Wyniki 1-5 spośród 5 dla zapytania: authorDesc:"MICHAŁ CZERWIŃSKI"

Modelowanie pól temperatury na potrzeby projektowania urządzeń elektrotermicznych

Czytaj za darmo! »

Od ponad 35 lat Przemysłowy Instytut Elektroniki prowadzi prace badawczo-konstrukcyjne w dziedzinie wysokospecjalizowanych urządzeń cieplno-chemicznych na potrzeby przemysłu mikroelektronicznego, inżynierii materiałowej, energetyki, przemysłu chemicznego i laboratoriów naukowo- badawczych. Opracowywane w PIE urządzenia cieplno- -chemiczne muszą spełniać bardzo wysokie wymagania dotyczące pr[...]

Innowacje w aparaturze do oznaczania ciśnienia rozprężania DOI:10.15199/13.2017.12.12


  Ciśnienie rozprężania jest zjawiskiem powstającym podczas procesu koksowania wsadu węglowego w baterii koksowniczej [3], [4]. Jest ono wynikiem oddziaływania uwalnianych ze wsadu gazów i uplastycznionego wsadu na ściany zamkniętej przestrzeni baterii. Istnieje kilka metod [2] pozwalających na określenie poziomu ciśnienia z których jedna została opisana w Polskiej Normie PN-G-04522:1973 [5]. Metoda ta zakłada pomiar ciśnienia wywieranego przez próbkę węgla umieszczoną wewnątrz tygla na powierzchnię tłoka przyłożonego do górnej powierzchni próbki podczas ogrzewania tygle wg ściśle określonego procesu temperaturowo - czasowego. W pierwszym etapie należy tak ogrzewać tygiel, aby temperatura mierzona przez spoinę termoelementu umieszczoną przy dnie tygla wzrosła do 250°C w czasie 30 minut. W drugim etapie, w którym odbywa się właściwy pomiar, temperatura dna tygla powinna narastać z prędkością 10 K/min. W niniejszym artykule przedstawiono problemy związane realizacją opisanego programu temperaturowo-czasowego oraz propozycję jego rozwiązania. Kontrola temperatury dna tygla Utrzymywanie właściwego narostu temperatury i prowadzenie kolejnych procesów w sposób powtarzalny jest jednym z czynników mogących mieć wpływ na powtarzalność wyników badań. Narost ten zależy zarówno od czynników naturalnych, jak procesy endo- i egzotermiczne zachodzące wewnątrz próbki ogrzewanego węgla, jak i wynikających z konstrukcji układu grzejnego[...]

Układ sterowania stanowiska do monokrystalizacji SiC jako element systemu CIM


  Węglik krzemu (SiC) jest nowoczesnym materiałem półprzewodnikowym wykorzystywanym do produkcji elementów elektronicznych o nieosiągalnych do niedawna parametrach: białych i niebieskich diod LED, ultraszybkich wysokonapięciowych diod Schottky’ego, tranzystorów MOSFET oraz wysokotemperaturowych tyrystorów do przełączania dużych mocy. Elementy te pracują z dużymi częstotliwościami, a ponadto są odporne na temperaturę do kilkuset stopni i radiację. Ze względu na przewodność cieplną węglik krzemu jest też stosowany na płytki podłożowe dla innych związków półprzewodnikowych. Z powodu wysokich właściwości oraz trudności technologicznych podczas produkcji płytka wysokiej jakości monokryształu SiC kosztuje obecnie 350-3500 USD, podczas gdy analogiczna płytka krzemowa kosztuje ok. 5 USD. Zastosowanie monokryształów SiC może rozszerzyć się bowiem w ostatnim okresie w ITME udało się opracować przemysłową metodę osadzania na podłożu z SiC ultranowoczesnego materiału, jakim jest grafen, co stanowi osiągnięcie na skalę światową, Proces technologiczny hodowli kryształów SiC z fazy gazowej (PVT) odbywa się w reaktorze o temperaturze dochodzącej do 2500°C w atmosferze argonu o obniżonym ciśnieniu. Stanowisko do tego celu [1, 2] zostało opracowane w ramach projektu badawczego rozwojowego Nr R08 043 02 w Instytucie Tele- i Radiotechnicznym (ITR) przy współpracy Instytutu Technologii Materiałów Elektronicznych (ITME). Przeznaczone jest ono do prowadzenia prac nad doskonaleniem technologii hodowli monokryształów węglika krzemu metodą PVT, a docelowo do produkcji tego typu monokryształów na skalę przemysłową. Ostatnio pojawiła się perspektywa budowy linii produkcyjnej, wyposażonej w wiele stanowisk do monokrystalizacji SiC. Przewidując to, zaprojektowano układ sterowania stanowiska w taki sposób, aby pozwalał on integrować w ramach jednego systemu wiele pracujących jednocześnie urządzeń. Artykuł omawia układ sterowania i kontroli procesu t[...]

