Главная страница ДонНТУ Страница магистров ДонНТУ Поисковая система ДонНТУ






Шавёлкина Анна Александровна
Факультет Компьютерных Информационных Технологий и Автоматики
Кафедра Автоматизированных Систем Управления
группа АСУ-00-б
мой e-mail
ann2003@list.ru
тема:
Цеховая система автоматизированного управления турбоагрегатами
руководитель  Секирин Александр Иванович



 Диссертация

 
Биография

 
Перечень ссылок

 
Отчет о поиске

ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩЕЙ АСУ КОМПРЕССОРНОГО ЦЕХА

 

Шавёлкина А.А. магистрант, Секирин А.И. доц., к.т.н.,
(Донецкий национальный технический университет, г. Донецк, Украина)

Компрессорный цех включает в себя ряд агрегатов, работающих на общую сеть. При этом для обеспечения заданной производительности (расхода и давления) используют параллельное (для увеличения расхода), последовательное (для увеличения степени сжатия – повышения давления) или смешанное соединение отдельных агрегатов (А). Управление осуществляется на двух уровнях: агрегатном и цеховом. Цеховая АСУ, исходя из задания, текущего состояния агрегатов, параметров перекачиваемого газа, определяет схему соединений агрегатов, формирует задание частоты вращения на каждый агрегат.

Рассмотрим решение задачи для трех агрегатов, которые включены параллельно. Характеристики агрегатов с учетом их текущего состояния приведены на рис.1. По оси абсцисс характеристик - приведенная производительность ГПА Qпр в м3/мин. По оси ординат - степень повышения давления от формула1 до формула2 и эффективный КПД (учитывающий все энергетические потери в нем) от формула3 до формула4.

Характеристики каждого агрегата также содержат:

- линии постоянных относительных приведенных оборотов от формула5 до /формула6;

-график эффективного КПД;

- линию запаса по помпажу, ограничивающую зону устойчивой работы;

формула6

Рисунок 1 – Характеристики агрегатов

Следует отметить, что при решении используются те же методы расчета, что и для электрических цепей. При этом имеем следующую аналогию: расход - ток, давление (степень сжатия) - напряжение, агрегат - нагнетатель - источник э.д.с (нелинейный).

При параллельном соединении степень повышения давления для всех агрегатов одинакова. Исходя из этого на рис.1 проведены линии постоянной степени повышения давления для значений формула7.Рабочий диапазон формула8 приведенной производительности для каждого агрегата определяется пересечением линии постоянной степени повышения давления (например формула9 ) границы запаса по помпажу в точке Аi и линии максимальных постоянных относительных приведенных оборотов формула10 в точке Вi. Здесь и ниже i - номер агрегата.

Суммарная приведенная производительность при работе группы, состоящей из двух параллельно включенных агрегатов (№ 1 и № 2) формула11 будет находиться в интервале от формула12 до формула13. Эти величины могут быть определены следующим образом: формула14, формула15. Соответственно, суммарная приведенная производительность при работе группы, состоящей из трех параллельно включенных ГПА (№ 1, № 2 и № 3) формула16 будет находиться в интервале от формула17 до формула18. Эти величины могут быть определены следующим образом: формула19 .

Результаты расчетов приведены в табл.1.

Таблица 1- Распределение рабочих диапазонов группы агрегатов

формула20 формула21 формула22 формула23 формула24 формула25 формула26 формула27 формула28 формула29 формула30
1,4 264,29 492,86 257,14 478,57 232,14 457,14 521,43 971,43 753,57 1428,57
1,45 271,43 507,14 260,71 478,57 235,71 467,86 532,14 985,71 767,85 1453,57
1,5 278,57 500,00 264,29 479,00 242,86 446,43 542,86 979,00 785,72 1425,43

По результатам расчетов, приведенным в табл.1, построено графическое изображение областей рабочих диапазонов совместной работы групп параллельно включенных ГПА во всем диапазоне суммарных производительностей. Они приведены на рис. 2.

рисунок

Рисунок 2. Области рабочих диапазонов совместной работы групп агрегатов

Рис.2 показывает, что для части областей рабочих диапазонов возможно регулирование производительности и степени повышения давления путем изменения режимов работы А. Это области II, IV, V и VI. Для ряда областей рабочих диапазонов регулирование производительности и степени повышения возможно не только путем изменения режимов работы А, но и путем перепуска части сжатого газа обратно на вход А - области I, III. Такие режимы вследствие их низкой экономичности обычно используют только при переходе с одного режима без перепуска к другому. И в областях V и VI - имеется возможность использовать для регулирования производительности и степени повышения давления наряду с изменением режимов работы изменения количества А.

Можно предположить, что при совместной работе агрегатов существуют такие сочетания режимов работы в каждом из рассмотренных выше случаев, при котором затраты будут минимальны. При этом экономичность может оцениваться через КПД или по затратам топливного газа. Таким образом, можно сформулировать задачу дальнейших исследований – нахождения распределения нагрузки между агрегатами с учетом их текущих характеристик исходя из минимума затрат.


Главная страница ДонНТУ Страница магистров ДонНТУ Поисковая система ДонНТУ