11. Система автоматического регулирования давления. Система регулирования давления нефти


Система - автоматическое регулирование - давление

Система - автоматическое регулирование - давление

Cтраница 1

Системы автоматического регулирования давления перед ВПУ должны включать регулятор давления и автономную систему автоматического включения ( а также выключения) резервных насосов при использовании всего диапазона регулирования регулятора.  [1]

Система автоматического регулирования давления предназначена для поддержания значений давления на входе и выходе магистральной насосной станции ( МНС), равных уставочным значениям, которые задаются оператором из магистрального диспетчерского пункта ( МДП), а также для поддержания давления на входе станции не ниже уставочного и давления на выходе не выше уставочного во избежание нештатных ситуаций.  [2]

Система автоматического регулирования давления осуществляет плавное изменение давления и расхода в магистральном нефтепроводе с насосными станциями, работающими по схеме из насоса в насос, с целью синхронизации режимов работы насосных станций и обеспечения давлений на входе в насосные станции и выходе из них в допустимых пределах.  [4]

Система автоматического регулирования давления пара в барабане котла предназначена для поддержания заданного значения давления пара путем изменения количества подаваемого в топку газа.  [5]

Действие системы автоматического регулирования давления описано в главе VI. Аналогично выполнена схема автоматизации компрессоров с приводом от синхронного электродвигателя с применением станции управления серии ПНЛ-7503-53АЗ. Отличие состоит в том, что пуск и остановка могут быть осуществлены из двух пунктов с помощью двух комплектов кнопок управления. Кроме того, вместо обмотки контактора К установлено реле промежуточное, НО контакт которого использован в цепи питания обмотки линейного контактора станции управления.  [6]

В системе автоматического регулирования давления воды информация с датчиков поступает на регулятор, который изменяет давление воды в магистрали.  [7]

В системе автоматического регулирования давления газа применен регулятор прямого действия до себя, который устанавливают на общем газопроводе и с его помощью поддерживают давление постоянным.  [8]

В системе автоматического регулирования давления воздуха регулятором 04 - МГ ( схема его была показана на рис. 27) приходится учитывать семь степеней свободы.  [9]

Одновременно включаются системы автоматического регулирования давления, сигнализации и антипомпажная защита.  [10]

Аналогична работа системы автоматического регулирования давления после V ступени. Здесь при нормальном режиме работы регулятор воздействует на ИПКД-М VI ступени, а в случае повышения давления в ступени, которое не может быть устранено даже при переводе VI ступени в режим номинальной производительности, вступает в действие регулятор 54, вызывающий действие ИПКД-М IV ступени компрессора и снижение ее производительности.  [11]

Машины снабжаются системами автоматического регулирования давления в коллекторах нагнетания или всасывания. Некоторые машины, компримирующие газы, утечка которых в атмосферу или попадание воздуха в них нежелательны или недопустимы, снабжаются системой автоматического поддержания установленных небольших перепадов давления между комприми-руемым и инертным газами. Последний подается на лабиринтные уплотнения для исключения возможности контакта между компри-мируемым газом и атмосферным воздухом.  [12]

ГРС оснащается системами автоматического регулирования давления - газа; системами и устройствами контроля, управления, сигнализации и защиты, обеспечивающими полную автоматизацию всех технологических процессов.  [13]

Несколько сложнее реализуется система автоматического регулирования давления в ступенях отборов многоступенчатых газовых компрессоров.  [14]

Таким образом, системы автоматического регулирования давления и защиты трубопровода от повышения давления служат для предотвращения разрыва трубопровода, локализации возмущений, возникающих на определенных участках трубопровода, и для исключения причин, вызывающих кавитацию насосов вследствие пониженного давления на их входе. Рассмотрим устройство и работу системы автоматического регулирования давления в трубопроводе.  [15]

Страницы:      1    2    3    4

www.ngpedia.ru

11. Система автоматического регулирования давления

На рис.28показана система автоматического регулирования давления.Рис. 28. Система автоматического регулирования давления

Датчик давления 2 настроен на определенное давление в ресивере 1. При отклонении давления pkот заданного значения мембрана датчика 2 прогибается и через шток смещает трубку струйного усилителя 3. В результате возникает разность давлений в цилиндре гидравлического двигателя 4 и поршень двигается, поворачивая заслонку 5, таким образом изменяется подача газа, чтобы привести давление pkк заданному значению. Работа мембранного датчика с трубкой струйного усилителя описывается уравнениемx=kMΔp, гдеx– смещение конца струйной трубки,p– отклонение давления от заданного, которое определяется настройкой датчика,kM– коэффициент пропорциональности.

Блок-схема системы представлена на рис. 29. Исходные данные приведены в табл.14.

Рис. 29. Блок-схема системы автоматического регулирования давления.

