بخشی از مقاله
چکیده: رشد روز افزون بکارگیری مواد نفتی و گاز در صنایع، پالایشگاهها، نیروگاهها، خودروها و منازل و ایجاد تحول در فرهنگ بهرهبرداری از سوختها در مصارف عمومی و برخورداری ایران از منابع عظیم نفت و گاز، باعث شده که هر روز شاهد افزایش شبکههای خطوط لوله برای انتقال مواد نفتی به پالایشگاه و ... در اقصی نقاط کشور و حتی کشورهای همسایه باشیم.
پالایشگاههای نفت کشور وظیفه فرآورش و تولید انواع فرآوردههای نفتی، اعم از فرآوردههای اصلی شامل گاز مایع، بنزین، نفت سفید، نفتگاز، نفتکوره و فرآوردههای ویژه شامل انواع روغنهای موتور و صنعتی، گوگرد، حلالها، قیر و ... را دارا میباشد. توربین های متعددی ممکن است در صنعت نفت بکار برده شود، اما توربینی که در این سمینار در نظر گرفته شده است توربین نوع رستون TA میباشد، که ممکن است در معرض چالشهای زیادی قرار گیرد. در این سمینار سعی شده است تا این چالشها را کنترل کنیم. برای کنترل چالشهای نفتی در این مقاله از کنترل کننده PID شبکههای عصبی فازی استفاده کردهایم.
مقدمه
این مقاله دارای چهار قسمت میباشد که عبارتند از: فصل اول توربینهای نوع رستون TA را مورد بررسی قرار داده است. فصل دوم به کنترل چالشهای نفتی توربین رستون TA توسط کنترل کنندههای PID می پردازد و در فصل سوم به کنترل چالشهای نفتی توربین رستون TA توسط کنترل کنندههای MPC می پردازد. و در فصل چهارم نتیجه گیری بیان شده است.
توربین رستون - TA -
توربینهایی که در انتقال نفت استفاده میشوند از نوع رستون TA میباشد. حال در این قسمت به توضیح این نوع توربینها میپردازیم. قدرت توربین رستون TA در شرایط جوی استاندارد - دمای محیط 15 درجه سلیسیوس و فشار جو psi 14. 7 - 1830 اسب بخار است. حداکثر درجه حرارت مجاز گاز در شرایط عادی 840 درجه سلیسیوس است. حداکثر درجه حرارت گاز داغ در زمان اخطار - - warning برابر 855 درجه سلیسیوس می باشد، یعنی پس از اینکه دمای گاز به 855 درجه سلیسیوس رسید چراغ اخطار توربین روشن می شود.
حداکثر درجه حرارت گاز داغ در زمان خاموش - shutdown - برابر 855 درجه سلیسیوس می باشد، یعنی پس از اینکه دمای گاز به 855 درجه سلیسیوس رسید توربین خاموش می شود و چراغ اخطار high temperatur max روشن می شود. سرعت کمپرسور توربین در شرایط عادی 11600 دور در دقبقه است. سرعت توربین نیرو در شرایط عادی 6000 دور در دقیقه است. سرعت محور بازده - out put shaft - بستگی به نوع چرخدنده دارد.
سرعت ئور بیش از حد - overspeed - ده درصد افزایش سرعت محور بازده از دور تنظیمی محور بازده نوسان سرعت توربین - permanent droop - بدون بار و یا بار مثبت و منفی 4 درصد سرعت بدس آمده است. روغن روغن کاری - luboil - حداکثر فشار روغن در شرایط معمولی 20 تا psi 23 و حداقل فشار روغن psi 13 حداکثر درجه حرارت روغن 66 درجه سلیسیوس در زمان اخطار حداکثر درجه حرارت روغن 74 درجه در زمان خاموش شدن نوع روغن مصرفی HB100 است. نوع سوخت مصرفی گاز طبیعی - خشک - است. بطور کلی توربین رستون TA با قدرت مفید 1750 اسب بخار - brake horse power - شامل 3 بخش عمده زیر می باشد:
- 1 اجزای اصلی توربین
- 2 اجزای کمکی
- 3 سیستم ها
-3 کنترل کننده : MPC
در ابتدا به کنترل کننده از پیش تعیین کننده یا MPC می-پردازیم. این نوع کنترل همانطور که از نامش پیداست از پیش تعیین کننده است. یکی از مهم ترین مشکلات این نوع کنترل، مشکل عددی است. به همین دلیل میبایست از روش مقیاس بندی استفاده کنیم. اولین مسیری که در این نوع کنترل باید برویم استفاده از مقیاس مناسب است که در کنترل بسیار مهم است. سیستمهایی که حتی کاراکتر بندی آنها در زمانهای ثابت متفاوت هستند، معادلات زیاد و متفاوتی برای بهبود آنها بکار میروند اما در کل باعث نامرغوب بودن این سیستمها می-شوند. مقیاس مناسب میتواند این مشکلات را کاهش دهد.
