешней и балансовой задач для импульсной сушки комбинированным сбросом давления и вакуума при удалении из дисперсных продуктов реальных бинарных жидких смесей

2. На базе теоретических и экспериментальных исследований разработана математическая модель процесса импульсной сушки Определены оптимальные, энергосберегающие режимы сушки термолабильных и комкующихся биопродуктов.

3 Исследован и разработан алгоритм управления импульсной сушильной установкой, который позволяет оптимизировать процесс сушки и существенно снизить потребление энергоресурсов в процессах сушки, обеспечивает низкую себестоимость при сохранении качественных характеристик, предъявляемых к готовой продукции

4 Разработана методика, которая позволяет симулировать теплоэнергетические процессы не только на программном уровне, но и с учетом влияния аппаратной составляющей МК.

5 Разработана конструкция МК сушильной установки В МК реализован полный комплекс энергосберегающих функций Конструкция отличается от существующих аналогов низкой стоимостью при обеспечении высоких эксплуатационных характеристик Предусмотрена возможность применения разработанной конструкции на других типах теплоэнергетических установок

6 В результате системного анализа типовых компоновок ТЭУ разработана структура технического обеспечения МК сложной энергетической установки, которая учитывает разбиение объекта на технологические потоки и обеспечивает бесперебойную работу системы в случае выхода из строя отдельных компонентов комплекса технических средств Задача решается путем взаимного резервирования параллельно работающих установок

Годовой экономический эффект от внедрения результатов диссертационной работы составил 2,4 млн рублей

Основные обозначения: и - влажность продукта, О - объемный расход воздуха, Ук,У,Ур - соответственно объем камеры сушки, свободный объем камеры сушки, объем ресивера, М — сухая масса материала, <2 (Р) - эффективная быстрота откачки парогазовой смеси, Я - универсальная газовая постоянная, г - время, р.(М-ъ М-2, , Ци) - вектор молекулярных масс компонентов жидкой смеси, -молекулярная масса сухого воздуха, цуд - молекулярная масса удаляемой из продукта паровой смеси, т — время, а, р — векторы определяемые из равновесных зависимостей между жидкостью и паром, фат, Тш и Рш — относительная влажность, температура и давление атмосферного воздуха, Т.Т^Тсу^Тмокр- температура в камере сушки, греющего агента, сухого термометра, влажного термометра соответственно, фвых - относительная влажность воздуха на выходе, Ууд - вектор состава удаляемой паровой фазы с учетом состава паров воды теплоносителя, ср -удельная теплоемкость воздуха при постоянном давлении, с - удельная теплоемкость влажного воздуха, рв - плотность воздуха, г — удельная теплота парообразования, Р2- давление паров воды, Р„ - давление насыщения паров жидкой смеси, х, у - векторы удаляемой жидкой и паровой фаз соответственно, С -себестоимость, Е — нормативный коэффициент, К - удельные капитальные вложения

Индексы: 'ат'- атмосфера, 'уд'- удаляемые пары, 'н'- насыщение, 'вых'- на выходе из сушильной камеры, '2'- вода, 'в'- воздух, 'р'- постоянное давление, 'гр'-греющий агент, '0'- начальное значение параметров, 'п'- прогрев, 'ов'- откачка воздуха, 'в'- вакуумирование, < > - знак скалярного произведения векторов, жирным шрифтом обозначены векторные величины, * - индекс оптимальности

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Антропов Д Н., Петров ТЛ, Линник В.В , Фролов С А Автоматизация процесса производства технического углеродаУ/Современные технологии автоматизации -2003-№4 -с 24-29.

2. Антропов Д Н, Петров Т Л, Линник В В Автоматизированная система управления брагоректификационной установкой// Современные технологии автоматизации -2004-№1-с 36-41

3. Антропов ДН, Петров ТЛ., Тяплашкин А И Распределенная система контроля технологического процесса переработки высокосернистой нефти// Современные технологии автоматизации.-2004- №2-с 46-51

4 Садыков Р А , Антропов Д Н, Краев В В. Энергосберегающая система управления котельного и сушильного оборудования// Тр IV Школы-семинара молодых ученых и специалистов под руководством академика РАН В Е. Алемасова «Проблемы тепломассообмена и гидродинамики в энергомашиностроении Казань: 2004 с 370-379

5. Антропов Д Н, Садыков Р А Модернизация систем управления как метод повышения эффективности работы котельного оборудования Труды V Международного симпозиума «Ресурсоэффективность и энергосбережение». Казань. 2004 с 399-405.

6 Садыков P.A., Антропов Д.Н., Фролова OB Микрокомпьютерная система управления сушкой биопродуктов// Тр Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях» Казань 2005. с 23-26

7 Sadykov R, Antropov D, Frolova О Optimal control and automation of technology for drying bioactive products// Inter-American Drying Conference«IADC -2005» Montreal 2005 pp.

8 Sadykov R, Antropov D , Kafiatullin R. «Bioproducts drying optimal control m oscillating regimes» 2nd International Conference on Informatics in Control, Automation and Robotics. «ICINCO-2005» Barcelona 2005. pp. 176-181

9. Садыков P A, Антропов Д.Н. Оптимальное управление и автоматизация технологии сушки биоактивных продуктов// Известия РАН: Энергетика 2005 №6 с. 85-92

10.Антропов Д Н, Петров Т Л Автоматизированная система коммерческого учета теплоносителей Набережночелнинской ТЭЦ// Современные технологии автоматизации. 2005. №4 с. 38-43

11.Садыков РА,Антропов Д.Н. Теплофизические свойства и кинетика сушки незаменимых аминокислот с учетом состава удаляемой влаги// Тез доклада XI Российской конференции по теплофизическим свойствам веществ. С Пб. 2005. с 97

12 Антропов ДН, Садыков РА., Краев В В Автоматизация управления котельным оборудованием Современные средства// Энергосбережение в

республике Татарстан. Казань- 2005 №1-2 с 93-97

13.Садыков РА, Антропов ДН Энергосберегающая технология сушки биоактивных продуктов - Казань. Татполиграф, 2006.-172 с.

14 Antropov D., Ivanova R., Sadykov R, Kafiatullin R, Eremin S Heat-and-power processes optimization by means of model-based simulation// 3rd International Conference on Informatics in Control, Automation and Robotics «ICINCO-2006» Setubal Portugal. 2006 pp. 236-241

15.Антропов ДН Моделирование и оптимизация теплоэнергетических процессов средствами современной микропроцессорной техники// Труды Национальной конференции по теплоэнергетике «НКТЭ-2006» Казань, 2006.-е 200-203

16. Садыков РА, Иванова РВ, Антропов ДН Исследование теплофизических свойств биоактивных препаратов//Труды «Академэнерго»- 2006- №3-с 38-44

Подписано в печать 08 10.07 Формат 60x84 1/16 Бумага офсетная Печать ризографическая Гарнитура «Тайме» Усл. печ л 1,0 Тираж 100 экз Заказ № 4&1.