Ниже приведены уравнения элементов систем автоматического управления, которые используются при построении систем в вариантах заданий п. 2.

Гидравлический серводвигатель (гидропривод)

,

где x – перемещение штока поршня;

xк– перемещение штока золотника;

TГ– постоянная времени;

kД– коэффициент передачи.

Дизель

,

где l– положение рейки топливного насоса;

– угловая скорость вращения вала дизеля;

TД– постоянная времени дизеля;

kД– коэффициент передачи дизеля.

Центробежный тахометрический датчик

,

где x – перемещение нижней ползушки;

– угловая скорость вращения;

T, , k – параметры датчика.

Гидравлическое корректирующее устройство изодромного типа (изодром)

,

где TИ– постоянная времени изодрома.

Гидротурбина

Уравнение турбины в отклонениях от установившегося режима

,

где – относительное отклонение угловой скорости от установившегося значения 0;

– относительное перемещение задвижки 3, z0– положение задвижки в установившемся режиме;

– постоянная времени гидротурбины, где JП– момент инерции турбины; M0– момент сопротивления в установившемся режиме.

Сушильная башня для производства серной кислоты

,

где x(t) – напряжение с газоанализатора, пропорциональное относительной концентрации газа SO2в смесителе;

l(t) – положение заслонки;

T1, T2– постоянные времени;

k – коэффициент передачи.

Электромашинный усилитель

,

где kУ– коэффициент усиления ЭМУ;

TУ– постоянная времени.

Тахогенератор

UТ= kТ,

где – угл. скорость вращения вала;

UТ– напряжение;

kТ– коэффициент передачи.

Корректирующая RC-цепь

,

где U1– входное напряжение;

U2– выходное напряжение;

TK= R∙C – постоянная времени цепи.

Термосопротивление в мостовой схеме

UT= kT,

где kT– коэффициент передачи измерителя;

– отклонение температуры от номинального значения;

UT– напряжение.

Теплообменник

,

где kТО– передаточный коэффициент теплообменника;

T1, T2– постоянные времени теплообменника;

– температура;

– угол поворота заслонки.

Электрический двухфазный двигатель переменного тока

,

где TД–постоянная времени двигателя;

kД– коэффициент передачи двигателя;

uу– напряжение на управляющей обмотке;

дв– угл. скорость вращения вала.

Струйная трубка

p = p1– p2= kch,

где h – отклонение конца трубки от среднего положения;

p1, p2– значения давлений в выходных каналах;

kc– постоянный коэффициент, зависящий от конструкции трубки и входного давления.

Электромагнитный усилитель

,

где U1– входное напряжение;

U2– выходное напряжение;

kM– коэффициент усиления;

TM– постоянная времени магнитного усилителя.

Поворотный пневматический двигатель

 = kПp,

где p=p1–p2– перепад давлений;

– угол поворота вала двигателя;

kП– коэффициент передачи двигателя.

Самолет (угол тангажа)

,

где – угол тангажа;

В– угол отклонения руля высоты;

kС, TС, TС1,С– параметры самолета.

Потенциометр

U = kп,

где U – напряжение;

– угол поворота движка потенциометра;

kп– коэффициент передачи.

Угольный регулятор

,

где U – напряжение на обмотке электромагнита;

R – сопротивление угольного столба;

TУ– постоянная времени;

У– коэффициент затухания;

kУ– коэффициент передачи.

Генератор постоянного тока

напряжение генератора UГпропорционально току в обмотке возбуждения iВи частоте вращение вала генератора:

UГ= ciВ= kГiВ,

где kГ= c– коэффициент передачи генератора (частоту вращениясчитаем постоянной).

Трансформатор

,

где U1– входное напряжение;

U2– выходное напряжение;

TT = LТР / RТР;

LТР, RТР– индуктивность и сопротивле­ние первичной обмотки трансформа­тора;

kT=– коэффициент трансформатора, где w1, w2– число витков первичной и вторичной обмоток.

Индуктивный датчик

U= kД,

где – смещение;

U– выходное напряжение датчика.

Электрический двигатель постоянного тока

,

где TД–постоянная времени двигателя;

kД– коэффициент передачи двигателя;

U – напряжение на управляющей обмотке;

– угловая скорость вращения вала.

Электромагнит

x = kMU,

где x – перемещение сердечника магнита;

U – напряжение на обмотке магнита;

kM– коэффициент передачи электромагнита.

Ресивер

Tp+ p = kp,

где p – давление в ресивере;

– угол поворота заслонки;

Tp, kp– параметры ресивера.

Мембранный датчик давления

x = kДp,

где p – отклонение давления от заданного значения;

x – перемещение мембраны;

kД–коэффициент передачи датчика.

