СТАБИЛИЗАЦИЯ ДАВЛЕНИЯ В РЕКТИФИКАЦИОННОЙ КОЛОННЕ ТРАНСПОРТАБЕЛЬНОЙ ГАЗОДОБЫВАЮЩЕЙ СТАНЦИИ ПРИ ПОЛУЧЕНИИ АЗОТА

В.И. Ряжских; А.М. Кокарев; М.И. Слюсарев

doi:10.14529/power190301

Авторы

В.И. Ряжских Воронежский государственный технический университет, г. Воронеж
А.М. Кокарев Военный учебно-научный центр ВВС «Военно-воздушная академия», г. Воронеж
М.И. Слюсарев Военный учебно-научный центр ВВС «Военно-воздушная академия», г. Воронеж

DOI:

https://doi.org/10.14529/power190301

Ключевые слова:

энергоиспользующие установки, тепловые возмущения, стабилизация давления, ректификация воздуха, получение азота, имитационное моделирование

Аннотация

Использование в энергоиспользующих установках непрерывного действия процессов и аппаратов с апериодичностью приводит к возмущению термодинамических параметров материальных потоков. Применительно к транспортабельной газодобывающей станции рассмотрена задача стабилизации давления в ректификационной колонне получения жидкого азота с целью повышения эффективности функционирования воздухоразделительной установки при внесении в дроссельный поток питания теплового возмущения, обусловленного переходом адсорберов блока очистки воздуха на параллельный режим работы. На основании производственных испытаний газодобывающей станции ТКДС-100В и имитационного моделирования с использованием разработанного математического описания, реализованного в среде MATLAB/Simulink, установлены закономерности динамики давления в ректификационной колонне получения азота. Обоснован метод стабилизации давления, основанный на временном прекращении отбора дистиллята.

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.

Библиографические ссылки

Perry, R.H. Perry’s Chemical Engineers’ Handbook / R.H Perry, D.W. Green. – N.-Y.: McGraw-Hill, 2008. – 2728 p.

Хаузен, Х. Теплопередача при противотоке,прямотоке и перекрестном токе / Х. Хаузен. – М.: Энергоиздат, 1981. – 384 с. DOI: 10.1007/978-3- 642-88686-7_3

Кирсанов, Ю.А. Циклические тепловые процессы и теория теплопроводности в регенеративных воздухоподогревателях / Ю.А. Кирсанов. – М.: Физматлит, 2007. – 240 с.

Improvement of Integrated Gasification Combined Cycle Performance Using Nitrogen from the Air Separation Unit as Turbine Coolant / S.Y. Yoon, B.S. Choi, J.H. Ahn, T.S. Kim // Applied Thermal Engineering, – 2019. – Vol. 151. – P. 163–175. DOI: 10.1016/j.applthermaleng.2019.01.110

Thermodynamic Evaluation of the Novel Distillation Column of the Air Separation Unit with Integration of Liquefied Natural Gas (LNG) Regasification / S. Chen, X. Dong, J. Xu et al. // Energy. – 2019. – Vol. 171. – P. 341–359.

Захаров, М.К. Многоколонная ректификация как способ энергосбережения при разделении зеотропных бинарных систем / М.К. Захаров, В.Д. Моисеева // Химическая промышленность. – 2003. – № 9. – С. 35–42.

Криогенные системы. Т. 2: Основы проектирования аппаратов, установок и систем / А.М. Архаров, И.А. Архаров, В.П. Беляков и др. – М.: Машиностроение, 1999. – 719 с.

Наринский, Г.Б. Ректификация воздуха / Г.Б. Наринский. – М.: Машиностроение, 1978. – 248 с.

Кокарев, А.М. Анализ работы воздухоразделительной установки ТКДС-100В в режиме получения жидкого азота / А.М. Кокарев, А.Л. Гунин, М.И. Слюсарев // Авиакосмические технологии (АКТ-2017): тр. VIII междунар. науч.-техн. конф. и шк. молодых ученых, аспирантов и студентов. – Воронеж: ООО Фирма «Элист», 2017. – С. 167–172.

Skogestad, S. Dynamics and control of distillation columns – a critical survey / S. Skogestad // Modeling, Identification and Control. – 1997. – Vol. 18, no. 3. – P. 177–217.

Choe, Y.-S. Rigorous Dynamic Models of Distillation Columns / Y.-S. Choe // MSE Thesis. – Bethlehem, Lehigh University. – 1985. – P. 73.

Roffel, B. First principles dynamic modeling and multivariable control of a cryogenic distillation process / B. Roffel, B.H.L. Betlem, J.A.F. de Ruijter // Computers and Chemical Engineering. – 2000. – Vol. 24. – P. 111–123. DOI: 10.1016/S0098- 1354(00)00313-6

Luyben, W.L. Process Modeling, Simulation and Control for Chemical Engineers / W.L. Luyben. – McGraw-Hill, 1999. – 741 p.

Zhu, G.Y. Low-order dynamic modeling of cryogenic distillation columns based on nonlinear wave phenomenon / G.Y. Zhu, M.A. Henson, L. Megan // Separation and Purification Thechnology. – 2001. – Vol. 24. – P. 467–487. DOI: 10.1016/S1383- 5866(01)00147-2

Расчет коэффициента относительной летучести смеси азот-кислород по экспериментальным данным / А.А. Хвостов, А.А. Журавлев, М.И. Слюсарев, А.А. Воробьев // Новое в технологии и технике функциональных продуктов питания на основе медико-биологических воззрений: материалы VI Междунар. науч.-техн. конф. / Воронеж. гос. ун-т инж. технол. – Воронеж:

ВГУИТ, 2017. – С. 987–991.

Рамм, В.М. Абсорбция газов / В.М. Рамм. –М.: Химия, 1976. – 656 с.

Борзенко, Е.И. Установки и системы низкотемпературной техники. Автоматизированный расчет и моделирование процессов криогенных установок и систем / Е.И. Борзенко, А.В. Зайцев. – СПб.: СПбГУНиПТ, 2006. – 232 с.

Теплофизические свойства криопродуктов / Л.А. Акулов, Е.И. Борзенко, В.Н. Новотельнов, А.В. Зайцев. – СПб.: Политехника, 2012. – 243 с.

Романков, П.Г.Методы расчета процессов и аппаратов химической технологии / П.Г. Романков, В.Ф. Фролов, О.М. Флисюк. – СПб.: Химиздат. – 2009. – 544 с.

Рид, Р. Свойства газов и жидкостей / Р. Рид, Дж. Праусниц, Т. Шервуд. – Л.: Химия, 1982. – 592 с. DOI: 10.1002/aic.690240634