CC BY
5РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ЦЕНТРОБЕЖНОГО КОМПРЕССОРА, РАБОТАЮЩЕГО В СОСТАВЕ КОМПЬЮТЕРНОГО ТРЕНАЖЕРНОГО КОМПЛЕКСА УСТАНОВКИ КАТАЛИТИЧЕСКОГО
КРЕКИНГА Сабиржанова Н.Ш.1, Никифоров И.А.2
1Сабиржанова Наргизой Шералиевна - магистрант;
2Никифоров Игорь Александрович - кандидат химических наук, доцент, ФГБОУ ВО «Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н.Г.
Чернышевского», Институт химии; заместитель руководителя отдела моделирования технологических процессов,
АО «ИНИУС» г. Саратов
Аннотация: рассмотрена математическая модель центробежного компрессора, созданная в среде программного комплекса УТК 6.5 (АО "ИНИУС", г. Саратов), которая в составе компьютерного тренажерного комплекса (КТК) позволяет отрабатывать технологический режим в соответствии с регламентом.
Ключевые слова: моделирование, автоматизированная обучающая система, модель, компьютерный тренажерный комплекс.
Компрессор является одним из наиболее серьезных источников аварий в химической технологии, поскольку он обеспечивает подачу сырья, создает высокое давление в системе, поэтому неправильная эксплуатация такого аппарата может привести к аварии, повреждению оборудования, а также к травмам работников.
Компьютерный тренажерный комплекс позволяет отладить производство до его пуска, а также отработать аварийные ситуации. Виртуальное производство создается на основе математического моделирования всех процессов и аппаратов и отражает все режимы и логику управления. КТК реализуется через привычный операторам или диспетчерам SCADA-интерфейс [1].
Для того, чтобы обеспечить безопасную работу, необходимы компьютерные тренажерные комплексы, на которых операторы могут научиться правильно работать с компрессорами, пускать, останавливать их и отрабатывать действия по ликвидации возможных аварийный ситуаций, поэтому модель должна отрабатывать в соответствии с технологическим регламентом установки, отражать все режимы и логику управления компрессора на заводе.
На рисунке 1 представлена имитация мнемосхемы РСУ центробежного компрессора в составе компьютерного тренажерного комплекса. Компрессор используется для подачи технологического воздуха в реактор-регенератор каталитического крекинга.
Центробежным компрессором называется лопаточная машина, в которой происходит преобразование подводимой механической работы в энергию давления, при этом сжатие осуществляется за счет действия центробежных сил инерции на массы рабочего тела.
Была разработана математическая модель центробежного компрессора. Сравнение показателей центробежного компрессора и разработанной модели компрессора представлены в таблице 1.
Таблица 1. Сравнение показателей центробежного компрессора и разработанной модели компрессора.
Показатели Показатели разработанной модели Показатели центробежного компрессора Отклонение, %
Мощность, кВт 5180 5170 0.2
Поток через компрессор, м3/ч 100198 100200 < 0,1
Частота вращения, об/мин 7231 7230 < 0,1
Напор, м 18005 18000 0,03
Давление на выходе, кгс/см2 3,21 3,20 0,3
Температура на выходе,°0 174 175 0,6
Рис. 1. Имитация мнемосхемы РСУ центробежного компрессора.
Разработанная модель центробежного компрессора учитывает температуру подшипников, что позволяет отработать действия по диагностике и обслуживанию оборудования. Динамические характеристики модели отражают максимально приближенную к реальной реакцию объекта на возмущения и управляющие воздействия. Модель центробежного компрессора обеспечивает расчет всех измеряемых параметров, описывает функционирование аппарата в предусмотренных технологических режимах позволяет отработать пуск, останов и ликвидацию аварийных ситуаций.
Список литературы
1. Абросимов М.Б., Гильман Е.А. Мнемосхемные комплексы на основе SCADA-системы «КИРАС» // Автоматизация в промышленности, 2008. С. 54-55.