Поршень с рычагом и заслонкой

 = kПp,

где – угол поворота заслонки;

p – перепад давлений на поршне;

kП– коэффициент передачи.

studfiles.net

Система - регулирование - давление

Система - регулирование - давление

Cтраница 2

Рассмотрим систему регулирования давления, представленную схемой на рис. 2.28, а. Здесь 1 - объект регулирования; 2 - манометрическая пружина, являющаяся измерительным элементом регулятора; 3 - опора заслонки 4; 5 - сопло, к которому подводится воздух питания через дроссель 6; 7 - исполнительный механизм.  [16]

Рассмотрим систему регулирования давления газа, в которой для управления потоком используется вентиль. Схема регулятора, имеющего интегрирующий исполнительный механизм с одной постоянной времени, показана на рис. 14.14. На схеме обозначено: GJ-проводимость входного вентиля ( поток на единицу падения давления), С2 - утечка вентиля, С - емкость ( значение интеграла от потока, приходящееся на единицу давления) и G3 - проводимость выходного вентиля. Проводимость вентиля изменяется линейно в зависимости от сигнала исполнительного механизма.  [17]

Рассмотрим систему регулирования давления непрямого действия, представленную структурной схемой, приведенной на рис. 11.29, а. При отклонении давления в объекте от заданного значения манометрическая пружина перемещает заслонку относительно сопла, изменяя тем самым давление воздуха, управляющее клапаном исполнительного устройства.  [19]

В системах регулирования давления регулирующее воздействие в большинстве случаев осуществляется дросселированием потока рабочей среды. С этим процессом связано многократное преобра - зование энергии, а именно: рабочая среда приобретает в дросселирующем сечении высокие скорости, а затем соответствующая кинетическая энергия в турбулентном движении преобразуется в тепло. И при регулировании давления в промышленных сетях приходится встречаться с подобными явлениями.  [20]

В системах регулирования давления требуется получить сиг-нал, пропорциональный скорости изменения давления. Для этой цели используются устройства, аналогичные вариометрам.  [22]

В комплект системы регулирования давления входят узко-предельные манометры типа МС. Логическая часть системы по аналогии с системами агрегатной автоматики выполнена на субблоках с герметизированной релейной аппаратурой. Основное устройство системы - щит регуляторов ЩР-3, который выполняет все основные операции, формирует сигналы для управления электродвигателями регуляторов скорости агрегатов, осуществляет контроль и сигнализацию на всех режимах работы системы.  [24]

Рассмотрим еще систему регулирования давления, представленную схемой на рис. 2.29, а. По трубопроводу 1, на котором установлен клапан 6, соединенный штоком 2 с мембраной 3, протекает газ, давление которого регулируется. Так как последнее неизменно при простоянстве веса груза и плеч а и Ь рычага 5, то равновесие системы возможно только при одном, вполне определенном ( заданном) значении давления, которое настраивается или изменением веса груза или отношением плеч рычага. Независимо от притока Qn или расхода Qp газа клапан будет стремиться занять такое положение, при котором система вернется в равновесное состояние при отклонении давления от заданного значения, равного нулю.  [26]

Уход за системой регулирования давления, воздуха в шинах включает в себя проверку герметичности во всех узлах системы - в головке подвода воздуха, в блоке шинных кранов, запорных кранах колес, кране управления, в трубопроводах и шлангах.  [28]

Первоначально при наладке системы регулирования давления в последней клети параметры ее были подобраны так, что она реагировала на колебания разнотолщинности, обусловленные эксцентрицитетом. Как видно из осциллограммы, скорость двигателя последней клети и натяжение практически без запаздывания следуют за колебаниями давления, несколько уменьшая его амплитуду.  [30]

Страницы:      1    2    3    4    5

www.ngpedia.ru

1.8 Узел регулирования давления. Модернизация системы автоматизации измерения количества и показателей качества нефти нефтегазодобывающего управления "Туймазынефть"

Похожие главы из других работ:

Автоматизация нефтеперекачивающей станции "Дебесы"

3.2 Система автоматического регулирования давления

...

Автоматизация нефтеперекачивающей станции "Дебесы"

анализ существующих систем автоматического регулирования давления;

разработка алгоритмов для программируемого логического контроллера системы автоматического регулирования давления; создание мнемосхемы системы автоматического регулирования давления для графической панели оператора...

Автоматизация нефтеперекачивающей станции "Калейкино" Ромашкинского районного нефтепроводного управления

3.4 Синтез системы регулирования давления на НПС

Необходимость регулирования давления на станции вызывается тем, что эти давления не остаются всё время постоянными...

Автоматизация нефтеперекачивающей станции "Калейкино" Ромашкинского районного нефтепроводного управления

3.5 Система автоматического регулирования давления

Микропроцессорная система автоматического регулирования давления САРД предназначена: -для поддержания давления нефти на приеме НПС не ниже допустимых значений по условиям кавитации насосов и давления в магистральных нефтепроводах на выходе...

