Mavzu: Neft maxsulotlarini namligini mikrokontrollerli avtomatik rostlash. Reja

O`ZBEKISTON RESPUBLIKASI OLIY VA O`RTA MAXSUS TA`LIM VAZIRLIGI

FARG`ONA POLITEXNIKA INSTITUTI

<> Fakulteti
<> Kafedrasi
<> Fanidan
Mazvzu: Neft maxsulotlarini namligini mikrokontrollerli avtomatik rostlash
MUSTAQIL ISH
Bajardi: 32-16 guruh talabasi

Turdaliyev Doniyor

Qabul qildi: Mamatov O
Farg`ona 2020

Mavzu: Neft maxsulotlarini namligini mikrokontrollerli avtomatik rostlash.

Reja:

1. 
   Avtomatik rostlash.
   
2. 
   Neft maxsulotlari namligi.
   
3. 
   Mikrokontrollerli avtomatik roslash.
   

Avtomatik rostlash – mashi-nalar, apparatlar va qurilmalarni odam ishtirokisiz boshqarib turish. Avtomatik rostlash uchun uskunaning o‘ziga yoki uning tashqarisiga rostlagich o‘rnatiladi. Rostlanuvchi miqdor rostlagich yordamida oldindan be-rilgan qiymat atrofida ushlab turiladi (qarang Avtomatik rostlagich). Avtomatik rostlash texnikada qadimdan ma’lum. I. P. Polzunov va J. Uatt rostlagichlari bunga misol bo‘la oladi.

Namlik datchiklarining klassifikatsiyasi va ish prinsiplari Ish prinsipi bo‘yicha elektrik namlik dachiklari elektrofizikaviy va elektroparametrik turlariga bo‘linadi. Elektrofizikaviy datchiklar radiatsion va magnitoyaderli rezonans dachiklarini o‘z ichiga oladi. Radiatsion dachiklarning ish prinsipi nam muxitnig infraqizil nurlarni, yuqori chastotali elektromagnit tebralishlarni, - nurlar va neytron nurlanishlarni qabul qilish darajasini o‘lchashga asoslangan bo‘ladi. Magnitoyaderli rezonans datchiklarining ish prinsipi esa vodorod atomlari yadrosi va namlikning radiochastotali magnit maydonini qabul qilishi prinsipida ishlaydi. Elektroparametrik datchiklar konduktometrik, dielkometrik va gigrometrik turlarga bo‘linadi. Konduktometrik datchiklar elektrokimyoviy o‘zgartirgichlar tarkibiga kiradi va ishlash prinsipi muxitning elektr o‘tkazuvchanligini o‘zgarishi natijasida namlikni aniqlashga asoslangan bo‘ladi. Chiqish ko‘rsatgichi bo‘lib bunda muxit o‘tkazuvchanligi hisoblanadi. Dielkometrik datchiklar dielektrik singdiruvchanlik (E=2...10 - qattiq jismlar uchun; E=81-suv uchun) yoki dielektrik isrof tangens burchagi qiymatlari bo‘yicha namlikni aniqlanadi. Gigrometrik datchiklar elektronli o‘zgartirgichlar guruhiga mansub bo‘lib, ularning ishlash prinsipi qo‘shimcha gigroskopik zarrachalarning mexanik yoki elektrik xarakteriskalarini o‘zgarishiga asoslangan bo‘ladi. Qishloq xo‘jaligi ishlab chiqarishida gazlar va xavo namliklari datchiklari keng miqyosda qo‘llaniladi. Ularning quyidagi turlari mavjud: gigrometrik dilatometrik datchiklar - namlik ta‘sirida chiziqli o‘lchamlari o‘zgarishiga, gigristorlar, elektropsixrometrlar, xarorat - muvozanatli va kondensatsion datchiklar - qarshilik o‘zgarishiga hamda radioskopik va infraqizil datchiklar - gaz va xavoning fizikaviy xususiyatlarini o‘zgarishiga asoslangan bo‘ladi. Хavo namligini aniqlashning psixrometrik usuli quruq va suv bilan namlangan ikki termometrlarni qo‘llashga asoslangan bo‘ladi. Bu prinsipda namlikni nazorat tizimi datchiklari-elektropsixrometrlar ishlaydi. Elektropsixrometrning prinsipial sxemasi 2.23-rasmda keltirilgan. Muvozanatsiz, ko‘prikning ikki yelkasiga ikkita bir hil yarimo‘tkazgichli termorezistorlar ulangan bo‘lib, ular gigroskopik keramik trubkaga joylashtiriladi. Birlamchi trubkanig bir tomoni suvga tushuriladi, ikkinchi tomoni esa xavoda turadi. Ya‘ni termorezistor (Rg) quruq trubkada joylashadi va uning xarorati xavo xaroratiga teng bo‘ladi. Suv bilan namlanadigan ikkilamchi trubkadagi termorezitorning (R n) qarshiligi namning parlanishiga bog‘lik bo‘ladi va bug‘lanish jarayonida xaroratning kamayishi hisobiga uning qarshiligi nisbatan yuqori bo‘ladi. Хavo namligi qanchalik kam bo‘lsa, nam trupka sirtidan suvning parlanishi tezroq bo‘ladi. Bunda Rk va Rn orasidagi farq katta bo‘ladi va o‘zgartirgichdagi (U) chiqish signali kuchliroq bo‘ladi.

