Статья

Название статьи МОДЕЛИРОВАНИЕ И УПРАВЛЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ АБСОРБЦИОННОЙ ОСУШКИ ПРИРОДНОГО ГАЗА
Автор С.Е. Абрамкин, С.Е. Душин
Рубрика РАЗДЕЛ V. АВТОМАТИКА И УПРАВЛЕНИЕ
Месяц, год 07, 2015
Индекс УДК 681.51.011
DOI
Аннотация Цель работы состоит в создании динамических математических моделей управляемых технологических процессов абсорбционной осушки природного газа. На основе изучения потоков, циркулирующих в аппаратах, получена концептуальная модель тепло- и массообменных процессов комплекса технологических систем «Абсорбция–Десорбция» как объекта управления, характеризующаяся взаимосвязью разнородных физических процессов, структурой и обоснованным выбором входных, внутренних, измеряемых и управляемых величин. На основе концептуальной модели разработаны и исследованы математические модели управляемых массообменных процессов в абсорбере насадочного типа и теплообменных процессов в испарителе и аппарате воздушного охлаждения, отличающиеся обоснованным принятием допущений, начальных и граничных условий, пространственной распределенностью величин и учетом функциональной зависимости скорости газообразной фазы от внешних и внутренних возмущающих факторов, что позволяет адекватно управлять процессами в условиях изменения этих факторов. Предложено многорежимное регулирование моделируемых процессов. Концепция многорежимного регулирования применительно к процессу осушки газа основывается на обеспечении различных режимов их функционирования за счет подключения субрегулятора в соответствии со сложившейся динамической ситуацией. Базируясь на полученной информации, многорежимный регулятор в соответствии с текущим технологическим режимом вырабатывает требуемый управляющий сигнал. Практическая значимость разработанных математических моделей управляемых массо- и теплообменных процессов абсорбционной осушки природного газа заключается в возможности объяснения и прогнозирования поведения комплекса технологических систем типовых установок комплексной подготовки газа при различных режимах функционирования. Применение многорежимного регулирования обеспечивает поддержание заданного качества газа в широких интервалах изменения давления, температуры и расхода.

Скачать в PDF

Ключевые слова Абсорбция; десорбция; массообмен; теплообмен; математическая модель; управляемые процессы; многорежимное управление; Большие Данные.
Библиографический список 1. Кулиев А.М., Алекперов Г.З., Тагиев В.Г. Технология и моделирование процессов подготовки природного газа. – М.: Недра, 1978. – 232 c.
2. Кафаров В.В. Моделирование химических процессов. – М.: Знание, 1968. – 62 c.
3. Тараненко Б.Ф., Герман В.Т. Автоматическое управление газопромысловыми объектами. – М.: Недра, 1976. – 213 c.
4. Протодьяконов И.О., Муратов О.В., Евлампиев И.И. Динамика процессов химической технологии: учеб. пособие для вузов. – Л.: Химия, 1984. – 304 c.
5. Ahsan A. Evaporation, Condensation and Heat transfer. – InTech, 2011.
6. Cussler E.L. Diffusion mass transfer in fluid systems. – 3rd ed. – Cambridge University Press, 2007.
7. Iguchi Manabu, Ilegbusi Olusegun J. Modeling Multiphase Materials Processes: Gas-Liquid Systems. – Springer, 2010.
8. Luyben W.L. Process Modeling Simulation and Control for Chemical Engineers – 2nd ed. – McGraw-Hill, 1996.
9. Mikles J., Fikar M. Process Modelling, Identification, and Control. – Springer, 2007.
10. Seborg D.E., Mellichamp D.A., Edgar T.F., Doyle III F.J. Process Dynamics and Control, International Student Version – 3rd ed. – Wiley, 2011.
11. Kubrusly C.S., Malebranche H. Sensors and controllers location in distributed systems – a survey // Automatica. – 1985. – Vol. 21, No. 2. – P.117-128.
12. Foias C., Tannenbaum A. Optimal sensitivity theory for multivariate distributed plants // International Journal of Control. – 1988. – Vol. 47, No. 4. – P.985-992.
13. Майер-Шенбергер В., Кукьер К. Большие данные. Революция, которая изменит то, как мы живем, работаем и мыслим. – М.: Манн, Иванов и Фербер, 2014. – 240 c.
14. Селезнев К. Проблемы анализа больших данных // Открытые системы. СУБД. – 2012. – № 7. – С. 25-29.
15. Чеботарев В.В. Расчеты основных показателей технологических процессов при сборе и подготовке скважинной продукции: учеб. пособие. – Уфа: Изд-во УГНТУ, 2007.
16. Абрамкин С.Е., Душин С.Е., Кузьмин Н.Н. Математические модели управляемых массо-и теплообменных процессов в комплексе технологических систем «Абсорбция–Десорбция» // Известия ЮФУ. Технические науки. – 2011. – № 6 (119). – С. 255-264.
17. Абрамкин С.Е., Душин С.Е., Кузьмин Н.Н. Моделирование управляемых массо- и теплообменных процессов в системе подготовки природного газа к транспортировке // Аналитическая механика, устойчивость и управление: Труды X Международной
Четаевской конференции. Т. 1. Секция 1. Аналитическая механика. Казань, 12–16 июня 2012 г. – Казань: Изд-во Казан. гос. техн. ун-та, 2012. – С. 3-10.
18. Абрамкин С.Е., Душин С.Е., Поляшова К.А. Математическая модель управляемого теплообменного процесса в испарителе // Известия СПбГЭТУ «ЛЭТИ». – 2011. – Вып. 9. – С. 32-36.
19. Абрамкин С.Е., Грудяева Е.К., Душин С.Е. Система регулирования теплообменного процесса в аппарате воздушного охлаждения // Известия СПбГЭТУ «ЛЭТИ». – 2011. – Вып. 6. – С. 35-40.
20. Филимонов Н.Б. Концепция многорежимного регулирования // Автоматическое управление объектами с переменными характеристиками: Межвуз. сб. науч. тр. – Новосибирск: НЭТИ, 1988. – С. 88-92.

Comments are closed.