Автоматизация регенеративного подогревателя низкого давления ПН-400-26-8-V

1. SWOT-анализ системы автоматизированного регулирования уровня конденсата в подогревателе низкого давления

SWOT-анализ является инструментом стратегического менеджмента. Представляет собой комплексное исследование технического проекта. SWOT-анализ применяют для исследования внешней и внутренней среды проекта...

Автоматическая система регулирования давления пара в деаэраторе

2. Выбор структуры автоматической системы регулирования давления пара в деаэраторе

При разработке проекта автоматизации в первую очередь необходимо решить, с каких мест те или иные участки объекта будут управляться, где будут размещаться пункты управления, операторские помещения, какова должна быть взаимосвязь между ними...

Автоматическая система регулирования давления пара в деаэраторе

3. Проектирование функциональной схемы автоматической системы регулирования давления пара в деаэраторе

Функциональные схемы систем измерения и автоматизации являются основным техническим документом, определяющим функционально- блочную структуру отдельных узлов автоматического контроля...

Конструктивный расчёт общезаводского газопровода

4.2 Выбор фильтров и определение давления газа р1 перед регулятором давления РД

Как указывалось выше, при определении сопротивления газопровода от ввода до ГРП не учитывалось сопротивление фильтра и измерительной диафрагмы. Значение абсолютного давления газа перед РД определится: Дрф - сопротивление чистого фильтра (рис...

Модернизация системы автоматизации измерения количества и показателей качества нефти нефтегазодобывающего управления "Туймазынефть"

1.8 Узел регулирования давления

Узел регулирования давления предназначен для регулирования давления на СИКН и установлен на выходном коллекторе СИКН...

Особенности эксплуатации обводняющихся газовых скважин

2.4 Потери давления в лифтовой колонне при росте давления в затрубном пространстве

Если на забое скважины начинает накапливаться жидкость, то дополнительное давление столба жидкости на пласт приведет к снижению устьевого трубного давления. Кроме того, по мере увеличения отбора жидкой фазы дополнительная жидкость...

Проектирование модуля главного движения станка сверлильно-фрезерно-расточной группы

5.3.2 Уточнение знаменателя ряда регулирования коробки и диапазонов регулирования

При округлении числа ступеней коробки в большую сторону фактический знаменатель ряда уменьшается. Необходимо уточнить его значение. (7) Диапазоны регулирования необходимо уточнить по принятому окончательно значению знаменателя...

Процесс фильтрования газовых систем

6.3 Контроль и регулирования давления газа, поступающего на продувку

Давление на линии газа, поступающего на продувку, преобразуется при помощи датчика давления Метран-49-ДИ (поз.3-1). Далее выходной унифицированный сигнал, пропорциональный измеренному давлению, поступает в контроллер YS1700 (поз.3-2)...

Расчет гидропривода вращательного движения

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЕРЕПАДА (ПОТЕРЬ) ДАВЛЕНИЯ, ФАКТИЧЕСКОГО ДАВЛЕНИЯ НАСОСА И КПД ГИДРОПРИВОДА

...

Расчет параметров газопровода

4. Гидравлический расчет газопровода среднего давления (от ввода до ГРП), а также подбор фильтров и регуляторов давления

При подборе диаметра газопровода на участке до ГРП особых ограничений по по перепаду давлений нет. Однако с целью поддержания максимальной скорости газа и экономии металла будем выбирать минимально возможный диаметр...

Характеристика электродвигателя

2.2 Определение максимально возможного диапазона регулирования скорости привода при реостатном способе регулирования и регулирования скорости изменением напряжения

При реостатном способе регулирования скорости, скорость меняется при изменении сопротивления якоря. Точность регулирования при этом очень низкая -- Достаточно велики потери электрической энергии на сопротивлении...

prod.bobrodobro.ru

Система - регулирование - давление

Система - регулирование - давление

Cтраница 1

Система регулирования давления показана для группы IV. Для групп II, III и сукносушильной АСР аналогичны. Выходной сигнал с последнего блока является заданием для регулятора давления.  [1]

Система регулирования давления должна поддерживать давление приблизительно 60 am с точностью 1 %, воздействуя на расход газа после трапа, доходящий до 40 тыс. м3 / час в 4 газопроводе.  [2]

Системы регулирования давления и температуры между собой связаны через котел.  [4]

Система регулирования давления дает возможность повышать проходимость автомобиля, в случае прокол.  [5]

Система регулирования давления, скорости и температуры в рабочей части, при помощи которой устанавливаются и поддерживаются постоянными любые значения этих параметров.  [6]

