CC BY
26
УДК 519.681.5
ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ АНАЛИЗА И ОЦЕНКИ СЕЗОННОЙ НЕРАВНОМЕРНОСТИ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПОТОКА
ГАЗА НА ВЫХОДЕ ГРП Ходжаев Шухрат Талибович, к.т.н, доцент (e-mail: tthod@mail.ru) Самаркандский филиал Ташкентского университета информационных технологий, г.Самарканд, Узбекистан
В статье поставлена и решается задача формирования имитационной модели на базе вычислительного эксперимента по анализу и оценке сезонной неравномерности регулирования потока газа на выходе ГРП. Результаты вычислительного эксперимента предопределяют эффективность сформированной имитационной модели, которая позволяет экспертам принимать практически требуемые решения.
Ключевые слова: системы управления, расчетные расходы газа, потери давления, абсолютное давление газа, сопротивление, сосредоточенные потребители, увязка давления газа, диаметр трубопровода, пропускная способность, нештатные ситуации, гидравлический расчет.
В настоящее время, качественное управление функционированием систем газоснабжения зависит от постановки и решения новых технических и экономических задач этой отрасли. Эффективность решения этих задач, несомненно, оценивается использованием современных методов развитой системы автоматизированного (и/или автоматического) управления технологическими процессами.
Создание автоматизированной (и/или автоматической) системы управления технологическими процессами транспорта газа, систем газоснабжения, состоит в повышении эффективности работы газотранспортной системы за счет оперативного планирования, контроля и управления режимами работы основных технологических объектов в реальном масштабе времени [1].
Объекты газоснабжения представляют собой сложный технический комплекс, исследование функционирования которых базируется на современных методах исследования операций, теории принятия решений и системного анализа. Необходимо также отметить, что задача выбора оптимального решения, для управления процессом газоснабжения, является многокритериальной. При этом, критерии могут быть как количественными, так и качественными.
На рис.1 приведена примерная относительно-симметричная схема газораспределительной сети, представленная в виде развернутого графа с сосредоточенными параметрами. Следует отметить, что зачастую, функционирование газораспределительных сетей подвергается неконтролируемым случайным возмущениям, проявление которых во времени не может быть
установлено заранее. Это явление предопределяет условия, связанные с представлением объективных характеристик исследуемого объекта в пределах некоторых допущений, что в конечном итоге сказывается и на результатах расчетов.
Рис. 1
Качественное функционирование любой газоснабжающей сети непосредственно связана и с временем работы газорегуляторных приборов (ГРП) [2].
Эти приборы используются для регулирования давления газа и поддержания его на заданном уровне в системах газоснабжения. Требуемое количество ГРП в системе газоснабжения может быть определено по [3]:
ПГРП= Р/2'Я опт,
где Б — газифицируемая площадь, включая проезды, м2;
- оптимальный радиус действия ГРП (может быть принят равным 500 -1000 м).
Тогда имеем:
Пгрп =1050000/2 8002=0,82.
Следовательно, принимается одно ГРП.
ГРП в зависимости от назначения и технической целесообразности следует размещать:
- в отдельно стоящих зданиях;
-встроенными в производственные здания или пристроенными к ним;
- в шкафах, устанавливаемых на отдельно стоящих опорах из негорючих материалов или на несгораемых наружных стенах газифицируемых зданий.
ГРП (включая шкафные на опорах), отдельно стоящие в населённых пунктах следует размещать на расстоянии не менее чем, указанных в таблице 1.
Таблица 1 . Расстояние от отдельно стоящих ГРП до зданий и сооружений
Давление на входе в ГРП, Мпа Расстояние по горизонтали, м.
зданий и сооружений ж/д и трамвайных путей (до ближ. рельса) автодорог (до обочины) воздуш. линий электропер.
до 0,6 10 10 5 не менее 1,5 высоты опоры
св. 0,6 до 1,2 15 15 8
Чтобы сократить время работы газовых приборов с перегрузкой, целесообразно в установленные периоды (весенние, летние и осенние месяцы) снижать начальное давление газа в сети. Величина давления, на которое следует настраивать регуляторы в данный месяц, должна определяться из условия поддержания минимального давления у потребителя при максимальной нагрузке в этот месяц. Максимальную нагрузку для каждого месяца определяем по [2,3], представленного в виде:
emax _ к * Kmax * Kmax * ОГ Ч.М _ Л м.г ЛС.Н ЛЧ.С опггл
8760 (1),
Оmax О
где ^ЧМ - максимальная часовая нагрузка в течение месяца; - годовое потребление газа; KМГ - месячный коэффициент неравномерности;
tjt max tjt max
с.н и ч.с - максимальные коэффициенты суточной неравномерности за неделю и часовой неравномерности за сутки, соответственно.
