Спосіб визначення і контролю режимів роботи пиловловлювачів

Передбачуваний винахід відноситься до автоматики і може бути використаний в газовій промисловості для визначення і контролю режимів роботи пиловловлювачів на компресорних станціях магістральних газопроводів. Відомий спосіб автоматичного керування процесом очищення газу у електрофільтрі (А. с. СРСР № 1018696, кл. В 01D 46/46, G 05D 27/00, 1983, БВ №18), що включає вимірювання температури, хімічного складу і витрати газу, що очи щається, та напруги і току агрегатів живлення і регулювання напруги на агрегатах живлення з корекцією по температурі, хімічному складу і витраті газу, що очи щається, і в залежності від обчисленої по струму і напрузі агрегатів живлення величини чутливості провідності поля до зміни напруги. Даний спосіб автоматичного керування процесом очищення газу у електрофільтрі також, як і спосіб визначення і контролю режимів роботи пиловловлювачів, що заявляється, включає вимірювання витрати газу, що очищається. Однак, відсутність вимірювання тиску і витрати газу на спільному вході пиловловлювачів, визначення за величиною тиску газу на вході пиловловлювачів і за паспортними залежностями Qmin = f(Pвх ) і Qmax = f(Рвх) мінімального – Qmin і максимального – Qmax значень витрати газу через один пиловловлювач, розрахунку втрати тиску - D Р на пиловловлювачах за паспортною залежністю D Р = f(Pвх,Qп ), знаходження можливих і рекомендованих режимів роботи пиловловлювачів і формування їх масивів, ви ведення експлуатаційному персоналу інформації про можливі і рекомендовані режими роботи пиловловлювачів, за якою експлуатаційний персонал оцінює фактичний режим роботи пиловловлювачів, знижує ефективність відомого способу, тому що не дозволяє вибрати раціональний режим роботи встановлених на компресорній станції пиловловлювачів. Відомий спосіб автоматичного керування транспортуванням і очищенням конвертерного газу в мідеплавильному виробництві ( А. с. СРСР № 1011192, кл. В 01D 46/46, G 05D 27/00, 1983, БВ №14), шляхом вимірювання і регулювання тиску газу у напильовику кожного з конверторів і загальної витрати газу, що проходить через електрофільтри, при цьому регулювання витрати газу, що проходить через кожен електрофільтр, здійснюють у залежності від кількості працюючих конвертерів і коректують його в залежності від тиску газу перед електрофільтрами і його похідної. Даний спосіб автоматичного керування транспортуванням і очищенням конвертерного газу в мідеплавильному виробництві також , як і спосіб визначення і контролю режимів роботи пиловловлювачів, що заявляється, включає вимірювання витрати і тиску газу, що очищається. Однак, відсутність вимірювання тиску і витрати газу на спільному вході пиловловлювачів, визначення за величиною тиску газу на вході пиловловлювачів і за паспортними залежностями Qmin = f(Pвх ) і Qmax = f(Рвх) мінімального — Qmin і максимального — Qmax значень витрати газу через один пиловловлювач, розрахунку втрати тиску — D Р на пиловловлювачах за паспортною залежністю D Р = f(P вх,Q п), знаходження можливих і рекомендованих режимів роботи пиловловлювачів і формування їх масивів, виведення експлуатаційному персоналу інформації про можливі і рекомендовані режими роботи пиловловлювачів, за якою експлуатаційний персонал оцінює фактичний режим роботи пиловловлювачів, знижує ефективність відомого способу, тому що не дозволяє використовувати відомий спосіб на компресорних станціях магістральних газопроводів і вибрати раціональний режим роботи встановлених на компресорній станції пиловловлювачів. Найбільш близьким за технічною сутністю є спосіб автоматичного керування розподілом газових потоків між паралельно працюючими електрофільтрами ( А. с. СРСР № 1402366, кл. BO ID 46/46, ВОЗС 3/78, 1988, БВ № 22), що включає вимірювання температури і тиску газу на вході кожного з електрофільтрів, витрати газу через кожен електрофільтр і напруги і струму на електродах електрофільтрів, та розподіл потоків газу в залежності від температури газу на вході електрофільтрів і напруги і стр уму на електродах електрофільтрів і від часу, який пройшов з моменту останнього струшування їх електродів. Даний спосіб автоматичного керування розподілом газових потоків між паралельно працюючими електрофільтрами також, як і спосіб