Отпечатано в Казанском государственном архитектурно строительном

университете 420043, г Казань, ул Зеленая, д 1

Введение.

ГЛАВА 1. РАЗВИТИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ В ОБЛАСТИ ТЕПЛО-МАССОПЕРЕНОСА В ПРОЦЕССАХ СУШКИ И ПРИМЕНЕНИЯ МИКРОПРОЦЕССОРНЫХ КОМПЛЕКСОВ НА ТЕПЛОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВКАХ.

1.1. Математические модели теплоэнергетических процессов.

1.2. Задачи микропроцессорных комплексов теплоэнергетических установок.

1.3. Требования к функциональности микропроцессорных комплексов теплоэнергетических установок.

1.4. Особенности применения микропроцессорных комплексов теплоэнергетических установок.

Выводы.

ГЛАВА 2. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА СУШКИ БИОПРОДУКТОВ.

2.1. Выбор рационального способа сушки биоактивных продуктов.

2.2. Математическое моделирование процесса импульсной сушки.

Выводы.

ГЛАВА 3. ОПТИМИЗАЦИЯ РЕЖИМОВ БЛОКА СУШКИ БИОПРОДУКТОВ.

3.1. Постановка задачи оптимального управления процессом сушки.

3.2. Оптимальное аппаратурное оформление блока сушки и режимы его работы.

Выводы.

ГЛАВА 4. АВТОМАТИЗАЦИЯ БЛОКА СУШКИ БИОПРОДУКТОВ.

4.1. Система симуляции теплоэнергетических процессов.

4.2. Структура микропроцессорного комплекса сушильной установки.

Выводы.

ГЛАВА 5. ПРОМЫШЛЕННАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИХ

МИКРОПРОЦЕССОРНЫХ КОМПЛЕКСОВ.

5.1. Исследование, разработка и внедрение микропроцессорных комплексов на базеАМК-1.

5.2. Автоматизированная система коммерческого учета теплоносителей Набережночелнинской ТЭЦ.

5.3. Распределенная система контроля технологического процесса переработки высокосернистой нефти.

5.4. Автоматизация процесса производства технического углерода.

5.5. Автоматизированная система управления брагоректификационной установкой.

Выводы.

Диссертационная работа посвящена оптимизации энергосберегающих технологий в области управления энергетическим оборудованием (в т.ч. котельные и сушильные установки).

Актуальность работы. К числу высших приоритетов государственной энергетической политики на перспективу в первую очередь относятся проблемы повышения эффективности использования топлива и энергии. Высокий потенциал энергосбережения нашей страны обусловлен как технологическим несовершенством основных производственных фондов, так и недостаточным уровнем учета и контроля над использованием энергоресурсов. Также на высокий уровень энергоемкости экономики страны оказывают влияние и объективные факторы - это большой удельный вес энергоемкой промышленности и климатические условия.

Реализация сложившегося потенциала энергосбережения, повышение эффективности использования энергоресурсов до уровня развитых стран, становление экономики России, в том числе Республики Татарстан, на энергосберегающий путь развития являются основными задачами Энергетической стратегии Российской Федерации на период до 2020 года. Решение этих задач должно основываться на подлинной модернизации и инновационно - технологической и научно-культурной эволюции России.

Низкая энергетическая эффективность признана одной из главных причин энергетического кризиса. В то время как нефтяной кризис 70-х г. повлек резкое снижение энергоемкости валового внутреннего продукта (ВВП) промышленно развитых стран Западной Европы, в Советском Союзе этот показатель стабилизировался или несколько возрос и был на 25% выше энергоемкости США и вдвое выше, чем в передовых странах Европы и Японии. Россия остается страной с одной из самых энергоемких экономик в мире.

Современная экономика России энергорасточительна. Энергоемкость ВВП России (при расчете его по паритету покупательной способности 4 валют) превышает среднемировой показатель в 2,3 раза, а по странам ЕС - в 3,1 раза. Расчеты показывают, что энергоемкость ВВП должна снизиться к 2020 г. по сравнению с 2000 г. примерно в 2 раза [116].

Указанные факторы были учтены при разработке энергетической стратегии России на период до 2020 г., утвержденной распоряжением Правительства РФ от 28.08.2003 г. № 1234-р. Основная цель энергетической стратегии - максимально эффективное использование ресурсного и производственного потенциала энергетического сектора для роста экономики и повышения уровня жизни населения страны.

Так, перестройка структуры экономики и технологические меры экономии энергии уменьшают энергоемкость ВВП на 26-27% к 2010 г. и от 45 до 55% к концу рассматриваемого периода. При этом до половины прогнозируемого роста экономики можно получить за счет структурной перестройки без увеличения затрат энергии. Еще 20% даст технологическое энергосбережение и около трети прироста ВВП потребует увеличения расхода энергии.

Россия обладает уникальным потенциалом энергосбережения, который оценивается в 9-47% существующего годового потребления энергии.

Стратегия предусматривает интенсивную реализацию организационных и технологических мер экономии топлива и энергии, т.е. проведение целенаправленной энергосберегающей политики. Реализация освоенных в отечественной и мировой практике организационных и технологических мер по экономии энергоресурсов способна к концу рассматриваемого периода уменьшить их в стране на 360-430 млн. т условного топлива в год. Сдерживание развития энергоемких отраслей и интенсификация технологического энергосбережения позволят при росте ВВП за 20 лет в 2,3-3,3 раза ограничиться ростом потребления энергии в 1,25-1,4 раза и электроэнергии - в 1,35-1,5 раза. Примерно 20% потенциала энергосбережения можно реализовать при затратах до 20 долл. США за 1 т у. т., т.е. уже при действующих в стране ценах на топливо. Наиболее дорогие мероприятия (стоимостью свыше 50 долл. США за 1 т у. т.) составляют около 15% потенциала энергосбережения. Реализация всего потенциала энергосбережения займет до 15 лет.

Снижение расхода энергоресурсов в народном хозяйстве только на 1% равноценно экономии около 20млн.тусловного топлива.

Важным шагом на пути регулирования отношений, возникающих в процессе деятельности в области энергосбережения, стал Закон РФ «Об энергосбережении», принятый Государственной Думой 13.03.1996 г.

