3. Газды сепарациялау процесі автоматты реттеудің нысаны ретінде

Автоматты реттеу нысаны ретіндегі газды сепарациялау процесінің құрылымдық сұлбасы 2.4 суретте келтірілген.

Р_г – сепаратордағы газдың қысымы; Н_с – конденсат деңгейі; U₁, U₂, U₃ – әсерді басқарушы; P₁, P₂, P₃ – құбырдағы қысымның ауытқуы.

2.4 Сурет – Автоматты реттеу нысаны ретіндегі газды сепарациялау процесінің құрылымдық сұлбасы

Сепарациялау қондырғысының автоматты реттеу нысаны ретіндегі зерттеу нәтижесі келесіні көрсетті: сепарация процесінің тиімділігінің жоғарғы көрсеткіші негізгі параметрлер режимдерін, яғни газ-сұйықтық фазасының үйлестіру деңгейі және сепаратордағы газдың қысымын тұрақтандыру арқылы жүзеге асуы мүмкін.

Газ механикалық қоспаларға және сұйықтықтық тамшыларға қанық болады, бұл ретте олар газды тасымалдау жүйесінде газдың қысымының ауытқуына әкеледі. Сондықтан газ тасымалдау әрі тазалау жүйесінде газдың тұрақты қысымда болуы маңызды рөлге ие.

Сепарация процесін реттеу үшін бөлшектердің газды ортада тұну заңдылығын анықтау қажет. Газдың жылдамдығы бөлшектердің тұну жылдамдығынан төмен болғанда, бөлшектер камера түбіне шөгеді.

Қатты бөлшек қозғалысына бірнеше күш әсер етеді, сол күштердің өзара әрекетін сипаттайтын теңдеу (2.2) құрастырамыз [10]. Оны шешу үшін сыртқы күш табиғатын және ауырлық күші әсеріндегі бөлшектің кедергісін анықтаймыз. Тұну жылдамдығы тұрақты, тұнуға өзге бөлшектер кедергі келтірмейді және тұну өтетін орта шектелмеген деп есептеп, келесі теңдеулер жазылды:

(2.1)

, (2.2)

мұнда – үдеу, м/с²;

g – еркін түсу үдеуі, м/с²;

– сепаратордағы газдың тығыздығы, кг/м³;

– бөлшектің тығыздығы, кг/м³;

– кедергі коэффициенті;

– бөлшектің массасы, кг;

– тұнатын бөлшектердің көлденең қимасының ауданы, м².

Шар тәрізді бөлешектің тұну жылдамдығы анықтау үшін (2.2) теңдеуі (2.3) түріне келеді [10]

, (2.3)

мұнда – бөлшектің диаметрі, м.

4. Газды сепаратордың беріліс функциясы

Реттеу нысаны газды гравитациялы сепаратордағы газ қысымы болып табылады.

Реттеуіштің баптауын және газды гравитациялы сепаратордағы қысымды автоматты реттеу жүйесін есептеу қажет.

(2.1-2.3) теңдеулеріне сәйкес газды сепаратордың беріліс функциясы кешігуі жоқ бірінші ретті апериодты буын [11]

. (2.4)

Басқару нысанның параметрлері:

• нысанның тұрақты уақытысы Т_н=2,103с;

• кешігу уақытының тұрақтысы K_н=1,61.

Нысанның өтпелі сипаттамасы 2.5 суретте келтірілген.

2.5 Сурет – Газ қысымын реттеу жүйесі үшін сепаратордың өтпелі сипаттамасының графигі

Нысанның беріліс функциясы

.

5. Өндірістегі қысымды автоматты реттеу жүйесінің контурын зерттеу

Өндірістік реттеуіш (ӨР) (П-реттеуіш), орындаушы механизм (ОМ) және реттеуші (РЭ) элемент, басқару нысаны (БН) және кері байланыс датчигінен (Д) тұратын газдың сапасын қысым бойынша автоматты реттеу жүйесі берілген. Берілген Х сигналы және БН кірісіндегі сырқы әсер f ескерілді [11].

Статикалық режимдегі газ қысымын автоматты реттеу жүйесінің (АРЖ) құрылымдық сұлбасы 2.6 суретте келтірілген.