Коротко о файле:КазНТУ / Кафедра ЭАТК / Дипломная работа посвящена автоматическому регулированию давления на магистральных нефтепроводах. Целью автоматического регулирования является обеспечение заданных режимов работы оборудования и снижение энергетических затрат. / Состав: 7 листов чертежей + ПЗ.
В дипломной работе исследованы различные методы автоматического регулирования давления на магистральном нефтепроводе и предложен метод дросселирования, как наиболее экономичный и эффективный метод. Одним из преимуществ метода дросселирования является то, что он может быть использован при различных режимах перекачки.
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1 Магистральный нефтепровод как объект автоматизации
1.1 Классификация трубопроводов
1.2 Задачи автоматизированного управления системами трубопроводного транспорта нефти
1.3 Состав сооружений магистральных нефтепроводов
1.4 Общие сведения о насосных станциях
1.5 Подготовка нефти к транспорту
2 Технологический расчет магистральных нефтепроводов
2.1 Исходные данные для технологического расчета нефтепровода
2.2 Основные формулы для гидравлического расчета трубопровода
2.3 Гидравлический уклон в магистрали и на участках с лупингами и вставками
2.4 Всасывающий участок
2.5 Характеристика трубопровода. Характеристика насоса и насосной
станции. Совмещенная характеристика
2 6 Уравнение баланса напоров
2.7 Расстановка нефтеперекачивающих станций
2.8 Расчет режимов работы станций
2.9 Увеличение пропускной способности нефтепровода
2.10 Изменение подпоров перед станциями при изменении вязкости перекачиваемой нефти
2.11 Нефтепроводы со сбросами и подкачками
2.12 Режим работы нефтепровода при отключении насосных станций
2.13 Способы регулирования работы насосных станций
2.14 Оптимальные параметры нефтепровода
3 Автоматическое регулирование давления на магистральных нефтепроводах
3.1 Особенности задач оптимизации систем применимые к технологически процессам
3.2 Некоторые математические модели для представления технологических процессов
3.3 Автоматизация насосных станций и управление нефтеперекачивающими агрегатами
3.4 Регулирование режима работы электроприводных НПА и НПС
3.5 Работа регулятора
4 Экономическая часть
Охрана труда
Заключение
Список литературы
В соответствии с назначением АСУ решает пять функционально-ориентированных и информационно взаимосвязанных комплексов задач для систем трубопроводного транспорта:
- оперативного планирования режимов работы;
- диспетчерского контроля и анализа режимов работы;
- оперативного управления режимами работы;
- оптимального развития и реконструкции структуры;
- контроля и учета выполнения планов добычи, транспорта и распределения.
Трубопроводную систему как большую систему можно разбить на подсистемы таким образом, что состояние каждой из них будет характеризоваться множествами внешних и внутренних параметров, при этом взаимодействие между подсистемами в рамках системы осуществляется лишь
через внешние параметры, часть которых может быть не привязана к подсистемам.
Систему ограничений можно разбить на две части первая - это ограничения на внешние параметры, вторая - ограничения на внешние и внутренние параметры каждой подсистемы.
Задача оптимизации решается в несколько этапов
Этап 1. Построение допустимых областей изменения для внешних параметров. Область изменения внешних параметров для каждой подсистемы строится так, чтобы для каждого набора значений внешних параметров существовал набор значений внутренних параметров, причем внутренние и внешние параметры должны удовлетворять системе ограничений второго плана для данной подсистемы. При этом не должно существовать допустимого, то есть удовлетворяющего ограничениям второго плана, набора внешних и внутренних параметров, при котором внешние параметры не входят в построенную допустимую область Для случая, когда в качестве подсистемы рассматриваются перекачивающие станции, допустимая область может быть трехмерной в координатах: давление на входе, давление на выходе, подача. Она включает те значения давлений и подачи, реализация которых возможна без нарушения технологических ограничений
Этап 2. Построение агрегированных характеристик подсистем Агрегированная характеристика есть функция, ставящая в соответствие каждому вектору внешних параметров подсистемы из допустимой области оптимальное значение составляющей критерия по данной системе, причем оптимизация ведется по всем значениям внутренних параметров с учетом технологических ограничений
Для случая, когда в качестве подсистемы принята перекачивающая станция, агрегированная характеристика представляет собой функцию, отражающую минимальные режимно-допустимые затраты при различных наборах давлений на входе и выходе НПС и их подачи.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Исследование режима работы магистрального нефтепровода показал, что пропускная способность нефтепровода зависит от многих факторов и в частности от напора на выходе нефтеперекачивающей станции. Для регулирования заданного напора на нефтеперекачивающих станциях в дипломной работе выполнен технический расчет магистрального нефтепровода при различных режимах работы и составлена математическая модель оптимальных параметров магистрального нефтепровода.
Обоснована система автоматизированного электропривода и выполнены расчеты ее параметров и характеристик.
Определена целевая функция модели как объекта автоматизации. Для автоматического регулирования давления на нефтеперекачивающей станции выбрана структурная схема автоматического регулятора давления.
Дипломная работа включает в себя экономическое обоснование выбранного регулятора, стоимость комплектующих регулятора, затраты на его монтаж и общую сумму затрат, связанную с разработкой данного регулятора. Приведенные в экономической части расчеты указывают на то, что использование данного регулятора в автоматизированной системе управления является целесообразным, так как затраты на внедрение регулятора давления незначительны по отношению к экономическому эффекту, который будет получен за счет снижения затрат на ремонт линейной части нефтепровода.
Предложенная разработка регулятора давления даст экономию от внедрения 174980 тенге в год с годовой экономической эффективностью 1614480 тенге. Период окупаемости системы составляет восемь месяцев.
В разделе охраны труда приведены организационные мероприятия необходимые для безопасной работы обслуживающего персонала нефтеперекачивающих станций, приведены противопожарные мероприятия, защитные меры по обеспечению безопасного труда системы управления технологическими процессами.