Maxsulotlar namligini aniqlaydigan elektrik datchiklar konduktometrik (muxitning elektr o‘tkazuvchanligi o‘zgarishi), dielkometrik (dielektrik singdiruvchanligi E o‘zgarishi), radioizotopli, elektroabsorbsionli, ultrotovush va SVCh (o‘ta yuqori chastotali) datchiklarga bo‘linadi. Konduktometrik va dielkometrik datchiklar silindrik yoki tekis xavo kondensatorlaridan yasalgan elektrodlardan yoki igolkali elektrodlardan ham tashkil topgan bo‘ladi. Maxsulot kondensatorlar orasiga joylashtirib, uning namligi aniqlanadi.

Avtomatik rostlagichlar sanoatning turli soxalarida texnologik jarayonlarni

avtomatlashtirishda keng ishlatiladigan texnikaviy vositalar hisoblanadi. Rostlagichlarni klassifikatsiyalash rostlanuvchi miqdorning turi, rostlagichning ish usuli, ishlatiladigan energiya turi, ijro etuvchi mexanizmning rostlovchi organiga ko‘rsatiladigan ta‘sirning xarakteri, rostlagich ishining tavsifnomasi (rostlash qonuni) kabi xususiyatlarga asoslanadi. Rostlanuvchi miqdorning turiga ko‘ra rostlagichlar quyidagilarga bo‘linadi: bosim, sarf, satx, namlik va kabi rostlagichlar. Ishlash usuliga ko‘ra bevosita va bilvosita ta‘sir qiluvchi rostlagichlar mavjud. Ijro etuvchi mexanizmning rostlovchi organini ishga tushirish uchun rostlanuvchi ob‘ektdan olingan energiyaning o‘zi bilan ishlovchi rostlagichlar bevosita ta’sir qiluvchi rostlagich deb ataladi. Agar ijro etuvchi mexanizmning rostlovchi organini ishga tushirish uchun qo‘shimcha energiya kerak bo‘lsa, bilvosita ta’sir qiluvchi rostlagichlar ishlatiladi. Foydalaniladigan energiya turiga ko‘ra rostlagichlar elektr, pnevmatik, gidravlik va aralash (elektr-pnevmatik, pnevmo-gidravlik va xokazo) rostlagichlarga bo‘linadi. Ijro etuvchi mexanizmning rostlovchi organiga ko‘rsatiladigan ta‘sirning xarakteri jihatidan rostlagichlar uzlukli va uzluksiz ishlovchi bo‘ladi. Uzlukli ishlovchi rostlagichlarda ijro etuvchi mexanizmning faqat rostlovchi organi rostlanuvchi miqdorning uzluksiz muayyan qiymatida xarakat qiladi. Rostlanuvchi miqdorning o‘zgarishi va rostlovchi ta‘sir o‘rtasidagi bog‘lanish (yoki ijro etuvchi mexanizm rostlovchi organining xarakati), ya‘ni rostlash qonuni nazarda tutilgan ish tavsifnomasiga ko‘ra rostlagichlar pozitsion, integral (astatik), proporsional (statik), izodrom (proporsional-integral), proporsional-differitsial (oldindan ta‘sir etuvchi statik), proporsional-integral-differinsial (oldindan ta‘sir etuvchi izodrom) bo‘ladi.Rostlanuvchi miqdorni vaqt davomida talab qilingan chegarada saqlab turish jihatidan rostlagichlar stabillovchi, programmali va kuzatuvchi rostlagichlarga bo‘linadi. Stabillovchi rostlagichlar rostlanuvchi miqdorning berilgan qiymatga (ma‘lum darajadagi xato bilan) tenglashishini ta‘minlaydi. Programmali rostlagichlar maxsus programmali topshiriq bergich yordamida rostlanuvchi miqdorning vaqt bo‘yicha avvaldan ma‘lum bo‘lgan programma (qonun) bo‘yicha o‘zgarishini ta‘minlaydi. Bu programma texnologik reglament talablariga muvofiq tuzilgan bo‘ladi. Kuzatuvchi rostlagichlarda rostlanuvchi miqdorning vaqt bo‘yicha o‘zgarishi rostlagich topshiriq bergichga bilvosita ta‘sir qiluvchi boshqa kattalikning o‘zgarishiga mos bo‘ladi.

