Модели и методы оперативного управления компрессорным хозяйством машиностроительного предприятия

• Автор: Евсеев, Павел Львович
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 176 с.

Оглавление
Введение
Глава 1 Проблемы оперативного управления компрессорным хозяйством машиностроительного предприятия

1.1 Описание объекта управления

1.2 Обзор возможных направлений автоматизации компрессорного хозяйства

1.3 Обзор моделей и методов оперативного управления объектом

1.4 Общая постановка задачи оперативного управления компрессорным хозяйством машиностроительного
предприятия
1.5 Выводы

Глава 2 Математические модели управляемых процессов

2.1 Модели яля определения ущерба у потребителей

пневмоэнергии от нарушения заданного режима воздухоснабжен ия
2.2 Модели для расчета затрат электроэнергии на производство сжатого воздуха
2.3 Оценка чувствительности мощности компрессора к
изменению управляющих параметров модели
2.4 Модели для определения расхода электроэнергии на
охлаждение сжатого воздуха
2.5 Обобщенная модель управляемых процессов
2.6 Выводы
Глава 3 Методы и алгоритмы оперативного управления режимами функционирования компрессорного хозяйства
3.1 Общий декомпозиционный метод решения залачи
3.2 Метод и алгоритм решения локальной задачи
3.3 Метод и алгоритм решения задачи координации
3.4 Методика определения управляющих параметров рационального режима функционирования компрессорного хозяйства
3.5 Выводы
Глава 4 Экспериментальная проверка и реализация разработанного математического обеспечения в составе систем автоматизированного управления
компрессорным хозяйством
4.1 Методика экспериментального подтверждения достоверности разработанных моделей и методов
4.2 Структура комплекса прикладных программ, реализующего разработанные модели и методы оперативного управления компрессорным хозяйством
4.3 Опыт внедрения результатов исследований на промышленных предприятиях
4.4 Выводы
Заключение и выводы
Библиографический список
Приложение
1. Акт о внедрении материалов диссертации на предприятии ЗАО Завод приборных подшипников
2. Акт о внедрении материалов диссертации на предприятии ОАО Промсинтез
3. Акт о внедрении материалов диссертации на предприятии Государственного научно производственного ракетно космического центра ЦСКБПрогрссс Самарский завод Прогресс
4. Договор 4 о внедрении материалов диссертации на предприятии Саратовское электроагрегатное производственное объединение
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Коллектор соединен с магистральными трубопроводами, по которым сжатый воздух поступает во внутрикорпусные сети и распределяется между потребителями. Для машиностроительного предприятия характерна непрерывность и значительная неравномерность потребления сжатого воздуха, как по дням года, так и по сменам работы. Непрерывность потребления данного экологичного, взрыво и пожаробезопасного энергоносителя объясняется большой распространенностью пневмомеханизмов на машиностроительном предприятии, неравномерность потребления задается производственной программой, объясняется требованиями со стороны внешних энергосистем по ограничению электрической нагрузки, изменениями параметров окружающей среды и др. Из опыта эксплуатации компрессорных станций машиностроительных предприятий известно, что расход и давление сжатого воздуха на коллекторе плохо поддастся прогнозированию на временных интервалах свыше минут ,. Рис. Регулирование производительности компрессоров осуществляется дросселированием потока на всасывании, изменением числа оборотов двигателя, изменением потока на нагнетании, а также перепусканием сжатого воздуха со всасывания на нагнетание , , , , . У компрессоров небольшой мощности, кроме того, применяется регулирование производительности включением отключением электродвигателя. Высокопроизводительные компрессоры практически не используют данный способ регулирования ввиду возникновения больших нагрузок на электрическую и механическую часть, сложности и продолжительности процессов запуска и остановки , , , , . Указанные компрессорные агрегаты имеют ограничения на количество пусков в течение определенного интервала времени и при избытке сжатого воздуха в пневмосети часто не отключаются, а переводятся на режим холостого хода. Поддержание неизменггости давления на коллекторе компрессорной станции, как правило, осуществляется автоматически. Компрессоры объекта управления имеют несколько последовательно включенных секций сжатия, на выходе последней из которых сжатый воздух достиг дет требуемого давления. Между этими секциями установлены теплообменники промежуточные воздухоохладители, понижающие температуру компримируемого газа. Температура сжимаемого воздуха на выходе промежуточного воздухоохладителя выбирается таким образом, чтобы предотвратить возможное возгорание используемой смазки и уменьшить затраты электроэнергии на сто производство. Промежуточное охлаждение производится в противоточных теплообменниках, в качестве хладагента используется вода, поступаюгцая из оборотной системы водоснабжения компрессорной станции. Па выходе последггсй секции компрессора устанавливается концевой воздухоохладитель, в котором сжатый воздух охлаждается ниже температуры точки росы. Оборотная система водоснабжения объекта управления включает теплообменную аппаратуру компрессоров, насосную станцию, сеть распределительных трубопроводов, а также вентиляторную 1радирню, на которой происходит охлаждение отработанной воды. Анализ режимов функционирования данной системы свидетельствует о значительной энергоемкости процесса охлаждения, связанной с тем, что массовый расход охлаждающей воды в ней может достигнуть 9 тысяч тонн в час ,. Насосная станция объекта управления оснащена центробежными насосными агрегатами, работающими параллельно на один коллектор для обеспечения требуемого давления охлаждающей воды в теплообменной аппаратуре компрессоров , , , . Для машинного парка насосных станций объекта управления характерно использование как относительно устаревшего оборудования, так и современной техники. Ре1улирование производительности насосов более ранних конструкций осуществляется включением отключением электродвигателей, более поздних изменением частоты оборотов двигагеля, . Выбор состава и производительности работающих насосов на большинстве предприятий не автоматизирован и производится, исходя из личного опыта диспетчерского персонала. Вентиляторная градирня предназначена для охлаждения отработанной воды атмосферным воздухом , , , , тяга которого обеспечивается за счет применения осевых или центробежных вентиляторов, устанавливаемых в верхней или нижней части градирни.