Система регулирования давления, схема заполнения и емкость для слива воды при смене моделей показаны на фиг. Давление в рабочей части гидродинамической трубы регулируется при помощи воздушной камеры, уровень воды в которой приблизительно на 12 м ниже оси рабочей части. При такой конструкции системы всегда можно поддерживать положительное давление в камере, даже когда в рабочей части создается разрежение.  [7]

Система регулирования давления поддерживает приблизительно постоянным давление топливного газа перед клапаном 28 системы регулирования скорости.  [8]

Система регулирования давления, рассмотренная в § 1 ( см. рис. 2), состояла из трех элементов: объекта регулирования, чувствительного элемента и регулирующего органа.  [9]

Система регулирования давления газа используется для приведения в равновесное состояние потока газообразного вещества. Объект, в котором регулируется давление газа, обычно обладает свойством самовыравнивания, так как давление газа в резервуаре влияет на входящий и выходящий потоки. Это, по существу, одно-емкостной объект регулирования, потому что наличие датчика давления и регулирующего клапана приводит лишь к незначительному увеличению постоянной времени системы.  [10]

Система регулирования давления газовой среды в варочной части печи ( рис. XVI.3) обеспечивает поддержание давления на заданном уровне. В системе в качестве преобразователя использован дифференциальный манометр, который автоматически измеряет разность давления в цехе и газовом пространстве печи. Он представляет собой колокольные весы с механизмом автоматической балансировки.  [12]

Такая система регулирования давления позволяет поддерживать усилие прессования в допустимых пределах и эффективна с точки зрения экономии электроэнергии.  [13]

Имеется система регулирования давления. Внутри воздушного цилиндра перемещается поршень. При ходе вниз воздух под поршнем сжимается. При ходе вверх энергия сжатого воздуха используется для полезной работы.  [14]

Страницы:      1    2    3    4    5

www.ngpedia.ru

АВТОМАТИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ ДАВЛЕНИЯ НЕФТИ В МАГИСТРАЛЬНОМ ТРУБОПРОВОДЕ | Опубликовать статью РИНЦ

Громаков Е. И.1, Стариков Д. П.2, Рыбаков Е. А.2

1Кандидат технических наук, 2Студент, Национальный исследовательский томский политехнический университет

Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ №14-07-00325

АВТОМАТИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ ДАВЛЕНИЯ НЕФТИ В МАГИСТРАЛЬНОМ ТРУБОПРОВОДЕ

Аннотация

Ставится и решается задача снижения потребления электрической энергии частотно-регулируемым магистральным насосным агрегатом подачи нефти в переходных процессах системы автоматического регулирования давления. Для решения этой задачи предлагается использовать в дополнение к регулированию скорости вращения насоса основную и быструю дроссельные заслонки на трубопроводе. Модельные исследования подтверждают перспективность применения предложенной схемы САРД.

Ключевые слова: магистральный насос (МНА), система автоматического регулирования давления (САРД), дроссельная заслонка, байпас-контур.

Gromakov E. I.1, Starikov D. P.2, Rybakov E. A.2

1Candidate of Technical Sciences, 2Student, National Research Tomsk Polytechnic University

AUTOMATIC OIL PRESSURE REGULATION IN MAIN PIPELINE

Abstract

The problem of energy consumption of a VFD-pump is being formulated and being solved in the article during automatic pressure control in a pipeline. To solve that problem the additional valve usage is being proposed. Model researches prove the prospect of proposed scheme of APCS.

Keywords: Main pump, automatic control system, throttle valve, bypass.

Магистральные насосные агрегаты (МНА) представляют собой сложные технические сооружения и играют ключевую роль в трубопроводном транспорте нефти. Одни из них предназначены для подачи нефти из подпорных насосов в магистральный нефтепровод, другие служат для восполнения энергетических потерь в магистральном нефтепроводе, а также для обеспечения гидродинамического разделения магистралей на заданные проектом участки с целью облегчения перекачки и локализации гидроударных эффектов в магистральном нефтепроводе.

Для обеспечения необходимого эксплуатационного режима работы магистральные насосные станции включают в себя последовательно соединенные насосы, МНА с высоким потреблением электрической энергии.

Центральной проблемой перекачки нефти является поддержание устанавливаемого нормативными требованиями давления. В последнее время сложилась практика, при которой регулирование давления и подача нефти в нефтепровод осуществляется за счет изменений скорости вращения насоса двигателя.

Целью данной работы является совершенствование системы автоматического регулирования давления (САРД) в магистральном нефтепроводе, позволяющее снизить расход электрической энергии частотно-регулируемого МНА  в динамических режимах стабилизации давления.

Мощность, потребляемая насосом, которая может достигать мегаватт потребления электрической энергии, зависит от объемов подачи нефти по нефтепроводу Q и установленного напора H:

15-06-2018 12-13-02   (1)

где:

g и n – соответственно ускорение свободного падения и плотность нефти;

15-06-2018 12-14-39 – соответственно к.п.д. насоса, устройств электрического питания, преобразователя частоты.