В июне 2000 г. состоялось объединенное заседание НТС РАО "ЕЭС России" и Научного совета РАН, посвященное стратегии развития энергетики России до 2015 г. Далее эти вопросы многократно обсуждались на заседаниях Научного совета РАН. Среди стратегических направлений, реализацию которых необходимо провести, выделяется эффективное функционирование энергетических систем и предприятий, поставляющих потребителям электрическую и тепловую энергию, и тесно связанную с ним проблему энергосбережения. Особенно много энергии теряется из-за неэффективного управления энергетическим оборудованием [19,116].

В настоящее время в России значительная часть технологического оснащения энергетического оборудования не соответствует современному уровню научно-технического развития общества, сильно изношено и морально устарело. Это приводит к существенному увеличению затрат на его эксплуатацию, которые складываются из стоимости ресурсов (эл. энергия, газ, вода) и стоимости обслуживания (зарплата операторов и т. п.).

На фоне мощного развития средств автоматизации и информационных технологий это особенно заметно на примере средств технологического контроля и управления котлом. Большинство приборов эксплуатируются уже 15-20 лет. Исчерпан не только их физический ресурс, но и моральный.

Для отечественных котельных разработаны и начинают использоваться современные микропроцессорные комплексы (МК) на базе самых передовых управляющих средств - программируемых микроконтроллеров. Эти устройства имеют высокую надежность и могут обеспечить автоматизацию котлов и котельных в полном объеме. С применением новых отечественных разработок и уже выпускаемых серийно современных средств автоматизации возможно решение проблем теплоснабжения промышленных предприятий на высоком техническом уровне при относительно невысоких капитальных затратах, иногда даже меньших, чем на традиционных отечественных котельных [120].

Объектом исследования данной работы являются технологические процессы сушки, а также оптимизация режимов работы теплогенерирующих и теплопотребляющих - теплоэнергетических установок (ТЭУ) с применением МК.

При оптимизации режимов применение МК повышает КПД энергетического оборудования за счет более эффективного управления, обеспечивает повышенную надежность при эксплуатации, сокращает количество обслуживающего персонала.

Применяемые сегодня в энергетике МК не используют в полной мере все функциональные возможности, предоставляемые современным уровнем развития информационных технологий:

- высокоточное регулирование технологических режимов ТЭУ,

- оптимальное управление работой ТЭУ,

- оперативный контроль энергоносителей ТЭУ.

Цель диссертационной работы. Разработать и обосновать оптимальную, с точки зрения соотношения «стоимость - качество», конструкцию МК, применимую для теплогенерирующих и для теплопотребляющих установок. Обеспечить максимальную энергоэффективность работы ТЭУ.

Задачи исследовании:

• Моделирование и исследование тепломассообменных процессов сушки биоактивных продуктов.

• Оптимизация алгоритмов управления сушильными и теплогенерирующими установками.

• Разработка конструкции микропроцессорного комплекса, обеспечивающего оптимальные энергосберегающие режимы работы технологического оборудования с обеспечением достаточной надежности его эксплуатации.

• Создание методики симуляции, с применением микропроцессорных комплексов, позволяющей проводить достоверное моделирование теплоэнергетических процессов и тестировать алгоритмы управления теплоэнергетических установок различных типов (сушильная, котельная, реакторная, ректификационная).

• Промышленное апробирование разработанной методики и микропроцессорных комплексов и оценка экономической эффективности в результате их внедрения.

Научная новизна:

• Разработана математическая модель и функциональная схема импульсной сушильной установки для процесса сушки комкующихся, термо- и ксеролабильных биопродуктов комбинированным сбросом давления и вакуума (КСДВ). На основе методов математического моделирования проведен анализ работы блока сушки биопродуктов, с целью его последующей оптимизации и автоматизации.

• Установлен механизм тепло- и влагопереноса в рамках внутренней, внешней и балансовой задач для импульсной сушки комбинированным сбросом давления и вакуума при удалении из дисперсных продуктов реальных бинарных жидких смесей.

• Разработан и реализован алгоритм управления импульсной сушильной установкой. Разработанный алгоритм позволяет оптимизировать процесс сушки и существенно снизить потребление энергоресурсов в процессе производства биопродуктов, обеспечивает низкую себестоимость при сохранении качественных характеристик, предъявляемых к производимой продукции.

Практическая ценность:

• Разработаны энергосберегающая технология сушки биоактивных продуктов и конструкция микропроцессорного комплекса теплоэнергетической установки, в которой реализован полный комплекс энергосберегающих функций. Конструкция отличается от существующих аналогов низкой стоимостью при обеспечении высоких эксплуатационных характеристик.

• В результате системного анализа типовых компоновок теплоэнергетических установок разработана структура технического обеспечения микропроцессорного комплекса, которая учитывает разбиение объекта на технологические потоки и обеспечивает бесперебойную работу системы в случае выхода из строя отдельных компонентов комплекса технических средств. Задача решается путем взаимного резервирования микропроцессорных комплексов параллельно работающих установок.

По разработанным моделям сконструированы микропроцессорные комплексы, которые внедрены и эффективно эксплуатируются в различных сферах производства.

Установка для симуляции теплоэнергетических процессов, протекающих в сушильных и котельных установках, внедрена в учебный процесс кафедры «Теплоэнергетика» Казанского государственного архитектурно-строительного университета (КГАСУ).

Методы исследования: В работе применены методы математического моделирования тепломассообменных процессов, классические алгоритмы оптимизации (принцип максимума Понтрягина) и перспективные современные методы, основанные на теории нейронных сетей и нечетких множеств. На защиту выносятся:

• Математическая модель процесса сушки биопродуктов.

• Решение задачи оптимизации алгоритма управления импульсной сушильной установкой методом комплексного сброса давления и вакуума.

• Методика симуляции теплоэнергетических установок с применением микропроцессорных комплексов.

• Конструкция МК теплоэнергетических установок.

• Результаты промышленной эксплуатации внедренных энергосберегающих технологий и микропроцессорных комплексов.

Личный вклад автора в работу. Результаты работы получены автором лично под научно-методическим руководством д.т.н., профессора Садыкова Р.А.

Апробация работы. Основные результаты работы обсуждались на следующих конференциях, симпозиумах и выставках:

- IV Школа-семинар молодых ученых и специалистов под руководством академика РАН В.Е. Алемасова «Проблемы тепломассобмена и гидродинамики в энергомашиностроении». Казань: 2004.

- V Международный симпозиум «Ресурсоэффективность и энергосбережение». Казань. 2004.

- Международная научная конференция «Математические методы в технике и технологиях». Казань. 2005.