Texnologik jarayon to‟g‟risida malumot Nеftni qаytа ishlаshning dаstlаbki bоskichi аtmоsfеrа bоsimidа to‘g‘ri haydash. Bu jаrаyon nаtijаsidа nеftdаn quyidаgi frаksiyalаr аjrаtib оlinаdi: 1) bеnzin (40-2000С); turli nоrmаl vа tarmoqlаngаn uglеvоdоrоdlаr аlkаnlаrаrаlаshmаsi 2) ligrоin (150-2500С); tаrkibi аlkаnlаrdаn ibоrаt 3) kеrоsin(180-3000С); аlifаtik аlkаnlаr+nаftаlin+ аrоmаtik uglеvоdоrоdlаr; 4) gаzоyil (250-3600С); dizеl yoqilg‘isi 5) mаzut (Kоldik)- suyuq yoqilg‘i Mаzutni vаkuum haydash nаtijаsidа turli kоvushkоkdаgi surkоv mоylаri (sоlyar, trаnsfоrmаtоr mоylаri vа х.k.) оlinаdi. Surkоv mоylаri, gаzоyil vа kеrоsin frаksiyalаri tаrkibi 30% gаchа npаrаfinlаrdаn ibоrаt. Bеnzin sifаti uning оktаn sоni bilаn аniklаnаdi. U bеnzindаgi izооktаnni(2,2,4- trimеtilpеntаn) хаjmiy % miqdorini ko‘rsatаdi.

Neftni qayta ishlash va qaynash harorati farqiga qarab alohida fraksiyalarga (distillatlarga) ajratish, bir bosqichli yoki ikki bosqichli apparatlarda amalga oshiriladi. Birinchi holda jarayon atmosfera bosimida olib boriladi. Bunda turli motor yoqilg'ilari va mazut (qaysiki, ular kimyoviy qayta ishlanadi) hosil bo'ladi. Ikki bosqichli qurilmalarda neft avval atmosfera bosimida haydalib motor yoqilg'isi va mazut olinadi. So'ngra mazutdan past bosimda haydab turli surkov moylari va gudron olinadi. Gudron keyin qayta ishlanib pyok, asfalt va neft koksi olinadi. Ikkala bosqichni birlashtirish katta iqtisodiy samara beradi va bundayqo'shma apparat atmosfera – vakuumli quvursimon qurilma (AVQ) deyiladi. AVQning muhim sxemasi 95- rasmda berilgan. Unda neft nasos bilan quvursimon issiq almashtirgichlarga navbat bilan ko'tarib beriladi, u yerda 170— 180°C gacha qizdiriladi, so'ngra quvursimon pechga o'tib 320°C gacha qizib suyuq va bug' holatda rektifikatsiya kolonnasining ostki qismiga boradi. U yerda bug'lanadi va bug' mazutning suyuq qismidan ajraladi.

