Оптимизация режимов работы электроприводов установок охлаждения газа при транспортировке

• Автор: Крайнов, Валерий Геннадьевич
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 113 с. : ил.

Содержание

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ

1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ ИДЕНТИФИКАЦИИ И УПРАВЛЕНИЯ

1.1 Краткий обзор работ по исследованию процессов теплообмена в установках охлаждения газа
1.2 Особенности эксплуатации аппаратов воздушного охлаждения на предприятиях ОАО «Газпром»
1.3 Обзор работ по моделированию процессов теплообмена в аппаратах воздушного охлаждения

1.4 Современное состояние проблемы управления процессом

теплообмена в установке охлаждения газа

Выводы
2 МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ДИНАМИЧЕСКИХ И СТАТИЧЕСКИХ РЕЖИМОВ РАБОТЫ УСТАНОВКИ ОХЛАЖДЕНИЯ ТАЗА
2 Л Математическая модель процесса охлаждения газа в АВО с поперечным потоком воздуха
2.2 Стационарный режим АВО
2.3 Учёт взаимного влияния АВО
2.4 Математическая модель процесса теплообмена в установке
охлаждения газа
Выводы
3 ОПТИМАЛЬНОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ НАГРУЗКИ МЕЖДУ ЭЛЕКТРОПРИВОДАМИ УСТАНОВКИ ОХЛАЖДЕНИЯ ГАЗА С УЧЕТОМ РЕАЛЬНЫХ КОЭФФИЦИЕНТОВ ЭФФЕКТИВНОСТИ АВО
3.1 Постановка задачи статической оптимизации
3.1.1 Случай дискретного управления вентиляторами
3.1.2 Случай непрерывного управления вентиляторами

3.2 Методика решения задачи оптимального распределения нагрузки
3.3 Алгоритм решения задачи оптимального распределения нагрузки между АВО установки охлаждения газа
3.4 Решение задачи оптимального распределения нагрузки между АВО установки охлаждения газа
3.4.1 Пример решения задачи оптимального распределения нагрузки между АВО установки охлаждения газа
3.5 Идентификация математической модели установки охлаждения газа
3.5.1 Идентификация на основе пассивного эксперимента
3.5.2 Сбор данных для идентификации математической модели установи охлаждения газа
3.5.3 Реализация системы оптимального распределения нагрузки
Выводы
4 РАЗРАБОТКА ЛОКАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ СТАБИЛИЗАЦИИ ТЕМПЕРАТУРЫ ГАЗА НА ВЫХОДЕ УОГ
4.1 Разработка функциональной и алгоритмической схемы локальной системы стабилизации температуры
4.2 Исследование динамических свойств аппарата воздушного охлаждения как объекта управления
4.3 Определение динамических характеристик объекта управления по экспериментально полученной переходной функции
4.4 Динамические характеристики электропривода
4.5 Синтез регулятора температуры
Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
() - расход газа, тыс. н.м3 /час
ув - плотность газа, кг/м3

с -теплоемкость газа,
св - теплоемкость воздуха,
кг-К Дж
уа - плотность воздуха, кг/м тв - масса воздуха, кг т - масса газа, кг
с т К,
кг-К

л08 = 0,„ лво - 0ои, АВО - разность температур газа, °С Р -мощность, Вт
К - коэффициент термического сопротивления
а, - коэффициент теплообмена между стенкой трубы и потоком газа
ав- коэффициент теплообмена между стенкой трубы и воздухом а - коэффициент теплопередачи от газа к воздуху.
Вт мМС

м2 - К Вт
м2 - К £
\1 = — - коэффициент увеличения поверхности трубы
(коэффициент оребрения поверхности трубы)
8ст- толщина стенки трубы, м Д, - внутренний радиус трубы, м
Д2— внешний радиус трубы, м
Ь - длина трубы, м
X - эквивалентная ширина воздушного потока, м

ст - коэффициент теплопроводности материала стенки трубы,

Qs(x,p) = )wg(x&p)fe(p)V' 5(0 + Ъв&,р)№

exp

F + p F
(--4)
g(pWgS(£,)d£,+ J
F + P

/'ВЛГ ,

f(f)+ J—exp
о ".
F + P

(*“0
0й(,р)
(*-5)
ob&p№=
= g(p) ' (*» p) + (*, 5»p) ® 0e (5,p)
где ® - операция пространственного интегрирования по области определения.
С учётом выполненных преобразований структурная схема принимает вид, представленный на рис. 2.6.
Рис. 2.6 - Преобразованная структура объекта
В установившемся режиме передаточная функция исследуемого распределенного объекта, описываемого уравнением (2.10), принимает вид