В сравнительных расчетах потребления энергии в частотно-регулируемых МНА рассматриваются, или установившиеся режимы работы, или режимы их пуска и не учитывается, что, если насос находится в контуре автоматического регулирования САРД, то в переходных режимах этого контура электропривод будет потреблять энергию на преодоление инерционного сопротивления, связанного с большими маховыми моментами на валу двигателя.

При плохом качестве регулирования (большой колебательности САРД и значительной величине ее перерегулирования) эти потери  могут быть значительными [1].

Это следует из уравнения движения насосного агрегата:

15-06-2018 12-15-43  (2)

где:

15-06-2018 12-17-11 – маховый момент насоса;

15-06-2018 12-17-25 – момент, развиваемый приводом насоса;

ns – синхронная скорость вращения;

I – приведенный ток ротора;

R– приведенное активное сопротивление ротора;

s – скольжение;

Mс – момент сопротивления на валу электропривода.

Из приведенного уравнения следует, что инерционные потери, связанные с непрерывным разгоном или торможением насоса в САРД с использованием частотно-регулируемого привода, оказываются пропорциональными маховому моменту насоса и ротора привода и ускорениям их в период переходного процесса.

Дроссельный принцип регулирования по этому показателю представляется сравнительно лучшим [2]. Из-за небольшой инерционности привода задвижек электрические потери в динамике переходного процесса позиционного перемещения регулирующего дроссельного органа оказываются меньшими по сравнению с насосным агрегатом.

Вот почему заманчивым решением задачи регулирования давления является использование комбинированной САРД, которая включала бы в себя и частотное регулирование МНА, и позиционное регулирование задвижкой. В такой схеме дроссельное исполнительного устройства, могло бы взять на себя динамическое противодействие высокочастотным составляющим возмущений давления в трубопроводе, а частотно-регулируемый привод МНА – низкочастотным составляющим.

Однако в сложившейся практике дроссельного регулирования используются низкоскоростные приводы и с учетом того, что электромеханическая постоянная времени привода МНА оказывается значительно меньшей по сравнению с дроссельным устройством, то для предлагаемого комбинированного регулирования САРД следует использовать дополнительное  более быстродействующее исполнительное устройство. Таким устройством может быть дроссельная задвижка байпасного обводного трубопровода (ДБОТ), меньшего, чем основной, диаметра. Его назначение – обеспечить регулируемый быстрый перепуск транспортируемой нефти мимо основного трубопровод в небольших пределах, достаточных для противодействия «быстрым возмущениям».

Одновременно инерционность контура регулирования подачи насоса следует увеличить, чтобы обеспечить плавное изменение скорости насоса и тем самым снизить инерционное противодействие маховых составляющих МНА [3]. Это можно достичь путем использования низкочастотного фильтра в контуре управления насосного агрегата. Если в качестве фильтра использовать апериодическое звено вида

15-06-2018 12-20-09  (3)

Где kф – коэффициент прямой передачи фильтра, а Tф – его постоянная времени). При выборе большого значения постоянной времени фильтра в контуре насоса можно алгоритмически обеспечить плавное изменение скорости вращения насоса. При этом, естественно, снизятся токи потребления приводом, вызванные  изменениями подачи нефти и тем самым уменьшатся динамические потери электроэнергии.

Таким образом, в предлагаемой схеме САРД контур регулирования положением задвижки байпасного трубопровода будет обеспечивать подавление высоких частот динамики возмущений в магистральном трубопроводе, что обеспечит высвобождение контура регулирования подачи насоса от непосредственного динамического противодействия высокочастотным возмущениям давления в трубопроводе. При этом задачей контура регулирования подачи насоса будет являться противодействие низкочастотным составляющим возмущения. Важным является также решение этим контуром задачи максимального открытия выходной задвижки основного трубопровода в установившихся или квазиустановившихся режимах прокачки нефти.

Типовая схема системы НПС-трубопровод изображена на (Рис. 1).

15-06-2018 12-21-07

Рис. 1 – Типовая модель

 

Предлагаемая схема САРД показана на (Рис. 2).

 

15-06-2018 12-22-08

Рис. 2 – Структура управления давлением

 

Здесь контуры регулирования PID1+ПН, PID2+ПОЗ и PID3+ПБЗ соответствуют частотно регулируемым приводам (ЧРП) подачи нефти насосом, основной и байпасной задвижек трубопровода. Параметры этих контуров регулирования подбираются так, что при высокочастотном возмущении контур стабилизации давления задвижкой байпаса берет на себя начальное противодействие возмущению, а контур регулирования насосом медленно изменяет подачу нефти, возвращая в установившемся режиме возможное перемещение основной задвижки в состояние открытия, а байпасной в состояние закрытия. Это обеспечивается за счет использования автоматических контуров восстановления процента закрытия задвижек, соответствующих уставкам процентов открытия байпасной и основной задвижек (%#0,1 и %#0,9). Модель трубы описывается квадратичной зависимостью давления в трубопроводе от величины подачи МНА, а (Hdp , Qdp) является рабочей точкой подачи нефти в нефтепровод насосом (Рис. 3).