визначення і контролю режимів роботи пиловловлювачів, що заявляється, включає вимірювання витрати і тиску газу, що очищається. Однак, відсутність вимірювання тиску і витрати газу на спільному вході пиловловлювачів, визначення за величиною тиску газу на вході пиловловлювачів і за паспортними залежностями Qmin = f(Pвх ) і Qmax = f(Рвх) мінімального — Qmin максимального — Qmax значень витрати газу через один пиловловлювач, розрахунку втрати тиску — D Р на пиловловлювачах за паспортною залежністю D Р = f(Pвх,Qп), знаходження можливих і рекомендованих режимів роботи пиловловлювачів і формування їх масивів, виведення експлуатаційному персоналу інформації про можливі і рекомендовані режими роботи пиловловлювачів, за якою експлуатаційний персонал оцінює фактичний режим роботи пиловловлювачів, знижує ефективність відомого способу, тому що не дозволяє використовувати відомий спосіб на компресорних станціях магістральних газопроводів і вибрати раціональний режим роботи встановлених на компресорній станції пиловловлювачів. В основу передбачуваного винаходу поставлена задача підвищення ефективності способу визначення і контролю режимів роботи пиловловлювачів шляхом одержання можливості вибору раціонального режиму роботи пиловловлювачів, які працюють на компресорній станції магістрального газопроводу. Поставлена задача вирішується тим, що у відомому способі визначення і контролю режимів роботи пиловловлювачів, що включає вимірювання тиску і витрати газу, відповідно до винаходу тиск — Рвх і витрату - Q газу вимірюють на спільному вході пиловловлювачів, за величиною тиску газу на вході пиловловлювачів і за паспортними залежностями Qmin = f(Pвх ) і Q max = f(Рвх) визначають мінімальне - Qmin і максимальне - Qmax значення витрати газу через один пиловловлювач, і знаходять можливі і рекомендовані режими роботи пиловловлювачів, для чого послідовно визначають число пиловловлювачів — n (n = 1, 2,...N, де N - кількість пиловловлювачів, установлених на компресорній станції), починаючи з n = 1, при включенні яких витрата газу через один пиловловлювач — Qn = Q/n знаходиться в заданих межах, тобто виконується нерівність Qmin ≤ Qn ≤ Qmax, для кожного з отриманих чисел пиловловлювачів, для якого витрата газу через один пиловловлювач знаходиться в заданих межах, розраховують втрату тиску — D Р на пиловловлювачах за паспортною залежністю D Р = f(Pвх,Qп), і кожне число пиловловлювачів — n, для якого витрата газу через один пиловловлювач знаходиться в заданих межах, і втрату тиску — D Р на пиловловлювачах при цьому числі пиловловлювачів запам'ятовують у масиві можливих режимів роботи пиловловлювачів, крім того, кожне розраховане значення втрати тиску — D Р на пиловловлювачах порівнюють із припустимим значенням — D Рпр і, якщо воно не перевищує припустимого значення, то число пиловловлювачів — n, для якого витрата газу через один пиловловлювач знаходиться в заданих межах, і втрату тиску — D Р на пиловловлювачах при цьому числі пиловловлювачів запам'ятовують у масиві рекомендованих режимів роботи пиловловлювачів, закінчення процесу знаходження можливих і рекомендованих режимів роботи пиловловлювачів визначають за перевищенням знайденим числом пиловловлювачів — n кількості пиловловлювачів, установлених на компресорній станції — N, тобто при n>N, або за перевищенням мінімальним значенням витрати газу через один пиловловлювач – Qmin значення витрати газу через один пиловловлювач Qn, тобто при Qn < Qmin і, після цього, виводять експлуатаційному персоналу на екран і на друк інформацію про можливі і рекомендовані режими роботи пиловловлювачів, за якою експлуатаційний персонал оцінює фактичний режим роботи пиловловлювачів. Уведення вимірювання тиску — Рвх і витрати — Q газу на спільному вході пиловловлювачів, визначення за величиною тиску газу на вході пиловловлювачів і за паспортними залежностями Qmin = f(Pвх ) і Qmax = f(Рвх) мінімального — Qmin і максимального — Qmax значення витрати газу через один пиловловлювач, розрахунку втрати тиску — D Р на пиловловлювачах за паспортною залежністю D Р = f(Pвх,Qn) знаходження можливих і рекомендованих режимів роботи пиловловлювачів і формування їх масивів, виведення експлуатаційному персоналу на екран і на друк інформації про можливі і рекомендовані режими роботи