СКАЧАТЬ: modelirovanie.zip [5,17 Mb] (cкачиваний: 105)
КУРСОВАЯ РАБОТА
по дисциплине: «Моделирование систем»
на тему: «Математическое моделирование котла»
СОДЕРЖАНИЕ
СОДЕРЖАНИЕ. 2
ВВЕДЕНИЕ. 3
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ. 4
РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ. 8
2.1. Составление статической модели процесса. 8
2.2. Оптимизация процесса. 23
2.3. Составление уравнения динамики. 26
2.4. Расчет электродегидратора. 27
ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 30
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.. 31
ПРИЛОЖЕНИЕ. 32
ВВЕДЕНИЕ
Математическое моделирование является методом описания процессов с качественной и количественной стороны с помощью математических моделей. Математическая модель в свою очередь представляет собой описание объекта на языке математики с помощью различного рода математических соотношений, формул, таблиц, графиков, обыкновенных и дифференциальных уравнений различного порядка.
Очень важно составить модель так, чтобы она достаточно точно отражала основные свойства рассматриваемого процесса и в то же время была доступной для исследования. Математическая модель должна адекватно отражать сущность явлений, протекающих в объекте моделирования, и с помощью определенного алгоритма позволять прогнозировать поведение объекта при изменении входных и управляющих параметров. Полная математическая модель включает в себя статическую и динамическую модели, которые отражают поведение объекта в статике и динамике.
Цель дисциплины моделирование – изучение методов построения и анализа математических моделей, постановки и решения задач их синтеза и оптимизации.
Данная курсовая работа предусматривает получение статической и динамической модели объекта, составление уравнений материального и теплового балансов. Завершающим этапом является решение задачи оптимизации исследуемого технологического процесса.
Получение статической модели сводится к нахождению корреляционных и регрессионных соотношений между входными и выходными параметрами объекта.
Динамическая модель представляет собой описание объекта с помощью системы дифференциальных уравнений и передаточных функций.
Оптимизация технологического процесса сводится к нахождению экстремума (максимума или минимума) целевой функции.
В каждом реальном процессе параметры в силу различных причин не остаются постоянными, причем они могут меняться в довольно широком диапазоне. Поэтому необходимо проводить анализ функционирования смоделированного процесса при изменении различных параметров. Такой анализ, как правило, преследует три основные цели:
- исследовать поведение модели при варьировании изменяющихся параметров;
- определить, является ли данная модель работоспособной при варьировании изменяющихся параметров и, соответственно, определить пределы работоспособности модели;
- скорректировать модель с целью расширения диапазона ее работоспособности и улучшения ее эксплуатационных характеристик.
На основании проведенного анализа принимают решение – выдать рекомендации для практической реализации или продолжить исследование.
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
- 1. Общая характеристика объекта.
1.1 Автоматизированная система управления технологическими процессами котельной “Кичуй” НГДУ “Елховнефть” разработана в рамках договора № 349/01//1640Н.
1.2 АСУТП включает в себя следующие объекты котельной:
- 3 паровых котла типа ПКГМ-6,5-13;
- 1 атмосферный деаэратор ДСА-50/15;
- 4 насоса питательной воды №2,5,7,8;
- 3 насоса сетевой воды;
- 2 насоса подпиточной воды;
- теплообменник 400ТП, 800 ТП;
- банк запаса химоочищенной деаэрированной воды РВС-400, V400
1.3 Объем контроля, управления, технологических защит, блокировки и сигнализации СНиП І І-35-76 с изм. №1, Правилами безопасности в газовом хозяйстве 12-368-00.
1.4 Управление технологическим оборудованием котельной осуществляется из операторной. Максимальное расстояние от технологического оборудования до операторной составляет 100м.
2. Назначение системы
2.1 Система предназначена для:
1) Дистанционного наблюдения и управления работы котлов и общекотельного оборудования с автоматизированного рабочего места оператора.
2) Автоматического ведения технологического режима котельной (регулирование, функционально-групповое управление, блокировки) в соответствии с технологическим регламентом.