- Inter-American Drying Conference«IADC - 2005». Montreal. 2005.

- 2nd International Conference on Informatics in Control, Automation and Robotics. «ICINTO-2005» Barcelona. 2005.

- XI Российская конференция по теплофизическим свойствам веществ. С.Пб.:

2005.

-3rd International Conference on Informatics in Control, Automation and Robotics. «ICINCO-2006» Setubal. Portugal. 2006.

- Национальная конференция по теплоэнергетике «НКТЭ-2006». Казань. 2006.

Практические результаты работы представлялись на:

- ежегодных выставках: «Энергетика и энергосбережение» г. Казань. 2001

2006.г.г, в 2003 г. удостоены золотой медали; «Энерго-ресурсосбережение» г.Ханты-Мансийск 2004 г; «Нефть. Газ. Химия. 2003» г. Ижевск.

- ежегодных научно-технических конференциях Казанского государственного энергетического университета, Казанского государственного технологического университета, Исследовательского центра проблем энергетики Каз. НЦ РАН и КГАСУ 2003-2007 г.г.

Работа выполнялась в рамках проекта среднесрочного плана фундаментальных исследований по Приоритетным направлениям развития науки и техники в Российской Федерации на 2007-2009 годы ( № Пр-843). Направления: 2.1.1. Тепло-массообмен, гидро-, газо- и плазмодинамика; 2.1.6 Энергосбережение и энергоэффективные технологии. Повышение эффективности комплексного использования природных топлив; 2.4.5. Сложные технические системы и информационно-управляющие комплексы; по ряду коммерческих контрактов; по гранту компании Phoenix Contact (Германия) в конкурсе «Xplore, New-Automation Award 2005»; по гранту Всемирного Банка Реконструкции и Развития в конкурсе «Инновации для устойчивого развития Республики Татарстан, 2006-2007» а также в соответствии с Республиканской Программой «Энергосбережение в Республике Татарстан на 2000-2005 г.г.» Публикации. По теме диссертации опубликовано 16 работ, в том числе 1 монография.

Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения и приложения. Общий объем диссертации - 175 страниц, в том числе 56 рисунков, расположенных по тексту, а также список литературы, включающий 144 наименования.

выводы

1. В результате внедрений АМК-1 на котельных агрегатах были достигнуты эффективные режимы эксплуатации оборудования, стабилизация параметров технологического процесса, что обеспечило сокращение затрат по сырьевым ресурсам и энергетических затрат при производстве продукции.

- На трех котлах ДКВр 10-13 Азнакаевского ПТС до внедрения АМК-1

3 3 расход газа составлял 1161м /ч, а после внедрения - 1051м /ч. Итого экономия газа за отопительный период составила 580 тыс.м3.

- На двух котлах ДКВр 10-13 и двух котлах ДЕ 10-14 (котельная №3 НГДУ «Бавлынефть») после внедрения АМК-1 снижение потребления газа за отопительный период составило 265 тыс.м3 (~ 3%), а эл.энергии 155880 кВт/ч (=30%).

2. Применение МК на ректификационной установке по производству этилового спирта на Мамадышском спиртзаводе обеспечило надежную эксплуатацию технологического оборудования за счет резервирования модулей ввода-вывода. При этом стоимость МК была на 25% ниже существующих аналогов. Сокращение потребления пара на производство спирта составило 3,5 %.

3. МК ТЭУ реакторного типа внедренный на заводе по производству технического углерода, за счет взаимного резервирования МК двух параллельно работающих потоков, позволил сократить общую стоимость ПТК на 30% при полном сохранении функциональных характеристик.

4. Применение МК для систем учета энергоносителей на ТЭУ обеспечило оперативный контроль и достоверный учет в реальном масштабе времени потребляемых энергоносителей. Сокращение расходов различных типов энергоносителей составило: по газу 3-5%, по пару до 8%.

В большинстве случаев МК построены на базе различных электронных модулей различных производителей. Жизнеспособность и эффективная работа этих внедренных систем может служить подтверждением универсальности разработанных моделей структур МК.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Установлен механизм тепло- и влагопереноса в рамках внутренней, внешней и балансовой задач для импульсной сушки комбинированным сбросом давления и вакуума при удалении из дисперсных продуктов реальных бинарных жидких смесей.

2. На базе теоретических и экспериментальных исследований разработана математическая модель процесса импульсной сушки. Определены оптимальные, энергосберегающие режимы сушки термолабильных и комкующихся биопродуктов.

3. Исследован и разработан алгоритм управления импульсной сушильной установкой, который позволяет оптимизировать процесс сушки и существенно снизить потребление энергоресурсов в процессах сушки, обеспечивает низкую себестоимость при сохранении качественных характеристик, предъявляемых к готовой продукции.

4. Разработана методика, которая позволяет симулировать теплоэнергетические процессы не только на программном уровне, но и с учетом влияния аппаратной составляющей МК.

5. Разработана конструкция МК сушильной установки. В МК реализован полный комплекс энергосберегающих функций. Конструкция отличается от существующих аналогов низкой стоимостью при обеспечении высоких эксплуатационных характеристик. Предусмотрена возможность применения разработанной конструкции на других типах теплоэнергетических установок.

6. В результате системного анализа типовых компоновок ТЭУ разработана структура технического обеспечения МК сложной энергетической установки, которая учитывает разбиение объекта на технологические потоки и обеспечивает бесперебойную работу системы в случае выхода из строя отдельных компонентов комплекса технических средств. Задача решается путем взаимного резервирования параллельно работающих установок.

7. Результаты исследований и разработок внедрены в различных энергоёмких отраслях промышленности:

- На предприятиях энергетического комплекса внедрены системы управления паровыми и водогрейными котлами с применением МК в структурных подразделениях ОАО «ТАТНЕФТЬ»: НГДУ «Заинскнефть», НГДУ «Елховнефть», НГДУ «Бавлынефть», в ОАО «Казэнерго», ОАО «Альметьевский трубный завод», Азнакаевское предприятие тепловых сетей, Мамадышское предприятие тепловых сетей. МК коммерческого учета теплоносителей реализован на Набережно-Челнинской ТЭЦ. Экономический эффект на различных типах теплогенерирующих установок составляет от 65 до 130 тыс.м3 экономии газа на один агрегат за отопительный период.

-В нефтедобывающей промышленности, разработана распределенная система контроля технологического процесса переработки высокосернистой нефти. Рассмотрен вариант построения системы на примере установки переработки высокосернистой нефти Акташского товарного парка ОАО «Татнефть». -В нефтехимической промышленности разработан и внедрен микропроцессорный комплекс для производства технического углерода по контракту с ОАО "Нижнекамский завод технического углерода" (НКТУ), г. Нижнекамск.

