:مدلسازی خطی و غیرخطی سیستم های خنک کننده مشبک به منظور حفاظت در ...

۶.١   شناسایی از روش حداقل مربعات            ۷۱
۶.٢   مدل پاسخ محدود ضربه                 ۷۳
 ۶.٣   مدل تابع تبدیل کسری یا ARX              ۷۶
۶.۴   روش متغیرهای ابزاری               ۷۹
۶.۵ روش خطای خروجی                   ۸۲
۶.۶ مدلسازی خطی با ساختارARMAX              ۸۴
۶.٧ مدلسازی خطی با ساختارBox-Jenkines            ۸۷
۶.٨ اعتبار سنجی به روش تحلیل مانده ها              ۸۹
فصل هفتم ـ شناسایی غیرخطی کولر شبکه ای         ۹۵
مقدمه                                ۹۶
 ٧.١ نگاهی به روند شناسایی غیرخطی در مدلسازی کولر شبکه ای  ۹۶
 ٧.١.١  شبکه های پرسپترون چند لایه                   ۹۶
 ٧.١.٢  آموزش شبکه                       ۹۷
 ٧.١.٣  شناسایی سیستم                       ۱۰۱
 ٧.١.۴   انتخاب ساختار مدل                                                         ۱۰۲
 ٧.١.۵  اعتبارسنجی مدل                     ۱۰۳
 ٧.٢  نتایج شبیه سازی                  ۱۰۴
 ٧.٢.١   اثر افزایش تعداد مرحله ها               ۱۰۴
 ٧.٢.٢   اثر افزایش تعداد نرونها                ۱۰۶
نتیجه گیری و پیشنهادات                           ۱۰۸
مراجع                                 ۱۱۰
 
 
 فهرست جدول ها
 
عنوان                                                                                                صفحه
جدول (١)  جنس مواد تشکیل دهنده قطعات خنک کن                                  ۱۷
جدول (٢)   شاخصهای ساختمان داخلی خنک کن                                       ۳۳
جدول (٣)   مشخصات خنک کن شبکه ای سه مرحله ای  ۳۵
 
 فهرست شکل ها
ششعککنل ول ا ١ن ۶ —١         ن ملوشخا موکونیدک یی یل ن ازجورم کرک ل کTتفFکب ه ه ای شایشب سه اریرحه کی ای         صفحه                                                                  ۲۱۳۲۴۵۱۶۹۶
شکل ٣٢۵۴٧٢۴١٩۶١٩۶٨٠٧ -١-۵۵١       ۲ندبمدمدمطو۱ل۳۴امزuویبموایuاuیuداتاونیلیوادابکرترره ندوقشیگا سه من ردشفهرم دتپله ش٢ردو٢ل داuری۲وفایک۱رر(ب د(ه ١دبه م یوsبم بل)یشنوهاظاصیوجیوابل اهرح ل (خدد۱اریدu)جهیاخردووجم ی                                                   ۴۳۲۵۴۹۸۰۸۶۹۱۷۱
‌ی
ش کل ٢٨٠١–۵٧       هعممبلکسترگد یشببکین ه بوه ر وودروید ایل وهم وودوتسهابام رباجیورسجووجیساووم ل با ١۴ نرون                                                                                      ۵۹۲۱۸
شکل  ٢٣٢-۵     ههممببسستتگگییب بیین ن ووررووددیچاهوال م و بادوخم رووجسیوم جهباارخم روجی چهارم                                                                                                  ۵۳۴
شکل ١-۶        مدل بدست آمده برای MISO1 (Y1 خروجی دمای گاز  ورودی به فیلتر  )    ۵۵
شکل ٢-۶        مدل بدست آمده برای MISO2 (Y2خروجی دمای ورودی  id  فن  )         ۵۶
شکل ٣-۶        مدل بدست آمده برای MISO3 (خروجی مکش هوای ثا لثیه )  ۵۷

شکل ۴-۶        مدل بدست آمده برای MISO4 (خروجی مکش هود کوره )     ۵۸
شکل ۵-۶        مدل بدست آمده برای MISO1 (خروجی دمای گاز  ورودی به فیلتر  )        ۵۹
شکل ۶-۶        مدل بدست آمده برای MISO2 (خروجی دمای ورودی  id  فن  )    ۶۰
شکل ٧-۶        مدل بدست آمده برای MISO3 (خروجی مکش هوای ثا لثیه )  ۶۱
شکل ٨-۶        مدل بدست آمده برای MISO4 (خروجی مکش هود کوره )     ۶۲
شکل ٩-۶        مدل بدست آمده برای MISO3 (خروجی مکش هوای ثا لثیه )  ۶۳
شکل ١٠-۶      مدل بدست آمده برای MISO1 (خروجی دمای گاز  ورودی به فیلتر  )        ۶۴
شکل ١١-۶      مدل بدست آمده برای MISO2 (خروجی دمای ورودی  id  فن  )    ۶۵
شکل ١٢-۶      مدل بدست آمده برای MISO3 (خروجی مکش هوای ثا لثیه )  ۶۵
شکل ١٣-۶      مدل بدست آمده برای MISO4 (خروجی مکش هود کوره )     ۶۵
شکل ١۴-۶      مدل بدست آمده برای MISO1 (خروجی دمای گاز  ورودی به فیلتر  )        ۶۶
شکل ١۵-۶      مدل بدست آمده برای MISO2 (خروجی دمای ورودی  id  فن  )    ۶۶
شکل ١۶-۶      مدل بدست آمده برای MISO3 (خروجی مکش هوای ثا لثیه )  ۶۶
شکل ١٧-۶      مدل بدست آمده برای MISO4 (خروجی مکش هود کوره )     ۶۷