3) Защиты технологического оборудования.
4) Архивирования информации с целью последующего использования для анализа и формировании отчетной документации.
5) Расчета технико-экономических показателей работы котлов (КПД, удельные затраты, удельная выработка).
Паровым котлом называется комплекс агрегатов, предназначенных для получения водяного пара. Этот комплекс состоит из ряда теплообменных устройств, связанных между собой и служащих для передачи тепла от продуктов сгорания топлива к воде и пару. Исходным носителем энергии, наличие которого необходимо для образования пар из воды, служит топливо.
Основными элементами рабочего процесса, осуществляемого в котельной установке, являются:
1)процесс горения топлива;
2)процесс теплообмена между продуктами сгорания или самим горящим топливом с водой;
3)процесс парообразования, состоящий из нагрева воды, ее испарения и нагрева полученного пара;
Во время работы в котлоагрегатах образуются два взаимодействующих друг с другом потока: поток рабочего тела и поток образующегося в топке теплоносителя.
В результате этого взаимодействия на выходе объекта получается пар заданного давления и температуры.
Одной из основных задач, возникающей при эксплуатации котельного агрегата, является обеспечение равенства между производимой и потребляемой энергией. В свою очередь процессы парообразования и передачи энергии в котлоагрегате однозначно связаны с количеством вещества в потоках рабочего тела и теплоносителя.
Горение топлива является сплошным физико-химическим процессом. Химическая сторона горения представляет собой процесс окисления его горючих элементов кислородом, проходящий при определенной температуре и сопровождающийся выделением тепла. Интенсивность горения, а так же экономичность и устойчивость процесса горения топлива, зависят от способа подвода и распределения воздуха между частицами топлива. Условно принято процесс сжигания топлива делить на три стадии: зажигание, горение и дожигание. Эти стадии в основном протекают последовательно во времени, частично накладываются одна на другую.
Значение теплоотдачи заключается в теплопередаче тепловой энергии, выделяющейся при сжигании топлива, воде, из которой необходимо получить пар, или пару, если необходимо повысить его температуру выше температуры насыщения. Процесс теплообмена в котле идет через водогазонепроницаемые теплопроводные стенки, называющиеся поверхностью нагрева. Поверхности нагрева выполняются в виде труб. Внутри труб происходит непрерывная циркуляция воды, а снаружи они омываются горячими топочными газами или воспринимают тепловую энергию лучеиспусканием. Таким образом, в котлоагрегате имеют место все виды теплопередачи: теплопроводность, конвекция и лучеиспускание. Соответственно поверхность нагрева подразделяется на конвективные и радиационные.
Образование пара в котлоагрегатах протекает с определенной последовательностью. Уже в экранных трубах начинается образование пара. Этот процесс протекает при больших температуре и давлении. Явление испарения заключается в том, что отдельные молекулы жидкости, находящиеся у ее поверхности и обладающие высокими скоростями, а следовательно, и большей по сравнению с другими молекулами кинетической энергией, преодолевая силовые воздействия соседних молекул, создающее поверхностное натяжение, вылетают в окружающее пространство. С увеличением температуры интенсивность испарения возрастает.
Пар, образуемый в котлоагрегате, подразделяется на насыщенный и перегретый. Насыщенный пар в свою очередь делится на сухой и влажный. Так как на теплоэлектростанциях требуется перегретый пар, то для его перегрева устанавливается пароперегреватель, в данном случае ширмовой и коньюктивный, в которых для перегрева пара используется тепло, полученное в результате сгорания топлива и отходящих газов.