-В пищевой промышленности разработан и внедрен микропроцессорный комплекс брагоректификационной установки по контракту с Мамадышским спиртзаводом ОАО «Татспиртпром». Сокращение удельной нормы потребления пара на производство спирта составило 3.5 %.

-В химико-фармацевтической промышленности изготовлен микропроцессорный комплекс сушильной установки, которая входит в состав технологического оборудования для производства биопродуктов.

Разработанная система симуляции ТЭП также используется:

- в КГАСУ в учебном процессе и научно-исследовательской деятельности для проверки адекватности математической модели, оптимизации и управления ТЭП.

- в компании «Эталон ТКС» для тестирования и отладки работоспособности МК ТЭУ в условиях, приближенных к реальным условиям эксплуатации.

Годовой экономический эффект от внедрения результатов диссертационной работы составил 2,4 млн. рублей.

1.Алексанов А.А., Антонов П.А., Бочков А.Ф., Ядыкнн И.Б. Вертикально-интегрированные автоматизированные системы контроля и учета производства и потребления энергии промышленных предприятий// Теплоэнергетика. 2001. № 10.-С.27-31.

2. Антропов Д.Н., Петров Т.Л., Линник В.В., Фролов С.А. Автоматизация процесса производства технического углерода// Современные технологии автоматизации.2003 .№4.-С.24-29.

3. Антропов Д.Н., Петров Т.Л., Линник В.В. Автоматизированная система управления брагоректификационной установкой// Современные технологии автоматизации. 2004.№1.-С.36-41.

4. Антропов Д.Н., Петров Т.Л., Тяплашкин А.И. Распределенная система контроля технологического процесса переработки высокосернистой нефти// Современные технологии автоматизации. 2004.№2.-С.46-51.

5. Антропов Д.Н., Садыков Р.А. Модернизация систем управления как метод повышения эффективности работы котельного оборудования// Труды V Международного симпозиума «Ресурсоэффективность и энергосбережение». Казань. 2004.-С.399-405.

6. Антропов Д.Н., Петров Т.Л. Автоматизированная система коммерческого учета теплоносителей Набережночелнинской ТЭЦ// Современные технологии автоматизации. 2005.№4.-С.38-43.

7. Антропов Д.Н., Садыков Р.А., Краев В.В. Автоматизация управления котельным оборудованием. Современные средства// Энергосбережение в республике Татарстан. Казань: 2005.№1-2.-С.93-97.

8. Антропов Д.Н. Моделирование и оптимизация теплоэнергетических процессов средствами современной микропроцессорной техники// Труды

9. Национальной конференции по теплоэнергетике «НКТЭ2006». Казань. 2006.-С. 200-203.

10. Ю.Аракелян Э.К., Саркисян Р.Е., Мезин С.В.Методика расчета характеристик надежности АСУТП на основе концепции анализа иерархий// Вестн. МЭИ. 2000.№1.-С.23-35.

11. Аракелян Э.К., Саркисян Р.Е., Мезин С.В. Оптимизация характеристик надежности АСУ ТП, основанная на концепции анализа иерархий// Теплоэнергетика. 2001 .№ 10.-С.7-12.

12. Арончик Г.И. Декомпозиция управления в сложных системах методом расщепления интегродифференциальных операторов применительно к процессам энергообмена// Вестн. Самар. гос. техн. ун-та. 2000.№8.-С.193-196.

13. З.Артемов Н.И., Панов А.Я. Построение модели технологического процесса разработки и оценивания качества программных средств при сертификационных испытаниях//Приборы и системы: упр., контроль, диагност. 2000.№11.-С.38-43.

14. А.С. 1211550 СССР. Способ сушки дисперсных материалов / Садыков Р. А., Мигунов В. В., Вернер Э. С., Карпов А. М., Победимский Д. Г., Голубев Л. Г., Лабутин В. А., Капитов Н. А. (СССР). 4 с.

15. А.С. 720363 СССР. Пробоотборное устройство /Голубев Л. Г., Лабутин В. А., Садыков Р. А. и др. (СССР).- 4 с.

16. А.С. 954742 СССР. Способ сушки дисперсных материалов / В. А. Лабутин, Н. А. Капитонов, Л. Г. Голубев и др. (СССР), 4 с.

17. Баумштейн И. П. Классификация задач оптимального управления процессом сушки // Химическая промышленность. 1979.№ 6.-С.50 52.

18. Беднаржевский B.C. Моделирование эффективный путь повышения маневренности котлоагрегатов// Тяж. машиностр. 1999.№10.-С.6-9.

19. Безуглов И. Будущее за автономными котельными// Энергетик. 2000.№11.-С. 25.

20. Бобровников Н.Р., Гридин Ю.Н., Чертов Е.Д. Универсальный контроллер интегрированной автоматической противоаварийной защиты// Приборы и системы: Упр., контроль, диагност. 2001.№6.-С.42-43.

21. Бузинов Р.А. WAP/GSM-беспроводные технологии в промышленной автоматике и Трейс Моуд// Приборы и системы. Упр., контроль, диагност. 2001.№5.-С.6-9.

22. Бурлешин М.И. Эффективное управление оптимизация затрат на теплоснабжение// Пром. АСУ и контроллеры. 2000.№9.-С.6-8.

23. Вагин В.В., Россохин В.Е. О совершенствовании учета расхода теплоносителя в открытых и условно закрытых системах водяного теплоснабжения// Законодат. и прикл. Метрол. 1999.№6.-С.32, 33.

24. Вайнер И.Г., Крылов Ю.А., Паньшин А.С. Регулирование тепловой мощности котлоагрегатов типа ПТВМ// Пром. Энерг. 2001 .№4.-С. 18-21.

25. Васильев Ф. П. Численные методы решения экстремальных задач. М.: Наука, 1980.-518 с.

26. Вихрев Ю.В. Пути повышения экономичности современных энергоустановок// Энергетик. 1999.№11.-С.28-29.

27. Голубев JI. Г., Сажин Б. С., Валашек Е. Р. Сушка в химико-фармацевтической промышленности. М.: Медицина, 1978. - 272 с.

28. Грачева И. М. Технология ферментных препаратов. М.: Агропромиздат, 1987. - 335 с.

29. Грачева И. М., Гаврилова Н. Н., Иванова Л. А. Технология микробных белковых препаратов, аминокислот и жиров. М.: Пищевая промышленность, 1980.-448 с.

