Файл: Автоматизация системы очистки технологического газа на компрессорной станции.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 12.01.2024
Просмотров: 107
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
4 – Описание математической модели для системы.
| 1 | Шестопалова О.А. | Системы автоматического регулирования давления газов в сепараторе | 2020 | 1 |
В работе будет необходимо: Необходимо произвести выбор технических средств среднего уровня осуществляется с учетом требований. Критериями выбора ПЛК являются: количество обрабатываемых входных и выходных сигналов, быстродействие, объем памяти, наличие сетевых интерфейсов и функции горячего резервирования. Кроме того, важным критерием выбора выступает область применения рассматриваемых ПЛК. В нашем случае это автоматизация технологических процессов, подготовки, транспорта, хранения и переработки газа.
Структурная схема системы автоматического регулирования давления газов в сепараторе имеет вид.
Рисунок 3 - Структурная схема САР: АР – автоматический регулятор (контроллер); ИМ – исполнительный механизм; РО – регулирующий орган-клапан; ОР – объект регулирования КУПГ, 3; Д – датчик; БТВИ – вторичный блок датчика давления; y – регулируемый параметр (давление); з – заданное значение (20 %); f – внешнее воздействие.
Передаточная функция по заданному воздействию имеет вид:
Как видно из структурной схемы (Рисунок 3) система автоматического регулирования представляет собой последовательное соединение объекта управления и регулятора. Для определения оптимальных параметров настройки регулятора необходимы сведения о статических и динамических характеристиках объекта регулирования.
Рисунок 4 - График единичного ступенчатого воздействия.
На рисунке 4 изображены графики, характеризующие изменение давления отсепарированного газа в трубопроводе после сепаратора, а также реакцию системы на это воздействие.
Рисунок 5 - График кривой отклика давления газов сепарации в сепараторе
5. Методы повышения эффективности
| 1 | Белик М.А, Алекина Е.В. | Повышение эффективности работы сепарационного оборудования путем оптимизации технологических режимов | Перспективы развития науки в современном мире | 2021 | 0 |
В работе будет необходимо Использование интегрированного и комплексного подхода предполагает проведение многовариантных расчетов, которые невозможно выполнить без использования современных моделирующих комплексов. Применение программного обеспечения необходимо на стадиях проектирования, модернизации и эксплуатации существующих промысловых объектов, особенно в условиях постоянно изменяющихся условий – загрузки установок.
Рисунок 9– Зависимость выхода газа от изменения температуры при фиксированных значениях давления в диапазоне от 0,8 до 1,6 МПа
На рисунке 9 представлены зависимости расхода газа от температуры при фиксированных значениях давления.
Расход газа при давлении 2,0 МПа наблюдается при достижении температуры 45 °С, дальнейшее снижение давления приводит к увеличению расхода газа с ростом температуры. Оценить степень влияния температуры при фиксированном давлении возможно по среднему процентному отклонению. На рисунке 10 представлена диаграмма среднего процентного отклонения в диапазоне температур от 5 до 60 °С.
Рисунок 10 – Диаграмма процентного соотношения изменения расхода газа (Δ расход газа) при диапазоне температур от 5 до 60 °С при фиксированном значении давления
С увеличением давления растет чувствительность процесса сепарации к изменению давления, увеличение на 5 °С при давлении 1,8 МПа приводит к увеличению расхода в среднем на 1096,5 м то время как при 0,8 МПА – 703,1 м3 /ч Оценить влияние давления возможно аналогичным способом при фиксированном значении температуры варьировать давление.
Рисунок 11 – Зависимость расхода газа от давления при фиксированном значении температуры Увеличение давления в сепараторе приводит к снижению расхода газа. При температуре 50 °С среднее значение увеличения расхода газа при снижении давления составило 2764,1 м – 2958,6 м3 /ч. Очевидно, что более низких температурах влияние давления более заметно.
Рисунок 12 – Трехмерная модель изменения расхода газа от температуры и давления.
Область низкого расхода газа находится при низких значения температуры и высоких значения давления. Увеличение температуры и снижение давления дает практически симметричный вид поверхности роста расхода газа.
| 2 | Fulin K. Yuxin L. | Energy saving benefit analysis of the compressor short-stop adjustment method based on tgnet Анализ преимуществ энергосбережения метода регулировки короткого замыкания компрессора на основе tgnet | Acs omega | 2019 | 0 |
Для работы необходимо: Энергосберегающие мероприятия в транспорте газа по следующим направлениям: энергосберегающие технологические процессы транспорта газа, энергосберегающая газоперекачивающая техника, использование вторичных энергоресурсов.
Компрессорная станция (КС) в системе магистрального транспорта газа является инженерным сооружением, обеспечивающим основные технологические процессы по подготовке и транспортировке газа: очистку от посторонних примесей, компримирование (сжатие газа до рабочего давления 7,5 МПа) и его охлаждение.
В состав компрессорной станции входят: компрессорные цеха (КЦ) для размещения газоперекачивающих агрегатов (ГПА), газораспределительные станции (ГРС) и газораспределительные пункты (ГРП), установки пылеуловителей, электростанции собственных нужд, склады горюче-смазочных материалов (ГСМ) и метанола, административнобытовые здания и т.д.