Котел ПКГМ-6,5 относится к типу жаротрубных котлов, работающих под наддувом. Котел снабжен волнистой жаротрубной топкой и дымогарными трубами-газоходами, оснащен установкой горения, состоящей из газомазутной высоконагнетательной горелки «Метеор», работающей на нефтепромысловом газе с автоматической регулировкой горения, зависящей от паропроизводительности котла, вентилятором подачи воздуха, эл.магнитными вентилями, индивидуальным счетчиком газа ЕLSТЕР и регулятором давления газа связывающими трубопроводами и арматурой для выхода пара, воздуха, непрерывной и периодической продувки, контрольно-измерительными приборами, установкой автоматики, состоящей из пульта автоматического управления котлом, позволяющий производить следующие операции:
- автоматический розжиг и автоматическое наблюдение за пламенем горелки;
- защиту котла при повышении (понижении) уровня воды выше (ниже) допустимого предела, при повышении давления пара выше допустимого предела, при повышении (понижении) давления воздуха и газа выше (ниже) допустимых пределов перед электромагнитными газовыми клапанами и при общем исчезновении напряжения в установке;
- световую сигнализацию при нормальном режиме работы, звуковую и световую сигнализацию при аварийных ситуациях котла.
РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ
1 Составление статической модели процесса
Будем рассматривать статическую модель сепаратора в виде:
Рис 2.1.1. Математическая модель котла
Здесь:
входными параметрами являются:
Ргаз. – давление газа перед горелкой, мм.в.ст;
Fгаз. – расход газа на котел, м3/ч;
Тводы – температура питательной воды, °С;
выходной параметр:
Рп.вых – давление пара, кгс/см2.
В результате измерительного эксперимента получаем следующие технологические параметры:
№ Pгаз Fгаз Tводы Pвых
1 250.8 368.3 62 7.5
2 247 376.8 64.6 9.8
3 259.2 368.6 57.2 8.1
4 258.4 374.7 76.9 9.9
5 245.1 361.6 57.9 8.5
6 257.1 376.9 52.4 8.3
7 250.8 367.2 46.8 9.1
8 259.9 361.9 53.7 8.2
9 263.2 363.8 50.1 9.7
10 257.1 378.3 66.3 8.3
11 260.7 366.2 51.9 8.7
12 255.9 366.8 71.7 8.5
13 252.9 365.4 67.3 7.8
14 247 363.4 51.1 7.9
15 245.5 361.3 78.7 7.8
16 250.2 379.3 51.9 9.2
17 249.6 368.9 46.7 8.7
18 262.2 363.6 46.3 9.1
19 246 369.4 47.9 9.1
20 246.1 365 64.9 9.6
21 246.7 365.5 52.7 9.7
22 264.3 376.4 55.7 9.9
23 262.6 372.6 59.4 9.3
24 253.1 360.1 53.8 8.4
25 258.2 365.8 62.8 9.6
26 263.9 377.2 79.6 9.4
27 245 374.1 49.3 8.1
28 246 378.4 69.7 9.5
29 253.4 361.9 55.3 8.9
30 257.1 361.5 63.4 7.8
№ Pгаз Fгаз Tводы Pвых
31 253.3 367.7 63.1 8.5
32 257.5 370.3 74 7.9
33 245.1 362.8 48.6 8.1
34 252.9 361.5 78.1 8.1
35 251.3 378.3 61.6 9.2
36 262.1 375.1 77.2 9.1
37 249 362 57.8 8.3
38 254.4 373.6 68.1 8.3
39 253.7 376.5 62.8 7.9
40 253.4 365.4 54.8 8.2
41 256.6 377.4 72.7 8.1
42 251.7 379.4 75 9.1
43 264 364.4 61.2 9
44 253.4 364.1 60.5 9.3
45 260.5 363.9 58.3 9.3
46 248 379.1 64.5 9.3
47 246.7 374.8 74.3 7.8
48 254.4 373.6 45.3 8.5
49 251.7 378.4 46.4 9.7
50 257.3 376.9 54 8.7
51 250.6 362.1 69.8 9.2
52 253.8 378.1 49.7 8.4
53 249.4 377.9 75 9.4
54 255.4 379.1 52.6 7.5
55 245.1 366.6 56 9.4
56 260.4 377.8 66.2 9.5
57 264.4 368.7 78.4 9.3
58 263.1 365.3 58.5 8.8
59 249.5 370.6 53.3 7.8
60 254.6 375.9 65.7 7.7
Регрессия от одного параметра
1) Рассматриваем зависимость:
Pвых = f(Pгаз) (2.1.1)
Строим корреляционное поле и линию регрессии на ней
Определим зависимость между входным и выходным переменными в виде:
- линейной функции f(x) = a0 + a1x:
- параболической функции f(x) = a0 + a1x + a1x2:
- степенной функции f(x) = :
- гиперболической функции :
Изобразим регрессионные зависимости на одном графике:
Рассчитаем среднеквадратические отклонения для каждой зависимости:
Наименьшее среднеквадратическое отклонение имеет гиперболическая зависимость, следовательно:
(2.1.2)
Изобразим функцию (2.1.2) на графике
Анализируем полученную модель. Рассчитаем:
- среднее значение выходной переменной:
- остаточную дисперсию и дисперсию модели:
- критерий Фишера:
Для нашего случая (q = 0,05; ν4 = 60 – 1 = 59; ν3 = 60 – 2 = 58) Fкр = 1,542. Так как , делаем вывод, что составленная модель адекватна рассматриваемому объекту.