30. Давыдов Н.И., Александрова Н.Д., Черномзав И.З., Седнев М.Ю. Филатьева Р.И., Паршутин М.Е. Моделирование объекта и автоматических систем регулирования мощности и тепловой нагрузки теплофикационной турбины// Теплоэнергетика. 1998.№10.-С.2-12.

31. Давыдов Н.И., Козырева Е.Г., Павлова М.Ф., Филатьева Р.И., Шилова Ю.С. Упрощенный алгоритм формирования сигнала по фактическому расходу пара за котлом// Теплоэнергетика. 1999.№10.-С.17-22.

32. Долинин И.В., Тарасов Д.В., Гельфанд A.M., Яхин Е.А. Интегрированная АСУТП ТЭЦ-27. Технология интеграции// Датчики и системы.2000.№2.-С.49-52.

33. Дуэль М.А., Дуэль T.J1 О технико-экономической эффективности АСУ энергоблоками// Энерг. И электриф. 2001.№1.-С.21-27.

34. Ермилов И.В. Система безопасности «Quadlog» для газовых котлов на плавучих базах добычи, хранения и транспортировки нефти в Северном море// Пром. АСУ и контроллеры . 1999.№6.-С.11-13.

35. Живилова J1.M. Развитие системы управления коррекционной обработкой питательной и котловой воды барабанных котлов ТЭС// Теплоэнергетика № 9 2000.-С.29-32.

36. Звенигородский Э.Г. Единство требований к приборам учета количества теплоты условие адекватности результатов учета// Энергосбережение. 2001 .№2.-С.З8-40.39.3венигородский Э.Г. Лучший теплосчетчик// Энергосбережение. 2000.№2.-С.28-29.

37. Иванов А.П., Михейкина Н.Д., Сизова Т.Б. Программное обеспечение для моделирования динамики теплогидравлических процессов в паровых котлах// Теплоэнергетика. 1998.№10.-С.13-19.

38. Извеков А.В. Погрешности определения количества тепловой энергии в открытых системах теплоснабжения// Энергосбережение и водоподгот. 1999.№1.-С.58-63.

39. Извеков А.В. Практическая деятельность. О погрешности определения количества тепловой энергии в открытых системах теплоснабжения// Инф. Бюл. Главгосэнергонадзора РФ. 1998.№3.-С. 4-5.

40. Ипполитов И.И., Булдаков М.А., Жилицкий В.Ф., Каранкевич Е.Н., Королев Б.В., Крайнов В.В., Матросов И.И., Тигеев С.В. Опыт эксплуатации газоанализаторов «Оксид» на Тюменской ТЭЦ-1// Теплоэнергетика. 1999. №10.-С.56-58.

41. Карпов А. М., Улумиев А. А Сушка продуктов микробиологического синтеза. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982. - 216 с.

42. Калунянц Н. А., Голгер А. И., Балашов В. И. Оборудование микробиологических производств. -М.: Агропромиздат, 1987. -398 с.

43. Калунянц К. А., Голгер Л. И. Микробные ферментные препараты: Технология и оборудование. М.: Пищевая промышленность, 1979. - 304 с.

44. Катаев О.В., Мельник Э.В., Маковей Н.И., Корецкий А.А. Система телеметрирования городских котельных// Наука пр-ву. 1999.№11.-С.64-68.

45. Кнорринг В.Г., Новиков О.Н., Окатьев А.Н. Автоматизированная система контроля и управления процессом горения в топливосжигающем оборудовании// Межвуз. сб. науч. тр.Пенз. гос. ун-т. 2000.№25.-С.140-145.

46. Колганов А.Р., Сокольский С.А. Конструирование и применение математических моделей территориально распределенных объектов для повышения эффективности управления ими// Тр. ИГЭУ. 1998.№2.-С.243-246.

47. Кормашова Е.Р. Измерение расхода влажного пара с помощью сужающих устройств//1 Науч. конф. аспирантов Иван. гос. архит.-строит. акад., Иваново, 7-18 апр., 1997: Тез. докл. и сообщ. Иваново ИГАСА. 1997.-С.41-42.

48. Кормашова Е.Р., Елин Н.Н. Измерение расхода парожидкостной смеси стандартными диафрагмами// Теплоэнергетика. 1999.№2.-С.66-70.

49. Кормилицын В.И., Исмаилов Э.Я., Сапаров М.И., Бугров В.П. Приборы и системы контроля концентраций N0, СО, 02 и других газов в продуктах сгорания топлива для технико-экономического и экологического контроля// Экол. системы и приборы. 1999.№6.-С.14-18.

50. Красников В. В. Кондуктивная сушка. М.: Энергия, 1973. - 288 с.

51. Кричке В.О., Громан А.О., Кричке В.В. Способ управления питательными насосами котельных установок. Пат. 2163702 Россия, МПК {7} F 22 D 5/18. Самар. гос. архит.-строит. акад. №99102513/06; Заявл. 08.02.1999; Опубл. 27.02.2001. Рус

52. Кузник И.В., Брюханов В.А., Чесноков В.И. Реализация современных метрологических требований при измерениях тепловой энергии в открытых системах водяного теплоснабжения// Законодат. и прикл. метрол. 1999.№4.-С. 32-33.

53. Лыков А. В., Михайлов 10. А.Теория тепло и массопереноса, - М. -Л.: Госэнергоиздат, 1963. - 536 с.

54. Лыков А. В. Теория теплопроводности. М.: Высшая школа, 1967.600 с.

55. Лыков А. В. Сушка в химической промышленности. М.: Химия, 1970. -426 с.

56. Малафеев С.И., Малафеева А.А., Лыков АЛО. Практические алгоритмы оптимального распределения нагрузки между параллельно работающими агрегатами// Электрон., инфрмат. и упр.2001.№2.-С.12-15.

57. Мигунов В. В. Исследование процесса сушки продуктов микробиосинтеза аминокислот и антибиотиков с учетом состава удаляемой влаги: Дисс. канд. техн. наук. - Л., 1985. - 229 с.

58. Мирошниченко Г.Н., Мягков А.А., Животов М.А. Автоматизация энергоблока на базе микропроцессорных контроллеров после реконструкции котла// Энергетик. 2000.№3.-С.16-18.

59. Мирошниченко Г.Н., Мягков А.А., Животов М.А. Надежная система автоматического регулирования уровня в барабане котла// Энергетик. 2001.№12.-С.18-20.

60. Михайлов Ю. А. Сушка перегретым паром. М.: Энергия, 1967 - 200 с.

61. Муштаев В. И., Ульянов В. М. Сушка дисперсных материалов. М.: Химия, 1988.-352 с.

62. Муштаев В. И., Ульянов В. М., Тимонин А. С. Сушка в условиях пневмотранспорта. М.: Химия, 1984. - 232 с.

