Проєкт автоматизації тепловими режимами у нагрівальних печах. Система автоматичного регулювання витратою палива

Abstract

UA : Метою роботи є проєктування дворівневої системи автоматичного керування (САК) тепловими режимами та контуру автоматичного регулювання витрати палива промислової нагрівальної газової печі марки для оптимізації споживання енергоресурсів, підвищення якості термообробки металу та забезпечення безпеки виробництва. У ході виконання роботи було: проаналізовано нагрівальну піч як об'єкт автоматизації з транспортним запізненням та розподіленими параметрами; сформульовано повний комплекс технічних та експлуатаційних вимог до контурів регулювання температури, тиску та захисних блокувань; виконано математичне моделювання теплових процесів; здійснено раціональний вибір комплексу технічних засобів; доведено економічну доцільність інвестицій: капітальні витрати становлять 1187500 грн, чистий річний прибуток – 346875 грн, а термін окупності проєкту складає 3,42 роки.ЕN : The aim of the work is to design a two-level automatic control system (ACS) for thermal regimes and an automatic fuel flow control loop for an industrial gas-fired heating furnace of the designated model to optimize energy resource consumption, improve metal heat treatment quality, and ensure production safety. In the course of the research, the following objectives were accomplished: the heating furnace was analyzed as an automation object characterized by transport delay and distributed parameters; a complete set of technical and operational requirements for temperature, pressure, and safety interlock control loops was formulated; mathematical modeling of the thermal processes was executed; a rational selection of the automation hardware suite was carried out; and the economic viability of the investments was proven. The capital expenditures amount to 1,187,500 UAH, with a net annual profit of 346,875 UAH, resulting in a project payback period of 3.42 years.