مطلب دیگر :

بایگانی‌های دیجیتال مارکتینگ و سئو - علم سرا - دنیای علم و تکنولوژی

شکل ١٨-۶       مدل بدست آمده برای MISO1 (خروجی دمای گاز  ورودی به فیلتر  )       ۶۷
شکل ١٩-۶       مدل بدست آمده برای MISO2 (خروجی دمای ورودی  id  فن  )  ۶۸
شکل ٢٠-۶       مدل بدست آمده برای MISO3 (خروجی مکش هوای ثا لثیه )       ۶۸
شکل ٢١-۶       مدل بدست آمده برای MISO4 (خروجی مکش هود کوره )    ۶۹
شکل ٣٢١-٧         بعشلموبلکککه ردیاصشگببراکیم Pپبه رLوسMره ودباین٣هساوارییویتییت وس١رم الاییه خمرخوفجیی او٢ل خروجی                                                                ۷۳۱۰
شکل ۴-٧         عملکرد شبکه به ورودی های تست برای خروجی دوم (دمای ورودی id فن )     ٧٨ شکل ۵-٧         عملکرد شبکه به ورودی های تست برای خروجی سوم (مکش هوای ثالثیه )       ٧٩
شکل ۶-٧         عملکرد شبکه به ورودی های تست برای خروجی چهارم (مکش هودکوره )           ۸۰
شکل ٧-٧         عملکرد شبکه به ورودی های تست برای خروجی سوم در٢٠٠ مرحله        ۹۰
‌ک
‌
چکیده :
اهمیت کارکرد سیستم های خنک کننده      ١به منظور دستیابی به استانداردهای بالای کیفی در محصول تولیدی و سیستم های غبارزدای مربوطه به منظور رعایت استانداردهای آلایندگی ٢ در صنعت سیمان باعث پویایی فنآوری تولید این سیستم ها و به موازات آن افزایش هزینه های تولیدی آنها شده است . این مسئله ایجاب میکند که شرایط بحرانی احتمالی با منشاء هوای داغ که باعث صدمه زدن به کارکرد این سیستم ها خواهد شد شناسایی شده و اقدامات حفاظتی در مقابل آن صورت گیرد. شناسایی چنین شرایطی مستلزم شناسایی و مدلسازی رفتاری این سیستم میباشد که با توجه به رفتار فوق العاده غیرخطی آن نیاز به گرایش به سمت شیوه های مدلسازی هوشمند نظیر شبکه های عصبی میباشد.
در این پروژه هدف بررسی رفتار غیرخطی سیستم خنک کننده مشبک بمنظور شناسایی و مدلسازی آن در هنگام بروز تغییرات ناگهانی درجه حرارت یا فشار هوای ورودی به سیستم و حفاظت و کنترل سیستم در قبال این شرایط بحرانی گامهای بعدی آن میباشد.
کولرهای مشبک با غبارزدایی فیبری استفاده وسیعی در صنعت سیمان داشته و بدلیل اهمیت کاربردی و همچنین هزینه بالای اقتصادی همواره مورد توجه ویژه موسسات مطالعاتی معتبر و کارخانجات تولیدی جهت حفاظت از آنها بودهاند.
این تحقیق منطبق بر نیاز فزاینده صنایع داخلی تولید سیمان برای دستیابی به شیوه های مطمئن در پیشبینی شرایط بحرانی محتمل برای کولرها و غبارگیرها و جلوگیری از آسیب دیدن آنها و نهایتاًً زیانهای اقتصادی منتجه تعریف و اجرا گردید.
در این پروژه با بررسی رفتار فیزیکی کولر مشبک ٣ و تعیین ورودیها و خروجی هایی که بتواند تا اندازه زیاد رفتار سیستم را بازتاب نمایند، و همچنین دریافت اطلاعات واقعی از کارخانه سیمان بجنورد روی مدلهای خطی با بهره گرفتن از روش های شناسایی کار شد و در آخر مدل غیرخطی با بهره گرفتن از شبکه عصبی MLP ارائه گردید.
 کلمات کلیدی :
خنک کننده مشبک ـ مدلسازی و شناسایی سیستم ـ شناسایی خطی و غیرخطی ـ شبکه های عصبی
 MLP
 
