Разработка и исследование математических моделей технологического процесса абсорбционной осушки природного газа как объекта управления

• Автор: Абрамкин, Сергей Евгеньевич
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 210 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА АБСОРБЦИОННОЙ
ОСУШКИ ГАЗА КАК ОБЪЕКТА УПРАВЛЕНИЯ
1Л Описание технологического процесса абсорбционной подготовки природного газа
1.2 Основные физические процессы комплекса технологических систем «АБСОРБЦИЯ - ДЕСОРБЦИЯ»
1.3 Разработка концептуальной модели взаимосвязанных физических процессов комплекса технологических систем «АБСОРБЦИЯ-ДЕСОРБЦИЯ»
1.4 Аналитический обзор методов моделирования и состояния проблемы управления абсорбционными процессами
Выводы по главе
2 РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ
ПОДСИСТЕМЫ «АБСОРБЦИЯ ГАЗА»
2.1 Анализ процессов в подсистеме «Абсорбция газа»
2.2 Математическая модель подсистемы «Абсорбция газа» в режиме отсутствия продольного перемешивания фаз
2.3 Математическая модель подсистемы «Абсорбция газа» в режиме продольного перемешивания фаз
2.4 Дискретно-непрерывная математическая модель подсистемы «Абсорбция газа»
2.5 Компьютерное моделирование процессов абсорбции газа
Выводы по главе
3 РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ
СИСТЕМЫ «ДЕСОРБЦИЯ АБСОРБЕНТА»
3.1 Анализ процессов в системе «ДЕСОРБЦИЯ абсорбента»

3.2 Математические модели массо- и теплообменных процессов подсистемы «Ректификация»
3.3 Компьютерное моделирование процессов подсистемы «Ректификация»
3.4 Математическая модель теплообменных процессов подсистемы «Выпаривание»
3.5 Математическая модель теплообменных процессов подсистемы «Воздушное охлаждение»
Выводы по главе
4 РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ УПРАВЛЯЕМЫХ МАССО- И ТЕПЛООБМЕННЫХ ПРОЦЕССОВ КОМПЛЕКСА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМ «АБСОРБЦИЯ-
ДЕСОРБЦИЯ»
4.1 Задачи управления массо- и теплообменными процессами при абсорбционной осушке природного газа
4.2 Нелинейная динамическая математическая модель управляемой подсистемы «Абсорбция газа»
4.3 Математическая модель управляемого теплообменного процесса в подсистеме «Выпаривание»
4.4 Математическая модель управляемого теплообменного процесса в подсистеме «Воздушное охлаждение»
4.5 Математическая модель управляемых взаимосвязанных
массообменных процессов комплекса технологических систем «АБСОРБЦИЯ-ДЕСОРБЦИЯ»
Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ

ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
АКТ ОБ ИСПОЛЬЗОВАНИИ РЕЗУЛЬТАТОВ КАНДИДАТСКОЙ
ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ
АКТ О ВНЕДРЕНИИ В УЧЕБНЫЙ ПРОЦЕСС

абсорбентом, вывод тепловых режимов работы системы на заданные параметры и пуск циркуляции по внутреннему контуру системы. После вывода системы «ДЕСОРБЦИЯ абсорбента» на заданный технологический режим, осуществляется подача абсорбента в систему «АБСОРБЦИЯ газа» и настройка циркуляции абсорбента по замкнутому циклу в комплексе технологических систем «АБСОРБЦИЯ-ДЕСОРБЦИЯ». На третьем этапе осуществляется пуск в работу УКПГ с подачей газа в газопровод подключения.
Динамические процессы второго вида можно наблюдать при изменении отбора природного газа (снижение или увеличение), что влечет за собой изменение режима работы всего комплекса технологических систем. При этом происходит перенастройка локальных систем автоматического регулирования с целью устранения полученного возмущения, т. к. изменение расхода газа влечет за собой изменение расхода абсорбента, что в свою очередь ведет к изменению параметров тепловых и массообменных процессов в системе «ДЕСОРБЦИЯ абсорбента».
1.4 Аналитический обзор методов моделирования и состояния проблемы управления абсорбционными процессами
1.4.1 Исследования в области абсорбционных процессов проводятся сравнительно давно. Так еще в 1960 году в Москве на первом международном конгрессе ИФАК по автоматическому управлению был представлен доклад профессора из США Н.Г. Сиглске [119], где были рассмотрены уравнения динамики для упрощенных абсорбционных колонн и изложен метод исследования качества регулирования колонной при типовых возмущениях. Основные результаты, полученные в данной работе, сводились к следующему:
- произведен теоретический расчет переходных и частотных характеристик для аппаратов указанного типа. Отмечено, что эмпирические уравнения,