пиловловлювачів, за якою експлуатаційний персонал оцінює фактичний режим роботи пиловловлювачів, дозволяє використовувати пропонований спосіб визначення і контролю режимів роботи пиловловлювачів на компресорних станціях магістральних газопроводів і, при цьому, вибирати раціональний, з погляду економічності, режим роботи встановлених на компресорній станції пиловловлювачів. Спосіб визначення і контролю режимів роботи пиловловлювачів реалізується таким чином. Пиловловлювачі призначені для очищення від різного роду механічних домішок газу, що надходить на компресорну станцію з магістрального газопроводу. На компресорній станції встановлюють пиловловлювачі одного типу. Для реалізації необхідного технологічного режиму роботи компресорної станції пиловловлювачі повинні забезпечити очищення певного установленого об'єму газу, який перекачується компресорною станцією, при цьому втрата тиску газу на пиловловлювачах не повинна бути вище заданої величини, обумовленої режимом роботи газотранспортної системи. У відповідності до зазначених вище вимог для пиловловлювачів, їх технічних можливостей і можливостей за технологічним режимом роботи компресорної станції змінювати у відомих межах обмеження на значення параметрів, зокрема, на припустиме значення втрати тиску на пиловловлювачах, для пиловловлювачів передбачено два види режимів роботи — можливі режими роботи, при яких забезпечується очищення певного установленого об'єму газу, який перекачується компресорною станцією, і рекомендовані режими роботи, при яких забезпечується очищення установленої витрати газу, який перекачується компресорною станцією, при втраті тиску газу на пиловловлювачах, яка не перевищує задану величину. Визначення режимів роботи пиловловлювачів виконується шляхом знаходження числа пиловловлювачів, необхідного для забезпечення перекачування певної установленого об'єму очищеного газу через компресорну станцію - можливих режимів роботи пиловловлювачів, і числа пиловловлювачів, з можливих, при яких забезпечується ще й задане значення втрати тиску газ у на пиловловлювачах рекомендованих режимів. Вибір режиму здійснюється експлуатаційним персоналом з рекомендованих і з можливих режимів виходячи із ситуації, що склалася при транспортуванні газу на магістральному газопроводі. Контроль режиму здійснюється експлуатаційним персоналом шляхом порівняння рекомендованого режиму з кількістю фактично працюючих пиловловлювачів. При визначенні і контролі режимів роботи пиловловлювачів використовують паспортні характеристики пиловловлювачів, а саме залежність мінімальної — Qmin і максимальної витрати газу — Qmax через пиловловлювач від тиску газу на спільному вході пиловловлювачів — Рвх, тобто залежності Qmin = f(Pвх ) і Qmax = f(Рвх) та паспортну характеристику, що описує залежність втрати тиску газу - D Р у пиловловлювачах від тиску газу на спільному вході — Р вх і витрати газу через один пиловловлювач — Q n, тобто залежність D Р = f(Pвх,Q n). Для зручності запису зазначених паспортних залежностей у пам'ять системи оперативнодиспетчерського керування і контролю, що реалізує пропонований спосіб, і для спрощення розрахунків паспортні залежності апроксимовані і використовуються у вигляді наступних формул: Q min = f (Pв х ) = a min + b min × Pв х ; Q max = f (Pв х ) = a max + b max × Pв х ; DR = f (Rв х , Q n ) = c + d × Q n + e × Rв х, де amin, b min, amax, bmax, c, d, e — коефіцієнти поліномів, апроксимуючих приведені вище паспортні залежності пиловловлювачів. Визначення числа пиловловлювачів, необхідного для забезпечення заданого значення втрати тиску газу на них при перекачуванні установленого об'єму очищеного газу через компресорну станцію, здійснюється з установленим періодом, відповідно до регламенту контролю режиму роботи компресорної станції, наприклад, один раз на годину. Для цього вимірюють і вводять у систему оперативнодиспетчерського контролю і керування, що реалізує пропонований спосіб, значення тиску — Pвx і витрати — Q газу на спільному вході пиловловлювачів. За величиною вхідного тиску визначають мінімальне — Qmin„ і максимальне — Qmax значення витрати газу через один пиловловлювач за паспортними залежностями Qmin = f(Pвх ) і Qmax = f(Рвх), установлюють число працюючих пиловловлювачів - n, рівним мінімальному