Extreme temperature regulation in the automation process in the production of biogas methane tanks

V. Uzhelovs'kyy, S. Tkachenko

Abstract


Problem statement. The efficiency of bioconversion processes is largely determined by the level of automation and process control biogas, which allows to optimize the process, enhance its efficiency and the ability to adapt to the real operating conditions.

Analyzing of the resent research. In studies of contemporary experts in the field of process management energy production from unconventional sources has had a steady and good understanding of the management of biogas production from biomass. In particular, are interesting publications of Yulia Orlova, B.Baader, V. Serbin, H.Ratushnyak, J. Lione. According to them, for the implementation of the bioconversion process, ensuring its quality at the stage of direct fermentation substrate, it is necessary to form at least six data flows: raw fermentation time, temperature, stability, temperature, gas concentration, load reactor (digesters), the quality of mixing. Using known experimental dependence quantitative yield of biogas supported temperatures, and using extreme control, you can optimize the system for automatic process control biogas in the loop temperature control.There are two approaches to the task of governance

Research objective. Improving quantitative yield of biogas by fermentation substrate in the reactor (digesters) by maintaining the optimum temperature.

Conclusions.

1. Developed a simulation model of control extreme temperature conditions in the fermentation substrate digesters buildable and provides increased reliability compliance implementation process.

2. Resulting simulation model can be recommended, at the design stage, prior to setting up the parameters of the extreme regulator for the desired transition process with a given accuracy.

3. Application of extreme regulation , can improve the performance of digesters by 10 %.


Keywords


imitation modeling methane tanktemperature regime; bіogaz; extreme regulation

References


Baader B. Byogaz: teoryya y praktyka / B. Baader, E. Done, M. Brennderfer; [per. s nem. M. Y. Serebryanogo]. — M. : Kolos, 1982. — 148 s.

Egorov A. Y. Optymalnoe upravlenye teplovymy y dyffuzyonnymy proczessamy. − M. : Nauka, 1978. — 463 s.

Kalmakov A. A. Avtomatyka y avtomatyzaczyya system teplogazosnabzhenyya y ventylyaczy: ucheb. dlya vuzov / A. A. Kalmakov, Yu. Ya. Kuvshynov, S. S. Romanova, S. A. Shhelkunov // Pod red. V. N. Bogoslovskogo. — M. : Strojyzdat, 1986. — 479 s.

Klyuev A. S. Proektyrovanye system avtomatyzaczyy tehnologycheskyh proczessov. — M. : Energoatomyzdat, 1997. — 464 s.

Lyone Zh. L. Optymalnoe upravlenye systemamy, opysyvaemymy uravnenyyamy s chastnymy proyzvodnymy. − M. : Myr, 1972. — 488 s.

Myaskovskyj Y. G. Teplovoj kontrol y avtomatyzaczyya teplovyx proczessov [Tekst] : ucheb. dlya tehnykumov / red. E. A. Laryna; recz. Y. P. Baumshtejn.; 2–e yzd., pererab. y dop. — M. : Strojyzdat, 1990. — 255 s.

Orlova Yu. A. Avtomatyzaczyya y upravlenye byokonversyej s czelyu povyshenyya kachestva tehnologycheskogo proczessa kogeneraczyy: avtoref. dys. na soysk. uchen. step. kand. texn. nauk. — M., 2012. — 21s.

Popovych M. G., Kovalchuk O. V. Teorіya avtomatychnogo keruvannya: pіdruch. — K. : Lybіd, 1997. — 544 s.

Ratushnyak G. S. Energozberezhennya v systemax bіokonversії / G. S. Ratushnyak, V. V. Dzhedzhula. — Vіnnyczya : Unіversum–Vіnnyczya, 2006. — 83 s.

Ratushnyak G. S. Teplovtraty v bіogazovyx ustanovkax pry rіznyx temperaturnyx rezhymax anaerobnogo brodіnnya / G. S. Ratushnyak, K. V. Anoxіna // Vіsnyk VPІ. — V. : VPІ, 2008. — № 4.