63. Никольская И.Л. Математическая логика: Учебник. М.: Высш. школа, 1981.- 127 с.

64. Панков С.А., Рабенко B.C., Назаров В.Е. Компьютерная база данных системы поддержки принятия решения для персонала ТЭС// Вестн. ИГЭУ. 2001.№2.-С.9-15.

65. Панько М.А., Аракелян Э.К. Особенности нечетких алгоритмов регулирования в сравнении с классическими// Теплоэнергетика. 2001.№10.-С. 39-42.

66. Паньшин А.Б. Разработка и исследование интеллектуальной компьютерной системы управления энергоблоком теплоэлектростанции// Автореф. дис. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук. Сиб. аэрокосм, акад., Красноярск, 2000,24 с.

67. Паныиин А.С., Крылов Ю.А. Система автоматического регулирования режима горения газа в котлах типа ПТВМ// Пром. энерг. 2000.№6.-С.37-39.

68. Панынин А.С., Крылов Ю.А. Система автоматического регулирования режима горения газа в котлах типа ПТВМ// Энергосбережение в Поволжье.2000.№4.-С.53-55.

69. Патрикеев В.Г., Беляев Б.М. Новая методика выполнения измерений расхода и количества однофазных сред измерительными комплексами с суживающими устройствами// Измерит, техн. 2001.№2.-C.33-37.

70. Патрикеев В.Г., Беляев Б.М. Оценка методической погрешности, вызванной использованием условно-постоянных параметров при расчете суточного количества энергоносителей// Измерит, техн. 2001.№3.-С.47-49.

71. Певзнер И. Л., Садыков Р. А., Иванов Ю. И., Победимский Д. Г. Определение термохимических характеристик аминокислот // Биотехнология. 1986.-Т.2, № 1.-С.48-53.

72. Пискунов В.А., Шаталин С.И. Выбор оптимального режима работы автономного котлоагрегата с применением микропроцессорной техники// Тр. Волж. гос. акад. вод. трансп. 1999.№283,ч.1.-С.103-105.

73. Плетнев Г.П. Декомпозиция распределенных систем управления в теплоэнергетике// Теория и практика построения и функционирования АСУ ТП: Труды международной научной конференции «CONTROL-2000@, Москва, 26-28 сент., 2000. М.: Изд-во МЭИ. 2000.-С.37-41.

74. Плетнев Г.П. Методы моделирования распределенных систем управления технологическим процессом энергоблоков ТЭС// Теплоэнергетика.2001.№10.-С.49-52.

75. Понтрягин JI. С., Болтянский В. Г., Гамкремидзе Р. В., Мищенко Е. Ф. Математическая теория оптимальных процессов: Наука, 1983. 392 с.

76. Пригожин И., Кондепуди Д. Современная термодинамика. М.: Мир, 2002.-461 с.

77. Прохоренков A.M. Реконструкция отопительных котельных на базе информационно-управляющих комплексов// Наука-пр-ву. 2000.№2.-С.51-54.

78. Рабинович С.Г. Погрешности измерений. Л.: «Энергия». 1978. 262 с.

79. Розанов Л. Н. Вакуумная техника. М.: Высшая школа, 1982. - 207 с.

80. Романков П. Г., Фролов В. Ф. Теплообменные процессы химической технологии. Л.: Химия, 1982.-288 с.

81. Романков П. Г., Рашковская Н. Б. Сушка во взвешенном состоянии. -Л.: Химия, 1979.-272 с.

82. Ротач В.Я. О фази-ПИД регуляторах// Теплоэнергетика. 1999.№8.-С.32.36.

83. Ротач В.Я. Теория автоматического управления теплоэнергетическими процессами: Учебник для вузов. М.: Энергоатомиздат. 1985.- 296 с.

84. Ротач В.Я. Экспертная оценка алгоритмов управления методами нечеткой логики и теории вероятностей// Теплоэнергетика. 2002.№4.-С.51-56.

85. Рябинкин В.Н., Светова М.В. Проблемы обеспечения приборного измерения тепловой энергии и теплоносителя// Пром. энерг. 1999.№12.С.9-12.

86. Садыков Р. А., Бахтияров Ф. Р., Певзнер И. Л., Победимский Д. Г. Автоматическое управление процессом осциллирующей сушки биопрепаратов // Материалы Всесоюзн. конф. «Автоматизация микробиологических производств», Иваново, 1986.-С.26-27.

87. Садыков Р. А., Карпов А. М., Победимский Д. Г., Певзнер И. JL, Бахтияров Ф. Р. Разработка оптимальной технологии сушки кристаллических аминокислот // Биотехнология. 1988.-Т.4.№ З.-С 340- 345.

88. Садыков Р. А. Процессы переноса при кратковременном контакте фаз (на примере сушки). Казань: Изд-во КГЭУ, 2004. - 176 с.

89. Садыков Р. А. Тепломассоперенос в процессах вакуумной сушки и аппаратурное оформление технологии сушки лабильных биопрепаратов. Дисс. докт. техн. наук. Казань, 1990. - 517 с.

90. Сажин Б. С. Основы техники сушки. -М: Химия, 1984. 320 с.

91. Сафин Р. Г., Лабутин В. А., Голубев Л. Г. Математическое моделирование процесса сушки дисперсных материалов от многокомпонентных смесей при понижении давления // В кн.: Совремезнные аппараты для обработки гетерогенных сред. Л., 1982.-С.41-43.

92. ЮО.Садыков Р.А., Антропов Д.Н., Фролова О.В. Микрокомпьютерная система управления сушкой биопродуктов// Тр. Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях». Казань. 2005. -С.23-26.

93. Садыков Р. А., Антропов Д.Н. Оптимальное управление и автоматизация технологии сушки биоактивных продуктов// Известия РАН: Энергетика. 2005.№6.-С.85-92 .

94. Ю2.Садыков Р.А. Антропов Д.Н. Теплофизические свойства и кинетика сушки незаменимых аминокислот с учетом состава удаляемой влаги// Тез. доклада XI Российской конференции по теплофизическим свойствам веществ. С.Пб.: 2005.-С.97.

95. ЮЗ.Садыков Р.А., Антропов Д.Н. Энергосберегающая технология сушки биоактивных продуктов.- Казань: Татполиграф, 2006.-170 с.

96. Ю4.Садыков Р.А., Иванова Р.В., Антропов Д.Н. Исследование теплофизических свойств биоактивных препаратов//Труды «Академэнерго» 2006.№3.-С.38-44.

97. Юб.Солодов А.П. Динамическая модель системы с тепловыделением// Теплоэнергетика С.43-49.