- критерий детерминации:
Т. к. , делаем вывод, что составленная модель работоспособна.
2) Рассматриваем зависимость:
Pвых = f(Fгаз) (2.1.3)
Строим корреляционное поле и линию регрессии на ней
Определим зависимость между входным и выходным переменными в виде:
- линейной функции f(x) = a0 + a1x:
- параболической функции f(x) = a0 + a1x + a1x2:
- степенной функции f(x) = :
- гиперболической функции :
Изобразим регрессионные зависимости на одном графике:
Рассчитаем среднеквадратические отклонения для каждой зависимости:
Наименьшее среднеквадратическое отклонение имеет параболическая зависимость, следовательно:
(2.1.4)
Изобразим функцию (2.1.4) на графике:
Анализируем полученную модель. Рассчитаем:
- среднее значение выходной переменной:
- остаточную дисперсию и дисперсию модели:
- критерий Фишера:
Для нашего случая (q = 0,05; ν4 = 60 – 1 = 59; ν3 = 60 – 3 = 57) Fкр = 1,53. Так как , делаем вывод, что составленная модель адекватна рассматриваемому объекту.
- критерий детерминации:
Т. к. , делаем вывод, что составленная модель работоспособна.
3) Рассматриваем зависимость:
Pвых = f(Tводы) (2.1.5)
Строим корреляционное поле и линию регрессии на ней
Определим зависимость между входным и выходным переменными в виде:
- линейной функции f(x) = a0 + a1x:
- параболической функции f(x) = a0 + a1x + a1x2:
- степенной функции f(x) = :
- гиперболической функции :
Изобразим регрессионные зависимости на одном графике:
Рассчитаем среднеквадратические отклонения для каждой зависимости:
Наименьшее среднеквадратическое отклонение имеет параболическая зависимость, следовательно:
(2.1.6)
Изобразим функцию (2.1.6) на графике:
Анализируем полученную модель. Рассчитаем:
- среднее значение выходной переменной:
- остаточную дисперсию и дисперсию модели:
- критерий Фишера:
Для нашего случая (q = 0,05; ν4 = 60 – 1 = 59; ν3 = 60 – 3 = 57) Fкр = 1,53. Так как , делаем вывод, что составленная модель адекватна рассматриваемому объекту.
- критерий детерминации:
Т. к. , делаем вывод, что составленная модель работоспособна.
Множественная регрессия
Рассчитываем средние значение и среднеквадратические отклонения для каждой зависимости:
Здесь первая строка матриц соответствуют параметру Pгаза, вторая – Fгаза, третья – Tводы и четвертая – Pвых.
Переходим к нормированным значениям:
Рассчитываем коэффиценты взаимной корреляции:
Так как коэффициенты взаимной корреляции между выходным и входными параметрами получились больше 0,75, делаем вывод, что на выходное состояние объекта влияют все три рассматриваемых параметра.