15-06-2018 12-23-24

Рис. 3 – Рабочая точка насосного агрегата

 

Для оценки работоспособности предлагаемой схемы САРД были выполнены модельные исследования в MatLAB Simulink. Структурная схема модели изображена на (Рис. 4).

15-06-2018 12-24-47

Рис. 4 – Структурная схема САРД

 

Модельные исследования показали, что все 3 контура в установившемся состоянии вносят пропорциональный (симметричный) вклад в формирование величины напора в трубе. Поэтому для реализации задуманной идеи было решено внести ассиметрию в работу контуров регулирования (Рис.5).

В модели САРД (Рис. 5) приняты следующие решения:

  1. Динамика САРД описывается вблизи рабочей точки МНА (Qdp, Pdp).
  2. Все контуры регулирования реализуются с использованием ПИД-регуляторов пакета Matlab.
  3. Ограничение скорости перемещения задвижек устанавливается Rate Limier.
  4. PID задвижек представляют собой объединение интегрирующих звеньев, описывающих изменение положения задвижек и пропорционально дифференцирующих алгоритмов управления ЧРП их приводом.
  5. Ограничение подачи нефти насоса устанавливается верхним пределом скорости вращения его привода вблизи рабочей точки.
  6. Ограничения положений приводов заслонок устанавливаются моментными ограничителями приводов.
  7. Ассиметрия работы контуров дроссельного управления приводами задвижек реализуется за счет использования сигнала неполного открытия основной задвижки в контуре байпасной задвижки
  8. Возмущения в виде ступенчатой (0 – 3 МПа) на 4000 сек и пилообразной функций (0 – 2 МПа) на 5000 сек формируются на участке временного интервала установившегося режима работы САРД.

 

15-06-2018 12-26-49

Рис. 5 – Модель САРД

 

Графики  переходного процесса в момент возникновения возмущений и их отработка САРД при помощи двух задвижек и насоса приведены на (Рис. 6)

15-06-2018 12-29-28

Рис. 6 –  Динамика контуров регулирования

 

Из полученных диаграмм (1-4) следует, что в процессе начального разгона основная задвижка полностью открывается (%открытия, степень открытия = 1) и выходное давление устанавливается равным заданному. Задвижка байпасной трубы занимает положение близкое к состоянию закрытия. Контур автоматического регулирования подачи нефти насосом стремится обеспечить заданное давление за счет максимальной подачи нефти насосом. Возмущение ступенчатого типа вызывает динамику всех контуров САРД. При этом контур насосного агрегата стремится обеспечить максимальное открытие основной задвижки за счет соответствующего изменения подачи нефти насосом. На ступенчатое изменение давления наиболее динамично реагирует байпасная задвижка, которая стремится максимально быстро открыться в начальный момент времени, а затем она прикрывается за счет изменения подачи нефти насосом. Возмущение пилообразной формы с периодом следования 200 сек практически мало влияют на изменение подачи нефти насосом. Это позволяет заключить, что насос не участвует коррекции быстрых динамических возмущений давления в трубопроводе и тем самым не расходуется электрическая энергия на инерционную динамику

Вывод

Предложена схема САРД потока нефти, которая включает в себя основную и быструю дроссельные заслонки. Она обеспечивает противодействие как быстрым, так и медленным возмущениям давления в магистральном нефтепроводе.

Снижение расхода электрической энергии частотно-регулируемого МНА в динамических режимах стабилизации давления достигается за счет реализации плавного изменения скорости вращения насоса благодаря медленной перестройки частоты питающего напряжения его электропривода.

Контур регулирования подачи нефти насосом позволяет непрерывно отслеживать соответствующую рабочую точку статического режима.

Контуры восстановления процента закрытия задвижек, соответствующих установленным уставкам процентов открытия, обеспечивают открытие основного трубопровода и необходимое прикрытие байпасного после завершения переходного процесса.

Выполненные в процессе модельных исследований различные параметрические перенастройки показывают легкость настройки САРД на переходные режимы работы с различными показателями качества регулирования.