Birinchi kolonnaning ostidan oqib chiqqan issiq mazut (55%) 270—280°C haroratda quvursimon pechga olib boriladi. U yerda 400—420°C gacha qiziydi va 8-11Kpa bosimda vakum ostida ishlovchi 4-kolonnaga yo'llanadi. Kolonnaning ostgi qismidan qattiq qizigan bug' kiritiladi. Bug' avval gudrondan ajraladi, keyin yuqoriga ko'tarilib silindr, mashina va vereten moyi fraksiyalarga ajraladi. Ular sovitiladi va yig'ichga yuboriladi. Og'ir gazoyl kolonnadan bug' holda chiqariladi va issiqlik almashtirgichda hamda kondensatorda sovitilib, yig'gichga yuboriladi. Uning bir qismi kolonnani sug'orish uchun qaytariladi. Kolonnaning ostki qismidan suyuq qoldiq gidron chiqarib olinadi. Shunday yo'l bilan olingan fraksiyalar oltingugurt va kislorod saqlovchi birikmalardan tozalanadi va zaruriy miqdorda sifatini yaxshilovchi moddalar qo'shilgach tayyor motor yoqilg'isi va surkovmoylari sifatida ishlatiladi. Olingan mahsulotlarning sifati va miqdori qayta ishlanadigan neftning tarkibiga bog'liq bo'ladi. Boshqaruv obyektlarining uzatish funksiyasini identifikatsiya qilishda obyekt haqidagi ma‘lumotlarni faol tajriba o’tkazish usulida olinadi. Sanoatda real obyekt ustida o’tkaziladigan tajriba quyidagi struktura sxemasiga binoan jixozlangan tizimda amalga oshiriladi. Obyektning vaqt xarakteristikasini olish uchun avvalo obyekt muvozanat xolatiga keltiriladi. Shundan so’ng boshqaruv panelidan ijrochi qurilma orqali obyektning kirish kanaliga turtki beriladi. Beriladigan turtki ta‘sir shakliga ko’ra pog’onali yoki impulsli (yoki boshqa turda) bo’lishi mumkin. Turtki ta‘sirida obyektni chiqish parametrining vaqt bo’yicha o’zgarishi yozib boriladi. Olingan natijalarning grafigi chiqish parametri hamda vaqt koordinatalarida tasvirlanadi. Bu grafik turtki egriligi deb nomlanadi. Turtki egriligini olish obyektga pog’onali ta‘sir ko’rsatish yo’li bilan amalga oshiriladi. Bunda obyektning kirishiga berilayotgan energiya (modda miqdori) keladigan kanal birdaniga kengaytiriladi. (Masalan, bir oz ochilgan klapandan o’tib, quvir orqali kelayotgan suv miqdori klapanni birdaniga ochish bilan ko’paytiriladi.) Obyektga berilgan turtki miqdori avvaldan belgilab olingan bo’ladi, turtki berilgan vaqt esa boshlang’ich vaqt deb hisoblanadi. Turtki egriligi sanoatda ishlab turgan obyekt ustida uning kirishini bir necha foizga o’zgartirish orqali aniqlanadi. Bunda o’zgartirishni shunday amalga oshirish kerakki, obyektning turtki ta‘siridagi reaksiyasi texnologik jarayonni buzib qo’ymasligi zarur. Muxandislik amaliyotida biror obyektning (texnologik jarayonning) uzatish funksiyasini identifikatsiya qilish uchun shu obyektni boshqaruvchi asosiy parametri tanlanadi. Masalan obyektga kelayotgan modda sarfi, bosim, energiya va boshqalar obyektning boshqaruvchi parametri bo’lishi mumkin. Tanlangan parametr nominaliga nisbatan 10% gacha o’zgartiriladi. Bu o’zgarish obyektning muvozanat xolatining buzulishiga olib keladi. Natijada quyidagi xodisalardan biri ro’y berishi mumkin:  Agar obyekt noturg’un bo’lsa, muvozanat holati buzulganda u xech qanday muvozanatga qaytmaydi.  Agar obyekt neytral bo’lsa, muvozanat holati buzulganda uning chiqish parametri bir tekisda o’zgarib boraveradi hamda muvozanatga kelmaydi.  Agar obyekt turg’un bo’lsa, muvozanat holati buzulganda u yangi muvozanat holatiga o’tib oladi. Kimyo – texnologiya hamda oziq – ovqat sanoatining aksariyat obyektlari turg’un obyektlar hisoblanadi. Obyektning uzatish funksiyasi strukturasi identifikatsiya qilingach uning parametrlari qiymatlarini aniqlash talab etiladi. Parametrlarni aniqlashning grafik usuli keng tarqalgan usullardan biri hisoblanadi. Quyida aniq bir jarayon misolida obyektning uzatish funksiyasini identifikatsiya qilamiz. Pech qurilmasidagi temperaturani o‘zgarishining uzatish funksiyasini aniqlash talab etiladi. Chiqish parametri sifatida gazning temperaturasi qaraladi, uning dastlabki qiymati Tb= 1800 C oxirgi qiymati esa To= 3000 C. Obyektga yo’naltirilgan turtki sifatida uzatilayotgan bug‘ sarfi nominaliga nisbatan A=7% ga o’zgartirilgan.