Рассчитываем коэффициенты множественной регрессии в нормированном масштабе:
Рассчитываем коэффициент множественной корреляции:
Находим коэффициенты множественной регрессии в натуральном масштабе:
Записываем окончательную зависимость:
(2.1.7)
Анализируем полученную модель. Рассчитаем:
- погрешность модели:
№ Δ
1 2.131
2 2.647
3 0.223
4 0.15
5 0.088
6 0.317
7 0.348
8 0.549
9 0.192
10 0.35
11 0.819
12 0.616
13 0.104
14 0.089
15 0.456
№ Δ
16 0.552
17 0.015
18 0.164
19 0.519
20 0.624
21 0.47
22 0.187
23 0.153
24 0.506
25 0.05
26 0.161
27 0.137
28 0.393
29 0.722
30 1.4
№ Δ
31 1.166
32 1.878
33 1.899
34 1.994
35 1.694
36 1.03
37 1.067
38 0.587
39 0.093
40 0.361
41 0.59
42 0.217
43 0.213
44 0.011
45 0.531
№ Δ
46 0.509
47 0.965
48 0.9
49 1.326
50 1.276
51 1.059
52 1.418
53 0.736
54 0.3
55 0.484
56 0.216
57 0.446
58 0.066
59 0.903
60 0.744
При моделировании технических систем допустимая является погрешность в 2–3%. Составленная нами модель удовлетворяет этому требованию.
- остаточную дисперсию и дисперсию модели:
- критерий Фишера:
Для нашего случая (q = 0,05; ν4 = 60 – 1 = 59; ν3 = 60 – 4 = 56) Fкр = 1,545. Так как , делаем вывод, что составленная модель адекватна рассматриваемому объекту.
- критерий детерминации:
Т. к. , делаем вывод, что составленная модель работоспособна.
2.2. Оптимизация процесса
Прежде чем приступить к расчётам для удобства примем:
1) Записываем целевую функцию:
(2.2.1)
Так как процесс теплообмена будет оптимальным, если температура на выходе аппарата будем максимальным, таком образом будет решать задачу максимизации линейной формы (2.2.1).
2) Воспользовавшись технологическим регламентом предприятия, записываем следующую систему ограничений:
3) Преобразуем ограничение в виде неравенства в ограничение в виде равенства:
(2.2.2)
4) Находим ранг матрицы системы уравнений (2.2.2) и ранг расширенной матрицы:
Так как ранг матрицы системы равен рангу расширенной матрицы система уравнений (2.2.2) совместна.
4) Нахождение первого опорного решения
Базисные переменные: x1, x2, x3, x4, x6, x8, свободные – x5, x7, x9.
Из третьего уравнения системы (2.2.2) имеем:
Из четвертого уравнения системы (2.2.2) имеем:
Из шестого уравнения системы (2.2.2) имеем:
Из первого уравнения системы (2.2.2) имеем:
Из второго уравнения системы (2.2.2) имеем:
Из пятого уравнения системы (2.2.2) имеем:
Запишем систему ограничений (2.2.2) в виде системы, приведённой к единичному базису:
(2.2.3)
Выразим линейную форму (2.2.1) через свободные переменные:
Получаем первое опорное решение:
Найденное решение не является оптимальным, т.к. дальнейшее увеличение линейной формы l возможно, с увеличением свободных переменных x6 и x9. С увеличением x9 линейная форма увеличивается быстрее, значит, эту переменную следует включить в базис, а переменную x8 включить в свободные переменные, т.к. с увеличением x9 она первая обращается в нуль.
4. Нахождение второго опорного решения
Базисные переменные: x1, x2, x3, x4, x6, x9, свободные – x5, x7, x8.
Из шестого уравнения системы (2.2.3) имеем:
Из третьего уравнения системы (2.2.3) имеем:
Запишем систему ограничений (2.2.3) в виде системы, приведённой к новому единичному базису:
(6)
Выразим линейную форму (2.2.1) через свободную переменную:
Получаем второе опорное решение:
Второе опорное решение является оптимальным, т.к. дальнейшее увеличение линейной формы l невозможно, и все переменные удовлетворяют условию положительности.
