Пошук академічних текстів

Інформація × Реєстраційний номер 0824U002834, Дисертація доктора філософії На здобуття Доктор філософії Дата захисту 14-09-2024 Статус Захищена Назва роботи Забезпечення енергоефективності експлуатації складних газотранспортних систем в умовах їх неповного завантаження Здобувач Гершун Богдана Ігорівна, Керівник Грудз Володимир Ярославович Опонент Тітлов Олександр Сергійович Опонент Химко Ольга Мирославівна Рецензент Дорошенко Ярослав Васильович Рецензент Іванов Олександр Васильович Опис Гершун Б.І. Забезпечення енергоефективності експлуатації складних газотранспортних систем в умовах їх неповного завантаження. – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису.Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії за спеціальністю 185 – Нафтогазова інженерія та технології, галузь знань 18 – Виробництво та технології - Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу, Івано-Франківськ, 2023. Експлуатація транзитної газотранспортної системи в умовах неповного завантаження передбачає часті зміни обсягів транспортування газу, що викликає необхідність в оперативному прогнозуванні стаціонарних режимів роботи системи. Для прогнозування поведінки системи транспорту газу в умовах зміни режимів експлуатації важливо оцінити стан трубопроводів і компресорних станцій з метою вибору оптимального режиму експлуатації. Метою дисертаційної роботи є підвищення енергоефективності експлуатації складних газотранспортних систем, що працюють в умовах неповного завантаження, для ефективного використання енергоресурсів на транспортування. На основі дослідження стаціонарних режимів роботи газотранспортної системи при частій зміні обсягів перекачування газу запропоновано принцип побудови математичних моделей для оперативного керування газотранспортною системою, який характеризується достатньою точністю і високою швидкістю реалізації прогнозних параметрів. В основу моделей покладено метод інтегральних коефіцієнтів впливу, які визначаються за параметрами попередніх режимів. Це дозволяє оперативно визначити тиски і витрати газу в любій точці системи. Побудовано математичну модель газопроводу з врахуванням впливу компресорних стацій на основі класичних рівнянь енергії газового потоку і нерозривності з використанням -функцій Дірака. Реалізація створеної математичної моделі шляхом застосування інтегральних перетворень Фур’є і Лапласа дозволила отримати в аналітичній формі залежність, що відображає закон коливання в часі масової витрати газу в початковому і кінцевому перерізі газопроводу. Побудовані залежності тренду продуктивності газотранспортної системи на її початку і в кінці показали вплив розміщення компресорної станції в газотранспортній системі, зокрема її порядкового номеру на трасі, на характер і тривалість нестаціонарного процесу, викликаного її зупинкою. Отримані результати рекомендується використати при прогнозуванні режимів роботи газотранспортних систем за умови їх неповного завантаження. При неповному завантаженні системи процес формування депресії тиску в кожний поточний момент при зміні величини продуктивності є нестаціонарним і характеризується коливанням тисків з певною частотою і амплітудою. Суперпозиція тисків при верхній граничній лінії депресії може призвести до перевищення початкового тиску понад допустимий. Для запобігання перенавантаженню трубопроводу пропонується знижувати початковий тиск по відношенню до максимального. Отримана розрахункова залежність на основі результатів моделювання нестаціонарного процесу з використанням фактичних даних протікання нестаціонарних процесів в газопроводах трансукраїнської газотранспортної системи. Оптимальним режимом вважається режим, для якого критерій оптимальності, який характеризує енерговитрати на транспорт, приймає мінімальне значення. Енерговитрати газу на транспорт, які можна виразити в еквівалентних обсягах газу як енергоносія, пропонується розділити на витрати паливного газу для приводу газоперекачувальних агрегатів, які пропорційні його потужності, і витрати технологічного газу для підтримання тиску в трубопроводах.Тоді мінімум енерговитрат відповідатиме мінімуму сумарних витрат газу, які є сумою паливного і технологічного газу. Збільшення кількості технологічного газу в трубах призводить до зростання робочих тисків, а, значить, до зменшення енергетичних втрат при транспорті, одже, до зменшення витрати паливного газу. Тому при оптимальному режимі сума витрат паливного і технологічного газу має мінімум. Запропонований принцип оптимізації режимів реалізується методом конкуруючих варіантів, які відрізняються максимальними робочими тисками. Керування режимами газотранспортної системи зводиться до керування режимами роботи компресорних станцій, враховуючи можливість їх експлуатації чи тимчасової зупинки. Принцип оптимального керування режимами роботи багатоцехової КС базується на рівномірному розподілі енергонавантаження між цехами і при цьому забезпечення роботи кожного з агрегатів в режимі, близькому до номінального. Завдання пошуку оптимального варіанту роботи багатоцехової компресорної станції є завданням пошуку оптимального плану розподілу навантажень між окремими її цехами. При цьому виходячи з мінімуму сумарних енергетичних витрат з урахуванням відповідних технологічних обмежень. Дата реєстрації 2024-08-02 Додано в НРАТ 2024-09-19 Закрити