Математична модель надійності та ефективності роботи насосного агрегата нафтоперекачувальної станції
/ 0
- Деталі
- Категорія: Геотехнічна і гірнична механіка, машинобудування
- Останнє оновлення: 19 листопада 2017
- Опубліковано: 19 листопада 2017
- Перегляди: 3391
Authors:
В.С.Костишин, д-р техн. наук, проф., Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу, завідувач кафедри електропостачання та електрообладнання промислових підприємств, м. Івано-Франківськ, Україна, е-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.">Kostyshyn@nung.edu.ua
І.І.Яремак, Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу, асистент кафедри електропостачання та електрообладнання промислових підприємств, м. Івано-Франківськ, Україна, е-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.">yaremak_iryna@ukr.net
Abstract:
Мета. Створення математичної моделі ефективності й надійності роботи насосного агрегата (НА) нафтоперекачувальної станції (НПС) на основі системи відносних одиниць і методології системного підходу, що містить електричну, гідравлічну й механічну підсистеми та відображає енергетичні входи-виходи відцентрового насоса (ВН) і синхронного двигуна (СД).
Методика. Розроблені математичні моделі НА НПС як об’єкта керування, синтезовані на основі системного підходу з урахуванням впливу їх режимів роботи на надійність і ефективність СД та ВН. Це дало змогу визначити оптимальні режими роботи НА НПС і розробити заходи для їх реалізації.
Результати. На основі системного підходу сформована модель НА НПС як єдиної системи з підсистемами різної фізичної природи. Математична модель ефективності й надійності СД і ВН формалізована у вигляді поліномів, розраховані числові значення їх коефіцієнтів. Встановлено, що екстремальні значення показників ефективності й надійності досягаються за різних значень витратного навантаження, що вимагає залучення методів багатокритеріальної оптимізації.
Наукова новизна. На основі системного підходу формалізована математична модель НА НПС, що дає можливість урахувати вплив зміни режиму роботи НА на показники ефективності й надійності роботи СД і ВН. Встановлено, що екстремальні значення показників ефективності й надійності СД і ВН досягаються за різних значень витратного навантаження.
Практична значимість. Створення математичних моделей, що дозволяють оцінити вплив зміни витратного навантаження НПС на показники ефективності й надійності роботи СД і ВН з метою вибору оптимального режиму роботи НА НПС без проведення дорогих натурних експериментів.
References:
1. Gulich, J. F., 2014. Centrifugal Pumps. 3rd ed. Springer-Verlag Berlin Heidelberg. ISBN 978-3-642-40114-5.
2. Yin Luo, Shouqi Yuan, Hui Sun and Yihang Guo, 2015. Energy-saving control model of inverter for centrifugal pump systems. Advances in Mechanical Engineering, 7(7), рр. 1–12.
3. Marchi1, A., Simpson1, A. R. and Ertugrul, N., 2012. Assessing variable speed pump efficiency in water distribution systems, Drinking Water Engineering and Science, 5, рр. 15–21.
4. Shabanov, V. A. and Bondarenko, O. V., 2012. Objective functions and the optimization criteria pumping oil by pipeline with variable frequency drives main pumps”, Electronic scientific journal. Neftegazovoe delo - Oil and Gas Business, 4, pp. 10‒17 [pdf]. Available at: <http://www.ogbus.ru/authors/Shabanov/Shabanov_12. рdf> [Accessed 10 January 2017].
5. Korshak, A. A. and Muftahov, Y. M., 2005. Technology calculation of the main oil pipeline. Ufa: DizaynPoligrafServis.
6. Kitaiev, A. V. and Glukhova, V. I., 2010. Analysis of the synchronous motor with nonsalient pole rotor according to catalog. Automation. Automation. Electrotechnical complexes and systems, 1(25), pp. 18‒25.
7. Kostyshyn, V. S., 2000. Simulation modes of centrifugal pumps based on electrohydraulic analogy. Ivano-Frankivsk: Ivano-Frankivsk National Technical University of Oil and Gas.
8. Kostyshyn, V. S. and Kurliak, P. O., 2015. Simulation of performance characteristics of centrifugal pumps by the electro-hydrodynamic analogy method. Journal of Hydrocarbon Power Engineering, 2(1), рp. 24‒31.
9. Pivnyak, G. G., Zhezhelenko, I. V., Papaika, Y. A. and Nesen, L. I., 2016. Transients in Electric Power Supply Systems. 5th ed. Trans Tech Publications Ltd, Switzerland.
10. Ahonen, T., 2011. Monitoring of centrifugal pump operation by a frequency converter. Doctor of Science (Technology). Lappeenranta University of Technology, Finland. ISBN 978-952-265-075-7.
 5_2017_Kostyshyn
|
|
 2017-11-15  2.18 MB  936 |
|
Архів журналу