Рисунок 17 – Зависимость КПЗ от перепадов температур в конденсаторе и компрессоре.
Описать зависимости КПЭ от параметров процессов цикла можно при помощи трехмерной области, построение которой есть определение значений функции f (Δt1–2, Δt2–3, Δt3–4). Диаграмма показывает распределение значения КПЭ только при фиксированном значении Δt1–2. Такая диаграмма показывает частные значения, необходимые при детальной оценке и корректировке показателей конкретного теплового насоса.
6. Физические компоненты и их характеристики в сепараторах
| 1 | Azarov V.N. Iukanin D.V. Borovkov D.P. Redhwan A.M. | Experimental study of secondary swirling flow influence on flows structure at separation chamber inlet of dust collector with counter swirling flows Экспериментальное исследование влияния вторичного закрученного потока на структуру потоков на входе в камеру разделения пылеуловителя со встречными закрученными потоками | International review of mechanical engineering Международный обзор машиностроения | 2015 | 56 |
В работе будет необходимо: Качество газоочистки в пылеуловителях со встречными закрученными потоками зависит от величины центробежной силы, выбрасывающей частицы пыли из потока, поэтому особое внимание уделяется интенсивности закрутки вторичного потока в нижней ветви газохода таких аппаратов.
Результаты численных исследований влияния параметров нижнего патрубка вторичного потока на структуру течения и интенсивность закрутки на входе в разделительную камеру пылеуловителя со встречно-закрученными потоками.
| 2 | Sugimoto H. Kosuge S. | Gas separation by means of the Cnudsen compressor Разделение газа с помощью компрессора Кнудсена | European journal of mechanics - b/fluids Европейский журнал жидкости | 2007 | 40 |
В работе будет необходимо:Исследуется возможность использования компрессора Кнудсена в качестве газосепаратора.
Показано, что эффективность разделения достигает практического уровня за счет увеличения количества элементарных единиц в устройстве. Численное моделирование проводится для различных молекулярных моделей, не только для фундаментальных моделей, твердых сфер и молекул Максвелла, но и для более реалистичных моделей, таких как обратный степенной потенциал и модели Леннарда-Джонса, в предположении уравнения модели Маккормака на микроскопическом уровне. Результаты показывают, что моделирование знаменитой молекулой Максвелла (или модельным уравнением типа BGK) не может отразить явление разделения газа в устройстве.
Это представляет собой замечательный контраст с возможностями другой фундаментальной модели, молекулы твердой сферы, даже несмотря на то, что эта модель в некоторой степени преувеличивает явление.
| 3 | Gruzdev E.B. Kosykh E.V. Kozhevnickov V.Y. | The use of recycle permeator systems for gas mixture separation Использование систем сепараторов для разделения газовой смеси | Journal of membrane science Журнал мембранной науки | 1994 | 20 |
Для работы необходимо: Разделения газово-жидкостной смеси, характеристика основных значений. Внутри измерительного трубопровода и измерение жидкой и газовой фазы, без использования сепаратора, разделения и сведения потоков отдельными трубопроводами.
Указанный технический результат достигается за счет того, что разделяют поступающий многофазный поток на жидкий и газовый компонент с помощью вихревого потока, для чего используют геликоидальную турбину, которую вставляют внутрь измерительного трубопровода на оси, обеспечивая ей вращение с помощью двигательной установки, причем за турбиной по ходу движения потока соосно основному трубопроводу размещают трубу меньшего диаметра, которой образуют зазор между своей внешней поверхностьютрубы меньшего диаметра и внутренней поверхностью трубопровода; на внешней или внутренней трубе размещают расходомеры жидкой фазы; а на выходе из внутренней трубы, где происходит естественное смешивание жидкой и газовой фаз и их совместное движение, либо до турбины, размещают расходомеры общей фракции; по разнице показаний между расходомерами определяют объем газовой составляющей смеси.
Рисунок 13 –Работа газосепаратора.
Состав жидкой смеси со временем может изменяться на основании явлений давления, объема и температуры, поскольку пластовое давление истощается и, следовательно, существует непрерывная потребность в повторяющихся проверках величины плотности.
Способ измерения потока двухфазных смесей, включающего в себя жидкую фазу и газовую фазу, характеризующийся созданием вихревого потока, которым разделяют поступающий многофазный поток на жидкий и газовый компонент.
Для измерения объемов потока используют расходомеры, отличающийся тем, что для создания вихревого потока, которым разделяют поступающий многофазный поток на жидкий и газовый компонент, используют геликоидальную турбину, которую вставляют внутрь измерительного трубопровода на оси, обеспечивая ей вращение с помощью двигательной установки, причем за турбиной по ходу движения потока соосно основному трубопроводу размещают трубу меньшего диаметра, которой образуют зазор между своей внешней поверхностью трубы меньшего диаметра и внутренней поверхностью трубопровода; на внешней или внутренней трубе размещают расходомер определения жидкой фазы; а на выходе из внутренней трубы, где происходит естественное смешивание жидкой и газовой фаз и их совместное движение, либо до турбины, размещают расходомер определения общей фазы; по разнице показаний между фракциями определяют объем газовой составляющей смеси