Avtomatik rostlash tizimining funksional sxemalari Rostlanadigan parametri bitta y(τ) bo’lgan avtomatik rostlash tizimining funksional struktura sxemasi quyidagi rasmda ko’rsatilgan

Mazkur tizim boshqaruv obyekti(BO) hamda o’lchov ma‘lumot tizimi(O’MT), rostlagich va ijrochi qurilmanalni o’z ichiga oluvchi rostlash tizimlaridan iboratlir. Boshqaruv obyekti sifatida kimyo – texnologiyaning barcha jarayonlarini qarash mumkin. Bunda jarayonning qaysidir parametri avvaldan berilgan ma‘lum bir qiymatda ushlab turilishi yoki belgilangan dastur bo’yicha o’zgartirilishi talab etiladi. Masalan, boshqaruv obyekti sifatida kimyoviy jarayon boradigan reaktorni keltirish mumkin. U xolda reaktorlagi modda konsentratsiyasi boshqariluvchi, unga berilayotgan xarorat esa boshqaruvchi parametr bo’lishi mumkin. Tizimlarni bir necha xususiyatlari avvaldan ma‘lum bo’lgan kichkina tizimchalarga bo’lib fizika, mexanika, kimyo qonunlari asosida analitik modellashtirishga asoslangan bo’lib, bu tizimchalar modellarining yig’indisi katta tizim modelini ifoda etadi.

Ma‘lumki, avtomatlashtirish elementlarini analitik usulda modellashtirishda va rostlash tizimining optimal ko‘rsatkichlarini aniqlashda quyidagi bosqichlar amalga oshiriladi: 1. Olingan obyekt yaxshilab o’rganiladi; 2. Obyektning kirish va chiqish parametrlari aniqlanadi; 3. Obyekt parametrlaridan boshqaruvchi va boshqariluvchi parametrlar aniqlanadi; 4. Obyektning matematik va kompyuter modellari topiladi. Buning uchun obyekt ko‘p zonali (kvaziobyektli) deb qabul qilindi. 5. Avtomatlashtirilgan rostlash tizimining kompyuter modeli yaratiladi; 6. Tizim uchun eng optimal sharoit aniqlanadi. Boshqaruv qurilmasi tarkibiga kiruvchi elementoarni batafsil ko’rib o’tamiz. Birlamchi o‘lchov o‘zgartirgichi (BO’O’ sezgir element, sensor) – rostlanadigan parametrni qabul qilish va qayta ishlashda qulay bo’ladigan o’lchov ma‘lumoti signaliga o’zgartirish uchun mo’ljallangan. Maslalan, termoelektrik signal o’zgartirgich bir-biriga kavsharlangan ikkita turli o’tkazgichlardan ibota bo’lib, xaroratni termoelektr yurituvchi kuchga aylantiradi(TEYUK). Normallovchi o‘zgartirgichi (NO’) - avtomatik rostlash tizimi tarkibiga kiruvchi barcha elementlarni o’zaro moslashtirishga xizmat qiladi. Birlamchi o’lchov o’zgartigichidan chiqayotgan signalni unifikatsiyalangan signalga aylantirish vazifasini bajaradi. Bunda o’zgartirilayotgan signallar bir hil yoki turlicha fizik tabiatga ega bo’lishi mumkin. Masalan termoelektrik signal o’zgartirgichdan chiqayotgan tokli signalni unifikatsiyalangan 0mA dan 5mA gacha bo’lgan tokli signalga yoki 20kPa dan 100kPa gacha bo’lgan pnevmatik signalga o’zgartirishni amalga oshiradi. Normallavchi o’zgartirgichdan chiqayotgan signal nafaqat rostlagichga, balki, ma‘lumotni qabul qiluvchi va uni qayta ishlovchi bloklarga ham uzatilishi yoki avtomatlashtirishning yuqori bosqichiga kirish parametri sifatida ham uzatilishi mumkin. BO’O’ hamda NO’ birgalikda o’lchov ma‘lumot tizisini tashkil etadi.