значенню, наприклад, n = 1, обчислюють витрату газу через один пиловловлювач — Qn за формулою Qn =Q/n і перевіряють, знаходиться чи ні значення витрати газу через один пиловловлювач у заданих межах, тобто перевіряють виконання нерівності Qmin ≤ Qn ≤ Qmax. Для цього отримане значення витрати газу через пиловловлювач порівнюють з максимальним значенням витрати газу через один пиловловлювач. Якщо витрата газу через один пиловловлювач не більше, ніж максимальна величина витрати газу — Q max через один пиловловлювач, то значення витрати газу через пиловловлювач порівнюють з мінімальним значенням витрати газу — Q min через один пиловловлювач. Якщо витрата газу через один пиловловлювач не менше, ніж мінімальна величина витрати газу - Q^ через один пиловловлювач, то обчислюють втрату тиску — D Р на пиловловлювачах за формулою D Р = f(Pвх,Qn). Отримане число пиловловлювачів, що повинні працювати, і втрату тиску — D Р на них записують у масив можливих режимів роботи — [Nв] пиловловлювачів, крім того, величину втрати тиску — D Р порівнюють із припустимим значенням — D Р Якщо отримана величина втрати тиску — D Р не перевершує припустиму величину, то о тримане число пиловловлювачів, що повинні працювати, і втрату тиску — D Р на них записують у масив рекомендованих режимів роботи — [Nр] пиловловлювачів і, після цього, а також у випадках, якщо величина втрати тиску перевищує припустиме значення втрати, і, якщо витрата газу через один пиловловлювач більше, ніж максимальна величина витрати газу — Qmax через один пиловловлювач, збільшують на один число пиловловлювачів, що повинні працювати, порівнюють отримане число з кількістю наявних на компресорній станції пиловловлювачів і, якщо отримане число пиловловлювачів не більше кількості наявних на компресорній станції пиловловлювачів, то визначають нове значення витрати газу через один пиловловлювач і перевіряють виконання нерівності Qmin ≤ Qn ≤ Qmax. Якщо отримане число пиловловлювачів більше кількості встановлених на компресорній станції пиловловлювачів, або, якщо витрата газу через один пиловловлювач менше, ніж мінімальна величина витрати газу — Q min через один пиловловлювач, то визначають число фактично працюючих пиловловлювачів, і виводять експлуатаційному персоналу на екран і на друк інформацію про число фактично працюючих пиловловлювачів, інформацію масиву рекомендованих режимів і інформацію масиву можливих режимів. Одержання зазначеної інформації служить сигналом про те, що визначення режимів роботи пиловловлювачів закінчено. У цьому випадку оператор перевіряє, чи знаходиться фактичний режим роботи в числі рекомендованих і приймає рішення про зміну чи ні режиму роботи пиловловлювачів. Якщо рекомендовані режими роботи відсутні, то оператор повинний установити інший режим роботи пиловловлювачів, вибравши його з можливих з урахуванням того, що величина припустимих втрат тиску в цьому випадку більше встановленого значення. Якщо ж відсутні і можливі режими роботи, то оператор повинний установити інший режим роботи компресорної станції, а саме, збільшити значення припустимої втрати тиску на пиловловлювачах або розширити мінімальну і максимальну уставки по витраті через один пиловловлювач, якщо є така можливість за технологічним регламентом роботи компресорної станції. У випадку, якщо зміна режиму роботи компресорної станції неможлива за диспетчерськими і технологічними обмеженнями, то одержання інформації про відсутність рекомендованих і можливих режимів роботи є сигналом експлуатаційному персоналу або про те, що значення одного чи декількох обміряних параметрів невірні, тобто при вимірюваннях відбувся збій або який-небудь датчик вийшов з ладу, або про те, що з якихось причин змінений установлений технологічний режим роботи магістрального газопроводу. За цими сигналами експлуатаційний персонал повинний діяти відповідно до технологічного регламенту компресорної станції, наприклад, віддати розпорядження про перевірку справності вимірювальної системи і, при наявності несправності, про її усунення, а, у випадку справності вимірювальної системи, повідомити більш високому рівню керування магістральним газопроводом про неможливість підтримувати необхідний режим роботи компресорної станції і запросити розпорядження на те, як діяти у си туації, що склалася.