98. Ю7.Соминский В. С. Экономика химической промышленности. М.: Высшая школа, 1980. - 368 с.

99. Способ определения расхода дымовых газов Пат. 2152557 Россия, МПК7 F 22 В 37/38. ИЧП «Селена-Дон». №98101274/06; Заявл. 14.01.1998; Опубл. 10.07.2000. RU.

100. Ю9.Стефани Е.П., Панько М.А., Кузишин В.Ф. Автоматизированные системы управления теплоэнергетическими процессами// Труды Москов.ордена Ленина энергетич. института. Выпуск 212, 1975. Москва: Изд-во МЭИ, 160 с.

101. Ш.Тарбеев Ю.В., Новицкий П.В., Мишустин В.И., Лупей А.Г. Погрешности тепловых измерений и первоочередные требования к метрологическому обслуживанию узлов учета тепловой энергии// Измерит, техн. 1999.№1.-С.36-39.

102. Тутова Э. Г., Куц П. С. Сушка продуктов микробиологического производства. М.: Агропромиздат, 1987. - 303 с.

103. Уэйлес С. Фазовые равновесия в химической технологии. В 2 ч. М.: Мир, 1989.-664 с.

104. Филоненко Г. К., Гришин М. А., Гольденберк Я. М., Коссек В. К. Сушка пищевых растительных материалов. М.: Пищевая промышленность, 1971.-440 с.

105. Пб.Фортов В.Е., Фаворский О.Н. Основные проблемы энергетики России// Вестник Российской Академии Наук. Том 76 № 5 2006.-С.11-17.

106. Цирельман Н. М. Групповой анализ уравнения теплопроводности в перемещениях изотермических поверхностей. I. Получение инвариантных решений // ИФЖ. 1986. - Т. 51 .№ 5. - С.836 - 840.

107. Цирельман Н. А. Прямые и обратные задачи тепломассопереноса. -М.: Энергоатомиздат, 2005. 392 с.

108. Энергосберегающее оборудование фирмы «Линас»// Энергосбережение. 1999.№6.-С.6-7.

109. Янкелевич В.И., Муравьев А.П. Опыт использования автоматики на программируемых контроллерах// Энергосбережение и водоподгот. 2000.№1.-С.80-83.

110. Feed-water control system cuts operating costs by up to 30% (Система регулирования расхода питательной воды способствует снижению эксплуатационных затрат)СЬет. Eng. (USA). 1999.106.№8.-C642-14.

111. Fox В., McCartney F., McCann B.M. Scheduling of radio-controlled heating load (Диспетчеризация радиоуправляемой тепловой нагрузки) IEE Proc. Generat., Transmiss. andDistrib. 1998.№6.-C.641-646.

112. PalanczB., Parti M. Digital simulation of multi component drying II Acta Technica Academial Scientiarum Hungarical.- 1975.-Vol. 81, № 1 -2.-P. 317-328.

113. Palancz B. The determination of transport coefficients in three component systems //Acta Technika Academial Scientiarum Hungarical. - 1976.-Vol.83,№ 3-4-P.229-246.

114. Panyr Jiri, Kohler Werner, Hobart Johannes Способ обработки и представления оператору информации о состоянии энергоустановки (Verfahren zum Verarbeiten von Prozesssignalen einer Kraftweksanlage) Заявка 19716928

115. Германияб МПК6 G 05 В 17/00, G 06 F 17/60. Siemens AG. N 19716928.7; Заявл. 23.4.97ж Опубл. 2.7.98. DE.

116. Станчев Валентин, Григоров Александър Двуконтурна размита система за автоматично регулиране (Двухконтурная система автоматического регулирования с нечеткой логикой) Енергетика. 2000.ЖЗ-4.-С. 17-22.

117. Sadykov R. A., MuginovV. V., KarpovA. М., GolubevL. G., Pobedimsky D. G. Study and theoretical modelling of the drying of the aminoacids the products of microbial synthesis // Acta Biotechnologica. - 1985. -Vol.5.№ 3. -P.297-307.

118. Sadykov R., Antropov D., Frolova O. Optimal control and automation of technology for drying bioactive products// Inter-American Drying Conference«IADC -2005». Montreal. 2005. pp.236-241.

119. Sadykov R., Antropov D.,. Kafiatullin R. Bioproducts drying optimal control in oscillating regimes// 2nd International Conference on Informatics in Control, Automation and Robotics. «ICINCO-2005» Barcelona. 2005. pp. 176-181.

120. Sienintucz S., Szwast Z. Optimization of Multistage Crosscurrent Fluidized Drying By A Special Algorithm Of The Discrete Maximum Principe With A Constant Hamiltonian // Chem. Eng. 1 -1982.-Vol.25.№ 1.-P.63-75.

121. Talebi-Daryani R., Sommer Markus Steuerung und Regelung von Kesselkaskaden (Управление каскадом котлов)ТАВ: Techn. Bau.2001.N3.-C.91-98.

122. Voit Christian. Lambda-Regelung fur die Zentralheizung Использование элямбдаэ-датчиков в системе регулирования горения для котла на газе. IKZ-Haustechn. 2001.56,N21.-C.34,36,38-39.

123. Zentrales Management dezentraler KWK-Anlagen. (Диспетчерское телеуправление комбинированными энергоустановками.) Euroheat and Power: Fernwarme int. 202.31,Spec.,C.8-10.

124. Sadykov R.A. Heat and Mass Transfer in The Short-term Contact of The Moist Materials With The Heating Surface// Drying Technology, V.16(3-5),1998, pp.485-501.

125. Sadykov R.A.Theory of Dispersed Materials Vacuum Drying With Removal of Multi-component Liquid Systems//11-th International Drying Symposium (IDS'98), Halkidiki, Greece, August 19-22, 1998,Vol.A, pp.288-295

126. Sadykov R.A., Labutin V.A., Pobedimsky D.G. Dispersed Materials Combined Drying Method//l 1-th International Drying Symposium (IDS'98), Halkidiki, Greece, August 19-22, 1998,Vol.C, pp. 1983-1986

127. Sadykov R.A., Sadikova L.R. Bound Moisture Removal : Heat and Mass Transfer in Contact Diying//Diying Technology, V.l6(8), 1998, pp. 1627-1648.

128. Sadykov R.A.Calculation of Vacuum Drying of Dispersed Materials From Multi-component Liquid System//Drying Technology, 1999, Vol. 17(10)

129. Sadykov R.A., Mujumdar A.S. and others. Dehydration of Products of Biological Origin.// Oxford and IBN Publishing, 2004, 541 p.