Определение начального давления в сети для различных месяцев года можно вести в следующем порядке:
- по заданным значениям коэффициентов месячной неравномерности K М Г
МГ вычисляют относительные максимальные нагрузки для всех месяцев
xmax
мес , используя выражение
0max к
x _ Ч . М _ Л М . Г
мес max ту
Q Ч . Г K
Ч .Г М .Г (2).
Ymax
- для полученных значений мес вычисляем перепады давления в сети
по
р _ P v ( Y max) 1,75
1 ~ 1 P л Vлмес Л (3)
- определяем давления настройки регуляторов для каждого месяца по
РН _ Рп min + Р , (4)
Пример использования данной методики. Необходимо определить давления ежемесячной настройки регуляторов для следующих значений коэффициентов месячной неравномерности (табл. 2).
max
Таблица 2. Значение коэффициентов ежемесячной неравномерности настройки регуляторов
Месяц I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII
к ЛМ .Г 1,26 1,26 1,20 1,12 0,99 0,82 0,67 0,68 0,83 0,94 1,08 1,14
Минимальное давление перед потребителем можно принять
Ршт = 1200 Па.
Тогда расчетный перепад давлений при номинальном давлении Р0 = 2000 Па определяем по (3)
Рр = 0.9 х 2000 = 1800 Па.
Далее определяем максимальные перепады давления газа в сети для каждого месяца по (2)
х МЕС = у^бТ. Р = 1800 * (X )175 ?
Расчеты сводим в таблицу 3.
Таблица 3.Значения ежемесячных перепадов давления
Месяц I II III IV V VI VII VII IX X XI XII
у шах Х МЕС 1 1 0,5 0,8 0,7 0,6 0,5 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9
/ ушах \1.75 (Л МЕС ) 1 1 0,9 0,8 0,6 0,4 0,3 0,3 0,4 0,7 0,7 0,8
ДР,КПа 1,8 1,8 1,6 1,4 1,1 0,8 0,6 0,6 0,8 0,9 1,4 1,5
Далее, давление настройки регуляторов определяем по (4) Рассчитанные значения давлений сводим в табл. 4.
аблица 4. Давления настройки
регуляторов
Месяц I II III IV V VI VII VII IX X XI XII
Рн КПа 3 3 2,8 2,6 2,4 2,1 1,8 1,8 2 2 2,6 2,7
(Ршт =1,2)
Рн КПа 2,35 2,41
(Ршт =1,8)
Рн КПа 2,5 2,45 2,5
(Ршт =1,6)
Анализ показывает, что в июле и августе требование (Ршт = 1200 Па) приводит к низким и достаточно далеким от номинального давлениям. Поэтому для этих месяцев можно допустить (Ршт = 1800 Па). Тогда давление перед газовыми приборами будет приближено к номинальному (рис. 2).
3200 3000
cd
Д 2400
cd т cd и
<и S
<и
и
cd
П
2000
1800
1200
800
400
1 /
— 3 / 4
2
= 0,532
X
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1
X = Q/Qmax
Рис. 2. Изменение давления при сезонном регулировании:
1 - кривая изменения давления у потребителя в январе при (P min = 1200 Па);
2 - изменение давления у потребителя в июле при (Pmin = 1200 Па);
3 - изменение давления у потребителя в июле при (Pmin = 1800 Па).
В интерфейсе программы вычислительного эксперимента (рис.3) приведены результаты расчетов ежемесячных перепадов давления. Щ Сезонное регулирование давления газа на выходе ГРП
Справка
Значения ежемесячных перепадов давления.