Таким образом получили, что давление пара на выходе котла будет максимальной и равной 31,1 кгс/см2 при давлении топливного газа 300 мм.в.ст и расходе топливного газа 720 м3/ч и при температуре воды в 95 °С.
2.3. Составление уравнения динамики
Уравнение динамики электродегидратора можно представить в виде дифференциальных уравнений, которые определяют изменение выходного параметра во времени в зависимости от входных величин.
Электродегидратор можем рассмотреть как математическую модель смесителя, где смешиваются два потока – нефтяная смесь на входе и промывочная жидкость. Изменение количества компонента (концентрация солей) в электродегидраторе равно разности между количеством поступающего в электродегидратор и уходящего из него компонента в соответствующих потоках. При этом уравнение динамики запишется в виде
V∙dCн.вх = Q н.вх ∙C н.вх - Q н.вых ∙C н.вых + Q в.вх ∙C в.вх - Q в.вых ∙C в.вых , (30)
dt
где V – объём вещества в электродегидраторе, м3;
Q н.вх – расход нефти на входе, м3/ч;
Q в.вх – расход воды на входе, м3/ч;
Q н.вых – расход нефти на выходе, м3/ч;
Q в.вых – расход воды на выходе, м3/ч;
C н.вх – концентрация солей во входном потоке нефти, мг/л;
C в.вх – концентрация солей в потоке воды на входе, мг/л;
C н.вых – концентрация солей в выходном потоке нефти, мг/л;
C в.вых – концентрация солей в потоке воды на выходе, мг/л.
Для решения уравнения перенесем величины, содержащие Сн.вых в левую часть уравнения:
V dCн.вых + Q н.вых . C н.вых = Q н.вх . C н.вх + Q в.вх . C в.вх - Q в.вых . C в.вых
dt
Необходимо убрать коэффициент при Сн.вых . Чтобы не нарушать знак равенства разделим левую и правую части уравнения на Q н.вых
V ∙ dCн.вых + Cн.вых = Q н.вх ∙ C н.вх + Q в.вх ∙ C в.вх - Q в.вых ∙ C в.вых (31)
Q н.вых dt Q н.вых Q н.вых Q н.вых
Произведем замену коэффициентов в полученном уравнении
Т ∙dCн.вых + Cн.вых = К1 ∙ C н.вх +К2 ∙C в.вх – К3 ∙ C в.вых (32)
dt
Воспользовавшись технологическим регламентом предприятия вычислим коэффициенты Т, К1, К2, К3.
Т = V/ Q н.вых = 200/589 = 0,34,
К1 = Q н.вх / Q н.вых = 598/589 = 1,02,
К2 = Q в.вх / Q н.вых = 17/589 = 0,0288,
К3 = Q в.вых / Q н.вых = 19/589 = 0,0322.
Подставляя вычисленные коэффициенты в предыдущее уравнение получим конечное уравнение динамики:
0,34 ∙dCн.вых + Cн.вых = 1,02 ∙C н.вх + 0,0288 ∙C в.вх – 0,0322 ∙C в.вых
dt
2.4. Расчет электродегидратора
Рассчитать и сконструировать горизонтальный электродегидратор со следующими технологическими параметрами:
- производительность по жидкости 350 кг/час;
- рабочее давление 0,8 МПа
Определить следующие технологические параметры:
- расход реагента-деэмульгатора;
- оптимальную температуру нагрева нефти;
- необходимую напряженность электрического поля.
В основе расчета элетродегидратора лежит выражение определяющее скорость движения капель в электрическом поле
, (4.1)
где x - электрическая постоянная определяющая заряд движущейся капли; Е – градиент электрического поля, В/м; Dп – диэлектрическая проницаемость среды; n - кинематическая вязкость, м2/с.