Ratushnyak G. S. Modelyuvannya teploobmіnnyx proczesіv v bіogazovyx ustanovkax / G. S. Ratushnyak, K. V. Anoxіna // Ventylyaczіya, osvіtlennya ta teplogazopostachannya : nauk.–texn. zb. — Vyp. 12. — K. : KNUBA, 2008. — 128 s.

Serbіn V. A. Netradyczіjnі ta ponovlyuvanі dzherela energії v systemah TGP / V. A. Serbіn — Makіїvka : DonDABA, 2003. — 153 s.

Tanatar A. Y. Elementy promyshlennoj avtomatyky y yx dynamycheskye svojstva. — K. : Tehnyka, 1975. — 232 s.

Elektronnyj nauchnyj zhurnal «Vestnyk Dona» : (st. «Prymenenye elektrotexnologyj pry metanovom sbrazhyvanyy othodov») [Elektronnyj resurs]. Rezhym dostupa: http://yvdon.ru/magazyne/archyve/n3y2012/896


GOST Style Citations


Баадер Б. Биогаз: теория и практика / Б. Баадер, Е. Доне, М. Бренндерфер; [пер. с нем. М. И. Серебряного]. — М. : Колос, 1982. — 148 с.

 

Егоров А. И. Оптимальное управление тепловыми и диффузионными процессами. — М. : Наука, 1978. — 463 с.

 

Калмаков А. А. Автоматика и автоматизация систем теплогазоснабжения и вентиляци: учеб. для вузов / А. А. Калмаков, Ю. Я. Кувшинов, С. С. Романова, С. А. Щелкунов // Под ред. В. Н. Богословского. — М. : Стройиздат, 1986. — 479 с.

 

Клюєв А. С. Проектирование систем автоматизации технологических процессов. — М. : Эергоатомиздат, 1997. — 464 с.

 

Лионе Ж. Л. Оптимальное управление системами, описываемыми уравнениями с частными производными. — М. : Мир, 1972. — 488 с.

 

Мясковский И. Г. Тепловой контроль и автоматизация тепловых процессов [Текст] : учеб. для техникумов / ред. Е. А. Ларина; рец. И. П. Баумштейн.; 2–е изд., перераб. и доп. — М. : Стройиздат, 1990. — 255 с.

 

Орлова Ю. А. Автоматизация и управление биоконверсией с целью повышения качества технологического процесса когенерации: автореф. дис. на соиск. учен. степ. канд. техн. наук. — М., 2012. — 21с.

 

Попович М. Г., Ковальчук О. В. Теорія автоматичного керування : підруч. — К. : Либідь, 1997. — 544 с.

 

Ратушняк Г. С. Енергозбереження в системах біоконверсії / Г. С. Ратушняк, В. В. Джеджула. — Вінниця : Універсум–Вінниця, 2006. — 83 с.

 

Ратушняк Г. С. Тепловтрати в біогазових установках при різних температурних режимах анаеробного бродіння / Г. С. Ратушняк, К. В. Анохіна // Вісник ВПІ. — Вінниця : ВПІ, 2008. — № 4.

 

Ратушняк Г. С. Моделювання теплообмінних процесів в біогазових установках / Г. С. Ратушняк, К. В. Анохіна // Вентиляція, освітлення та теплогазопостачання : наук.–техн. зб. — Вип. 12. — К. : КНУБА, 2008. — 128 с.

 

Сербін В. А. Нетрадиційні та поновлювані джерела енергії в системах ТГП / В. А. Сербін — Макіївка : ДонДАБА, 2003. — 153 с.

 

Танатар А. И. Элементы промышленной автоматики и их динамические свойства. — К. : Техника, 1975. — 232 с.

 

Электронный научный журнал «Вестник Дона» : (ст. «Применение электротехнологий при метановом сбраживании отходов») [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://ivdon.ru/magazine/archive/n3y2012/896