СИНТЕЗ СТРУКТУРНОЇ СХЕМИ НАГРІВНИКА НАФТИ ЯК ОБ’ЄКТА АВТОМАТИЧНОГО КЕРУВАННЯ

Анотація

У нафтогазовій промисловості останнім часом стали застосовувати шляхові нагрівники нагрівання нафти (конденсату), у яких на відміну від прямого підігріву димовими газами, забезпечується рівномірне нагрівання продукту, що запобігає появі аномально гарячих ділянок, які можуть бути причиною виникнення аварійних ситуацій – розривів труб, витікання нафти, вибухів. Для підтримання технологічного процесу – нагріву робочого продукту – в заданих межах використовують локальну систему автоматичного регулювання температури продукту на виході нагрівника. Недоліком такої системи є те, що зовнішні збурення, які діють на об’єкт, враховуються системою за допомогою від’ємного зворотного зв’язку. Оскільки об’єкт має значну інерційність, то опосередковане врахування системою зовнішніх впливів приводить до значного погіршення якості процесу керування. Створення системи автоматичного керування процесом нагрівання робочого продукту, з підвищеними показниками якості процесу керування, можливе лише на основі математичної моделі, яка описує динаміку передачі тепла від жарових труб через проміжний теплоносій до робочого середовища. У роботі математична модель нагрівника подана у просторі станів, яка має векторну форму, що дало змогу спростити як процес лінеаризації, так і процес виключення проміжних змінних. Аналіз отриманої моделі показав, що динаміка нагрівача нафти (конденсату) характеризується дев’ятьма передавальними функціями. Розроблена структурна схема нагрівника стане основою для розроблення системи автоматичного керування шляховим нагрівачем нафти з покращеними показниками якості керування.