Laboratoryjne badania ciśnienia rozprężania węgla w procesie koksowania


  Ciśnienie rozprężania węgla, powstające w wyniku procesu jego koksowania, jest problemem znanym od dawna [1-4]. Proces koksowania polega na ogrzaniu w celach baterii koksowniczej mieszanki różnych gatunków węgla o ziarnach mniejszych niż 3 mm. Mieszanka ta, w wyniku zachodzących podczas ogrzewania procesów cieplno-chemicznych, rozpręża się. Skutkuje to wzrostem ciśnienia na boczne ściany baterii. Zbyt duży wzrost ciśnienia może doprowadzić do zniszczenia wymurówki pieca, a w krańcowym przypadku do zniszczenia baterii. Ponadto może wystąpić zjawisko tzw. "ciężkiego biegu" baterii, polegające na tarciu gotowego koksu o ściany baterii podczas wyładunku. Temu ostatniemu zjawisku przeciwdziała skurcz koksu, następujący po przejściu przez fazę wzrostu ciśnienia. Zarówno zjawisko wzrostu ciśnienia jak i skurczu zależą od składu mieszanki i są w pewnym zakresie przewidywalne. Ostateczny efekt pokazuje się jedynie podczas procesu koksowania. Doświadczenie pokazuje, że jakość koksu jest tym wyższa, im wyższe podczas procesu wystąpiło ciśnienie rozprężania. Ponieważ jego nadmierny wzrost mógłby doprowadzić do zniszczenia baterii, mieszanki dobierane są z dużym zapasem bezpieczeństwa. Z tego też powodu nie wykonuje się na baterii eksperymentów z nowymi składami mieszanek. Metody pomiaru ciśnienia rozprężania węgla Zjawisko wzrostu ciśnienia próbuje się ocenić poprzez: 1. pomiar parametrów procesu wewnątrz celi baterii podczas koksowania za pomocą sond mierzących temperaturę i ciśnienie w mieszance węglowej, 2. teoretyczne szacowanie ciśnienia i skurczu na podstawie pomiaru parametrów pośrednich węgla do których należą rodzaj i skład, zawartość popiołu, zawartość części lotnych, wskaźnika wolnego wydymania, 96 El ektronika 4/2013 3. wykorzystanie wysokotemperaturowych urządzeń laboratoryjnych, modelujących przebieg procesu koksowania na przygotowane[...]

Wielopętlowy układ regulacji temperatury oparty na sterowniku PLC DOI:


  W centrum Urządzeń Cieplno-Chemicznych (CU) Instytutu Tele- i Radiotechnicznego do regulacji temperatury w piecach wielostrefowych były wykorzystywane handlowe regulatory jednopętlowe, sprzężone ze sobą poprzez komputer PC. Poza funkcją sprzęgającą komputer pełnił rolę nadzorującą przebieg procesu, sterującą np. przepływem gazów, archiwizującą dane i inne. Głównymi wadami takiego rozwiązania były: stosowanie elementów pośredniczących, umożliwiających współpracę (np. kart portów RS485), brak odporności komputera (przeznaczonego do pracy w biurze czy w domu) na warunki przemysłowe (zapylenie pyłem węglowym) i związana z tym konieczność umieszczania go w osobnym pomieszczeniu. Artykuł dotyczy zastosowanie do tego celu sterownika PLC. Pozwala to na: - zintegrowanie rozproszonych elementów automatyki, - uproszczenie układu poprzez eliminację elementów pośredniczących, - zwiększenie niezawodności, - obniżenie kosztów produkcji. Wybór sterownika PLC Po przeprowadzonej analizie dostępnych rozwiązań do realizacji zadania wybrany został sterownik PLC firmy Siemens z serii S7-200 [1]. Podstawowym elementem układu regulatora jest jednostka centralna S7-200 CPU 224 w wersji DC/DC/ DC (zasilanie 24 VDC, wyjścia i wejścia cyfrowe). Do pomiaru temperatury w poszczególnych sekcjach wykorzystywane są moduły termoparowe firmy Siemens (EM 231 - 4 kanały) lub jednokanałowe moduły firmy APAR (AR594) komunikujący się ze sterownikiem przez RS485. Sterowanie mocą odbywa się poprzez przekaźniki SSR sterowanie bezpośrednio z wyjść cyfrowych sterownika PLC lub w przypadku dużych prądów (powyżej 120 A) z wykorzystaniem tyrystorowych sterowników mocy i modułów analogowych EM 232 firmy Siemens. Do komunikacji użytkownika ze sterownikiem oraz wprowadzania parametrów prac służy dotykowy ekran operatorski TP277 firmy Siemens. W zależności od potrzeb i konkretnej aplikacji możliwe jest zastąpienie go innym panelem lub ewentualni[...]

 Strona 1