Для лучшего отстаивания нефти в эмульсию нефть-вода добавляют деэмульгатор, который способствует более быстрому укрупнению капель и, тем самым ускоряет процесс отстаивания. Количество ПАВ рассчитывают по следующей формуле:
(4.2)
Предельную концентрацию молекул ПАВ определяют на основе уравнения Лэнгмюра
, (4.3)
с0 – начальная концентрация осаждаемого вещества (вода); a - постоянная Лэнгмюра.
Величину Г находят по уравнению Гиббса:
(4.4)
R – удельная газовая постоянная, Дж/(кг×К); Т – температура; Ds/Dс – градиент изменения поверхностного натяжения на изменение концентрации реагента.
Постоянная Лэнгмюра a, определяется по формуле:
, (4.5)
d - толщина поверхностного слоя, м; W – работа адсорбции, Дж/кг; R0 – удельная газовая постоянная; Т – температура.
Величину Гm можно найти по формуле
(4.6)
Sm – поперечное сечение частицы ПАВ, м2.
Коэффициент распределения вещества равен
(4.7)
N0 – мольная доля ПАВ; Nв – мольная доля воды.
Следующие величины обозначают:
Sl – поперечное сечение капель эмульсии, м2; cl – предельная концентрация эмульсии; Vнепр – объем в котором идет непрерывный процесс деэмульгирования; Vдист – объем дисперсной среды.
Процесс электрообезвоживания и обессоливания существует уже не один десяток лет, и все основные аппараты стандартизованы. Если еще учесть то, что в имеющейся литературе отсутствуют данные по расчету различных коэффициентов, необходимых для расчета электродегидратора. Условно принимаем электродегидратор, как стандартизованный аппарат.
Все основные параметры работы электродегидратора ЭГ-200-10-3 принимаются следующие:
- производительность по жидкости 350 кг/час;
- рабочее давление 0,8 МПа;
- расход реагента-деэмульгатора, 20-25 г/т;
- оптимальную температуру нагрева нефти, 45-50°С;
- ток внешней фазы электродегидратора 240А.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В ходе работы над курсовой работой был освоен теоретический материал, касающийся технологии сепарации нефти, изучена технологическая схема и принцип работы котельной «Кичуй». Был изучен один из технологических объектов, входящих в структуру процесса в рамках данной установки, - котел.
На примере сепаратора был получен опыт сбора данных в рамках пассивного эксперимента, на основе данных оперативных листов был проведен регрессионный и корреляционный анализ, в ходе которого удалось оценить влияние входных параметров на расход на выходе сепаратора, и получить, таким образом, статическую модель процесса и произвести его оптимизацию.
Была рассмотрена динамика процесса сепарации, а также рассчитана производительность рассматриваемого сепаратора.
В качестве одних из наиболее эффективных средств при анализе статистического материала и проверке трудоемких результатов зарекомендовали себя такие образовательные и общедоступные программы, как MathCAD.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
- Тугашова Л.Г., Алаева Н.Н., Абдулкина Н.В.. Методические указания по выполнению курсовых работ. – Альметьевск: типография АГНИ, 2007.
- Тугашова Л.Г., Абдулкина Н.В. Обработка опытных данных. Методические указания по выполнению практических и лабораторных работ. – Альметьевск: типография АГНИ, 2008.
- Богданов Х.У., Тугашова Л.Г. Моделирование процессов и систем с использованием методов оптимизации. – Альметьевск: типография АГНИ, 2005.
- Тарасик В.П. Математическое моделирование технических систем. – Минск: Дизайн ПРО, 2004.
- Лутошкин Г.С. Сбор и подготовка нефти, газа и воды. – М.: Альянс, 2005.
- Кафаров В.В. Методы кибернетики в химии и химической технологии. М: Химия, 2001.
- Технологический регламент котельной «Кичуй», 2005.
ПРИЛОЖЕНИЕ
Таблица 1. F -распределение Фишера. Значения F(ν4, ν3, q) в
зависимости от числа степеней свободы ν4, ν3, и уровня значимости q = Р[F > F(ν4, ν3, q)] = 0,05