 
۱‌-Cooler
۲‌– Dedusting System
۳‌– Grate Cooler
۱
 

• مقدمه :

یکی از مهمترین کاربرد سیستم های خنک کننده در صنعت سیمان است . خنک کننده های شبکه ای در صنعت سیمان برای خنک کردن ذرات داغ کلینکر مورد استفاده قرار میگیرد.
کلمه سیمان به هر نوع ماده چسبندهای اطلاق میشود که قابلیت به هم چسباندن و یکپارچه کردن قطعات معدنی را دارا باشد. در شاخه مهندسی عمران سیمان گردی است نرم ، جاذب آب ، چسباننده سنگریزه که اساساًً مرکب از ترکیبات پخته شده و گداخته شده اکسید کلسیم ، اکسید سیلسیم ، اکسید آلومینیم و اکسید آهن میباشد. ملات این گرد قادر است به مرور در مجاورت هوا یا در زیر آب سخت شود و در زیر آب ، در ضمن داشتن ثبات حجم ، مقاومت خود را حفظ نموده و در فاصله ٢٨ روز زیر آب ماندن دارای حداقل مقاومت ٢۵٠ کیلوگرم بر سانتیمترمربع گردد.
چگونگی خنک کردن کلینکر روی ساختمان بلوری کانیها، قابلیت خرد شدن و نهایتاًً کیفیت سیمان تأثیر دارد و اصولاًً به همین دلایل است که توجه به خنک کننده ها بسیار ضروری است . از طرفی بدلیل رفتارهای غیرخطی در مراحل پخت سیمان برخی پیشبینیها قبل از وقوع حوادث از ضررهای هنگفتی جلوگیری میکند.
متأسفانه کارهای تحقیقاتی در جهت شناسایی و مدلسازی بخصوص در زمینه موضوع این پروژه بسیار کم انجام شده است .شاید یکی از دلایل آن ارتباط بیش از حد بین قسمتهای مختلف پروسه و اثرگذاری آنها بر یکدیگر باشد.بیشتر مراجع موجود اطلاعات تجاری در زمینه کولرهای شبکه ای بود و بسنده کردن به چند مرجع محدود بسیار، پیشرفت کار را کند میکرد.
گام بعدی جمعآوری داده از سیستم واقعی بود. بدلیل بعد مسافت و مشکلات اداری گرفتن داده از طریق مکاتبه امکانپذیر نبود. کارخانه سیمان بجنورد یکی از کارخانه های سیمان بود که سیستم خنک کننده مشبک در آن موجود بود. با  همکاری مدیریت و مسئولان این کارخانه داده ها جمع آوری شد(داده های مربوط به دو ماه کاری کارخانه در اختیار گذاشته شد) ولی با توجه به اشکالاتی که در قسمت ثبت داده به صورت اتوماتیک داشتند داده ها دستی توسط اپراتور و مجموعاًً ٢۴ داده برای هر پارامتر در هر روزموجود بود و این نگرانی وجود داشت که به خاطر فرکانس پایین جمعآوری داده بعضی اطلاعات مفید را از دست داده باشیم . ولی پس از بررسی معلوم شد که جز در حالات غیرعادی کار  داده ها از رنج تقریباًً ثابتی برخوردار بودند. مرحله بعد بررسی کلی داده ها بود و سپس وارد تست روش های شناسایی خطی شدیم . با توجه به پیشبینی که از قبل هم میکردیم تستهای شناسایی خطی جوابهای قانع کننده ای نداشتند. که این اظهارنظر با توجه به بررسی خروجی، شاخص Fitness وتستهای دیکر
۲
 
انجام گرفته است . مدلسازی غیرخطی را با توجه به داشتن تجربه قبلی از مدلسازیهای خطی و همچنین مراجع موجود که درباره مدلسازی ریاضی سیستم کار کرده بودند با روش شبکه عصبی MLP و آموزش مارکوات رونبرگ انجام دادیم . پاسخهای گرفته شده موفقیت مدلسازی را تایید می کردند.
به هر حال امیدوارم  این پروژه در عمل بتواند گامی هر چند کوچک در رفع مشکلات موجود در صنعت سیمان بردارد.
فصل اول
سیمان و فرایند تولید آن

• فصل اول : سیمان و فرایند تولید آن

١.١. روش های تولید سیمان
پیشرفت صنایع سیمان موجب پدید آمدن روشها و تکنولوژیهای جدید سیمان گردیده است . هدف کلی در این روشها رسیدن به حداکثر تولید و محصول مطلوب در ازاء حداقل هزینه های تولید است .
روش های مختلف بسته به شرایط محلی و یا اقلیمی ممکن است انتخاب گردند. روشها به سه نوع کلی زیر تقسیم میشوند.
١- روش تر
٢- روش نیمه خشک