Литература

  1. Стариков Д.П., Рыбаков Е.А., Громаков Е.И. Minimization of pump energy losses in dynamic automatic control of pressure in the main oil pipeline// FCICS-2014, Пекин, (2014)
  2. Carlos A. Smith, Principles and Practice of Automatic Process Control 2nd edition John Wiley & Sons, Inc., 563 p., (2006)
  3. Charles L. Phillips, John M. Parr Feedback Control Systems. 5th edition Prentice Hall PTR, 774 p., (2011)
  4. Harnefors L. H-P- Nee Model-Based Current Control of AC Machines Using the Internal Control Model Method IEEE Transactions on Industry Applications, Vol 34, No 1, January/ February, pp. 133-141, (1998)
  5. Jean Pierre Corriou, Process Control: Theory and applications, Springer, (2004)
  6. Ma Z and Wang S, Energy efficient control of variable speed pumps in complex building central air-conditioning systems, Energy and Buildings, Vol.41, pp.197-205, (2009)

References

  1. Starikov D.P., Rybakov E.A., Gromakov E.I. Minimization of pump energy losses in dynamic automatic control of pressure in the main oil pipeline// FCICS-2014, Beijing, (2014)
  2. Carlos A. Smith, Principles and Practice of Automatic Process Control 2nd edition John Wiley & Sons, Inc., 563 p., (2006)
  3. Charles L. Phillips, John M. Parr Feedback Control Systems. 5th edition Prentice Hall PTR, 774 p., (2011)
  4. Harnefors L. H-P- Nee Model-Based Current Control of AC Machines Using the Internal Control Model Method IEEE Transactions on Industry Applications, Vol 34, No 1, January/ February, pp. 133-141, (1998)
  5. Jean Pierre Corriou, Process Control: Theory and applications, Springer, (2004)
  6. Ma Z and Wang S, Energy efficient control of variable speed pumps in complex building central air-conditioning systems, Energy and Buildings, Vol.41, pp.197-205, (2009)

research-journal.org

Метод - регулирование - давление

Метод - регулирование - давление

Cтраница 1

Метод регулирования давления при помощи шайб на практике не проверен. Шайбами в некоторой степени может быть выравнено давление по длине газопровода, но только для расчетного расхода. Величина колебаний давления при изменении расходов не уменьшается, а увеличивается.  [2]

Один из методов регулирования давления в аппарате, показанный на рис. 41, в, заключается в изменении сопротивления RK дроссельного клапана, установленного на отводном трубопроводе.  [3]

В паросиловых установках помимо методов регулирования давления, рассмотренных выше, имеется также возможность косвенного влияния на давление путем воздействия на обогрев.  [4]

На магистральных нефтепроводах наиболее широкое применение получил метод регулирования давления путем дросселирования, которое осуществляется регуляторами, установленными на линии - нагнетания каждой насосной станции магистрального нефтепровода.  [6]

В случае полного отсутствия неконденсирующихся паров применяется метод регулирования давления изменением величины поверхности конденсации в дефлегматоре. При уменьшении давления в колонне регулятор давления прикрывает клапан на линии слива конденсата из дефлегматора. При этом уровень конденсата повышается, поверхность конденсации уменьшается, и давление принимает заданное значение.  [7]

Рассмотрим некоторые результаты промыслового испытания названных выше методов регулирования прргтшдв давления i.  [8]

Гидравлические характеристики потока бурового раствора представляют значительный интерес с точки зрения совершенствования методов регулирования давления в проявляющих скважинах.  [9]

Система регулирования должна также обеспечивать изменение давления на линиях всасывания и нагнетания станции при переходе на другой режим работы. Известно несколько методов регулирования давления на насосных станциях: изменением частоты вращения вала насосного агрегата, дросселированием потока с помощью регулирующих клапанов и заслонок или перепуском части потока с напорной стороны станции на ее прием.  [10]

При работе магистрального нефтепровода в установившемся режиме, когда физические параметры перекачиваемого продукта постоянны и расход в любой точке нефтепровода не меняется, давление на всасывающей и нагнетательной линиях НПС также остается неизменным. Однако в реальных условиях на трубопроводе возникают ситуации, нарушающие установившийся режим перекачки, - включение или отключение одного из насосов на какой-либо станции, возникновение или изменение попутного сброса продукта, смена его сорта при последовательной перекачке и т.п. При широко распространенной перекачке по схеме из насоса в насос возмущение в виде волны давления распространяется в обе стороны от места возникновения и изменяет гидравлические параметры в каждой точке трубопровода. Существует несколько методов регулирования давления на насосных станциях: изменение частоты вращения вала НСА; дросселирование потока с помощью регулирующих клапанов и заслонок; перепуск части потока с напорной стороны станции на ее прием.  [11]

Давление в печи создается газами, получающимися при сгорании топлива. Количество же топлива, а значит и количество газов определяет температуру в печи. Таким образом, метод регулирования давления в печи зависит от метода регулирования температуры в ней - Предлагаемая на рис. 27 схема регулирования давления является схемой астатического регулирования, поэтому она может быть осуществлена в том случае, если на печи.  [12]

Страницы:      1

www.ngpedia.ru