Месяц I II III IV V VI VII VIII IV X
Кмг 0,9 1,1 0,4 1,2 0,3 1,1 0,9 0,6 0,6
Хгпак 0,2857142905 0,6428571538 0,7857142990 0,2857142905 0,8571428717 0,2142857179 0,7857142990 0,6428571538 0,4285714358 0,4285714358
(Хтак)л1,75 0,1116557094 0,4615304315 0,6557120270 0,1116557094 0,7635533323 0,0674838007 0,6557120270 0,4615304315 0,2270077262 0,2270077262
"РПа 200,98027699 830,75477679 1180,2816486 200,98027699 1374,4078731 121,48164143 1180,2816486 330,75477673 408,61330713 408,61330713
Рн,Р=1200 1400,8802769 2030,7547767:2380,2816486 1400,8802763 2574,4078781 1321,4816414 2380,2816486 2030,7547767 1608,6133071 1608,6138071
Рн,Р=1800 2000,9802769 2630,7547767 2980,2816486 2000,9802769 3174,4078791 1921,4816414 2980,2816486 2630,7547767 2208,6139071 2208,6138071
Рн,Р=1Ё00 1800,9802769 2430,7547767 2780,2816486 1800,9802769 2974,4078791 1721,4816414 2780,2816486 2430,7547767 2008,6139071 2008,6139071
Рн,Р=1200 1400,9802769 2030,7547767 2380,2816486 1400,9802763 2574,4078731 1321,4816414 2380,2816486 2030,7547767 1608,6133071 1608,6133071
Рн,Р=800 1000,9802769 1630,7547767:1380,2816486 1000,9802768 2174,4078781 821,48164143 1380,2816486 1630,7547767 1208,6133071 1208,6133071
Рн,Р=400 600,88027639 1230,7547767:1580,2816486 600,88027688 1774,4078781 521,48164143 1580,2816486 1230,7547767 808,61380713 808,61330718
Рн,Р=200 400,98027699 1030,7547767 1380,2816486 400,98027699 1574,4078791 321,48164143 1380,2816486 1030,7547767 608,61390713 608,61330719
Рн,Р=100 300,98027693 930,75477679 1280,2816486 300,38027633 1474,4078731 221,48164143 1280,2816486 330,75477673 508,61330713 508,61330713
Рис.3. Интерфейс программы расчета ежемесячного перепада давления
Список литературы
1. Баясанов Д.Б. Системы газоснабжения. -М: Стройиздат, 2007. 404 с.
2. Ходжаев Ш.Т. Модели, алгоритмы функционирования и оперативного управления объектами газоснабжения. Дис. на соискание ученой степени кандидата технических наук., Ташкент, 2012.
3. СНиП 42-01-2002. М: ЦИТП Госстроя России, 2003. - 54 с.
UDC: 519.681.5
Khodzhaev Shukhrat Tolibovich, PhD, Associate Professor (e-mail: tthod@mail.ru)
Samarkand branch of the Tashkent University of Information Technologies Uzbekistan, Samarkand
COMPUTATIONAL EXPERIMENT ANALYSIS AND EVALUATION SEASONAL FLUCTUATIONS IN GAS FLOW CONTROL OUTPUT EMG
Abstract: The article posed and solved the task of forming a simulation model based on computational experiments on the analysis and evaluation of seasonal fluctuations in gas flow control on the output hydraulic fracturing. Results of computational experiment determine the effectiveness of the generated simulation model that allows experts to take practical decisions required.
Keywords: control system, estimated the cost of gas, the pressure loss, the absolute pressure of the gas, the resistance, focused consumers, linking the gas pressure, the diameter of the pipeline, the capacity, emergency situations, hydraulic calculation.
УДК 621.762
ОЦЕНКА ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ПРОЦЕССА
ЭЛЕКТРОЭРОЗИОННОГО ДИСПЕРГИРОВАНИЯ МЕДИ В ВОДЕ ДИСТИЛЛИРОВАННОЙ И КЕРОСИНЕ Хорьякова Наталья Михайловна, аспирант,
(e-mail: 79103114369@yandex.ru) Маховицкий Евгений Андреевич, студент, (e-mail: Mahovitsky96@mail.ru) Плохих Денис Олегович, студент, (e-mail: den.ploxix@yandex.ru) Малюхов Виталий Сергеевич, студент, (e-mail: homovetal@gmail.com) Юго-Западный государственный университет, г.Курск, Россия
В статье описаны режимы получения и их влияние на производительности процесса медных порошковых материалов методом электроэрозионного диспергирования из отходов электротехнической медной проволоки в водной среде.
Технология порошковой металлургии, которая начинается с получения металлических порошков, являются основой современных инновационных
