Розробка інтелектуальної системи керування технологічним комплексом вторинної конденсації виробництва аміаку
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2022.252383Ключові слова:
виробництво аміаку, вторинна конденсація, енергоефективність, підсистема прийняття рішень, комп’ютерне керуванняАнотація
Проведено аналіз умов функціонування технологічного комплексу вторинної конденсації (ТКВК) типового агрегату синтезу аміаку серії АМ-1360 із застосуванням системно-керувального підходу. Визначені координати векторів керування та зовнішніх збурень. Розроблено алгоритм прогнозування координат вектора керування для підсистеми підтримки прийняття рішень в умовах дії зовнішніх збурень для такого складного інерційного об’єкта з великою металоємністю як ТКВК.
Методом математичного моделювання за розробленим алгоритмом визначені закономірності та кількісні залежності впливу зовнішніх збурень, таких як температура первинної конденсації та витрата циркуляційного газу на ефективність процесів теплообміну ТКВК. Встановлена закономірність збільшення теплових потоків та координат вектора керування з підвищенням температури первинної конденсації. Визначена параметрична чутливість координат вектора керувань в умовах зміни температури первинної конденсації, яка у порівнянні із витратою циркуляційного газу перевищує її більш ніж у шість разів.
Виконана програмна реалізація алгоритму із застосуванням середовища MATLAB забезпечує завдяки вбудованій в нього клієнтської частини (ОРС-клієнт) вільний програмний доступ до поточних даних технологічного процесу. Розроблено функціональну структуру комп’ютерно-інтегрованої технології ТКВК із запропонованою підсистемою корекції в режимі супервізорного керування. Здійснена практична реалізація рішень щодо корекції додатковим апаратно-програмним забезпеченням на базі програмованого логічного контролера VIPA та SCADA-системи Zenon.
Впровадження розробленої системи забезпечує стабілізацію температури вторинної конденсації на регламентному рівні –5 °С, що дозволяє знизити споживання природного газу майже на 1 млн.нм3 на рік
Посилання
- Liu, H. (2014). Ammonia synthesis catalyst 100 years: Practice, enlightenment and challenge. Chinese Journal of Catalysis, 35 (10), 1619–1640. doi: https://doi.org/10.1016/s1872-2067(14)60118-2
- Malhotra, A., Gosnell, J. (2012). KBR PURIFIER™ Technology and Project Execution Options for Ammonia Plants. 25th AFA international fertilizers technology conference Sustainability Driving the Future. Dubai. Available at: https://www.arabfertilizer.org/uploads/events/3/files/120717144118_proceeding.pdf
- Babichenko, A., Velma, V., Babichenko, J., Kravchenko, Y., Krasnikov, I. (2017). System analysis of the secondary condensation unit in the context of improving energy efficiency of ammonia production. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (6 (86)), 18–26. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.96464
- Chen, Y., Han, W., Jin, H. (2016). Analysis of an absorption/absorption–compression refrigeration system for heat sources with large temperature change. Energy Conversion and Management, 113, 153–164. doi: https://doi.org/10.1016/j.enconman.2016.01.063
- Galimova, L. V., Vedeneyeva, A. I. (2015). Energy saving system absorption refrigerating machine of ammonia synthesis installation: performance analysis and thermodynamic perfection evaluation. Vestnik mezhdunarodnoy akademiyi holoda, 4, 55–60. Available at: https://cyberleninka.ru/article/n/otsenka-stepeni-termodinamicheskogo-sovershenstva-na-osnove-analiza-raboty-deystvuyuschey-absorbtsionnoy-holodilnoy-ustanovki
- Babichenko, A., Babichenko, J., Kravchenko, Y., Velma, S., Krasnikov, I., Lysachenko, I. (2018). Identification of heat exchange process in the evaporators of absorption refrigerating units under conditions of uncertainty. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1 (2 (91)), 21–29. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.121711
- Zhang, S., Dai, L., Gao, Y., Xia, Y. (2020). Adaptive interpolating control for constrained systems with parametric uncertainty and disturbances. International Journal of Robust and Nonlinear Control, 30 (16), 6838–6852. doi: https://doi.org/10.1002/rnc.5140
- Wu, H., Wang, W., Ye, H. (2013). Robust state estimation for linear systems with parametric uncertainties and quantised measurements. International Journal of Systems Science, 46 (3), 526–534. doi: https://doi.org/10.1080/00207721.2013.807387
- Larsen, K. R., Monarchi, D. E., Hovorka, D. S., Bailey, C. N. (2008). Analyzing unstructured text data: Using latent categorization to identify intellectual communities in information systems. Decision Support Systems, 45 (4), 884–896. doi: https://doi.org/10.1016/j.dss.2008.02.009
- Fronk, B. M., Garimella, S. (2016). Condensation of ammonia and high-temperature-glide ammonia/water zeotropic mixtures in minichannels – Part I: Measurements. International Journal of Heat and Mass Transfer, 101, 1343–1356. doi: https://doi.org/10.1016/j.ijheatmasstransfer.2016.05.049
- Babichenko, A. K., Podustov, M. O., Kravchenko, Y. O., Krasnikov, I. L. (2020). Energy-efficienty computer integrated technology for control of the secondary condensation process of production of ammonia. Colloquium-journal, 2 (54), 8–11. doi: https://doi.org/10.24411/2520-6990-2020-11285
- Wang, L., Liu, J., Zou, T., Du, J., Jia, F. (2018). Auto-tuning ejector for refrigeration system. Energy, 161, 536–543. doi: https://doi.org/10.1016/j.energy.2018.07.110
- Wang, X., Zhang, Y., Tian, Y., Li, X., Yao, S., Wu, Z. (2021). Experimental investigation of a double-slider adjustable ejector under off-design conditions. Applied Thermal Engineering, 196, 117343. doi: https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2021.117343
- Chrysostomou, K., Chen, S. Y., Liu, X. (2009). Investigation of users’ preferences in interactive multimedia learning systems: a data mining approach. Interactive Learning Environments, 17 (2), 151–163. doi: https://doi.org/10.1080/10494820801988315
- TDC 3000 Architecture. Available at: https://www.eeeguide.com/tdc-3000-architecture/
- Babichenko, A. K., Podustov, M. О., Kravchenko, Y. O., Babichenko, Y. A. (2019). Formation of the information array of the identifier of the adaptive control system of the ammonia production condensation unit with uncertainties. Bulletin of the National Technical University “KhPI” A Series of “Information and Modeling”, 13 (1338), 25–33. doi: https://doi.org/10.20998/2411-0558.2019.13.03
- Boyko, O. A., Golinko, A. A., Protsenko, S. N. Vozmozhnosti vzaimodeystviya SCADA sistemy zenon s vneshnim programmnym obespecheniem. Available at: https://www.svaltera.ua/press-center/articles/8773.php
- Vizualizatsiya. Dyspetcherske keruvannia. Zbir ta analiz danykh. Prohramno-tekhnichnyi kompleks ZENON. Available at: https://www.copa-data.com.ua/files/pdf/zenon_raskladka_2016.pdf
- Erciyes, K. (2019). Distributed Real-Time Systems: Theory and Practice. Springer, 359.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2022 Anatolii Babichenko, Yana Kravchenko, Juliya Babichenko, Ihor Lysachenko, Igor Krasnikov, Volodymyr Velma
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