Rostlanadigan parametrning berilgan qiymatiga mos keladigan signal yT(τ) topshiriq beruvchi qurilmada shakllantiriladi. Bu qurilma 5.1-rasmda ko’rsatilmagan bo’lib, ko’p xollarda rostlagich tarkibiga kirgan bo’ladi. Topshiriq ta‘sirining qiymati o’zgarmas yoki ma‘lum qonuniyat asosida o’zgaruvchan bo’lishi mumkin. Rostlagich (R) taqqoslash elementi yordamida rostlanayotgan parametr qiymatining berilgan qiymatdan qanchalik og’ishini aniqlaydi va shunga ko’ra rostlash ta‘sirini ishlab chiqadi. Rostlagichning signali har boim ham ijrochi qurilmani ishga tushurishga etavermaydi. Bunday xollarda esa rostlagich quvvat kuchaytirgich bilan jixozlanadi. Rostlagichdan olingan signalga mutanosib ravishda texnologik jarayonga ta‘sir ko’rsatuvchi avtomatik boshqarish tizimi qurilmasi ijrochi qurilma (IQ) deb nomlanadi. Odatda uni ikkita tashkil etuvchi elementlarga ajratish mumkin: rostlovchi organ hamda ijrochi mexanizm. Ijrochi mexanizm (IM) rostlagichdan kelayotgan komanda signal quvvatini quchaytirib, rostlovchi organga (RO) ta‘sir ko’rsatadi. Rostlovchi organ zatvorini suruvchi ijrochi mexanizmlar ijrochi dvigatellar yoki servodvigatellar deb ham nomlanadi. Rostlash organi (RO ) boshqaruv obyektining rostlanadigan parametriga ta‘sir ko’rsatadigan material yoki energiya oqimini o’zgartiruvchi texnik vositadir. Bu qurilma boshqaruv obyektiga bevosita ta‘sir ko’rsatib, rostlanadigan kattalik qiymatini berilgan qiymatda ushlab turish yoki uni belgilangan qonuniyat bo’yicha o’zgartirishni amalga oshiradi. Kirish ta‘siri kanali bo’yicha rostlash tizimlarining dinamik xususiyatlarini tadqiq qilishda avtomatik rostlash tizimini 5.2-rasmda keltirilgandek soddalashtirilgan strukturada tasvirlash mumkin. Bunda kirish – topshiriq beruvchi ta‘sir yT(τ), chiqish signali esa rostlanayotgan kattalik y(τ)ni ifodalaydi. G’alayonlantiruvchi ta‘sir esa mavjud emas yoki o’zgarmas deb qaraladi.

Foydalaniladigan adabiyotlar ro’yxati:

1. E.A. Tursunova, A.A. Mukolyans ―Suyuqlik va gaz mexanikasi‖ O’quv qullanma. ToshDTU.; 2014.

2. A.A. Karimov, A.A. Shokirov, A.A. Mukolyans ―Gidravlika asoslari, naoslar va kompressorlar‖ O’quv qullanma. NOSHIR.; T. 2013.

3. A.A. SHokirov, A.A. Karimov. ―Ixcham gidravlika‖ O’quv qullanma. T.; 2010.

4. Q.SH. Latipov. ―Gidravlika, gidromashinalar va gidropnevmoyurit-gichlar‖. Darslik. T.;1994.

5. Q.SH. Latipov. ―Gidravlika va gidroyuritmalar‖. Darslik. - T., 1992.

6. A.YU. Umarov. Gidravlika. Darslik. «O’zbekiston». T.; 2002.

7. D.R. Bozorov, R.M. Karimov. Gidravlika asoslari. Darslik. T.; 2004.

8. V.S. Dulin. A.N. Zarya. Gidravlika i gidroprivod. Uchebnik.- M.: Nedra.; 1991.

9. A.D. Girgidov. Mexanika jidkosti i gaza (Gidravlika). Uchebnik SanktPeterburg. Izdatelstvo SPbGPU. 2004.