Диссертация (1026227), страница 35
Текст из файла (страница 35)
Однако применяемые в существующихустановках средства контроля не обладают необходимой разрешающейспособностью и не позволяют своевременно спрогнозировать начало развитияпостепенного отказа, а способны зафиксировать лишь наличие аварийнойситуации.Для реализации системы объективного контроля влажности воздуха навыходе из БОА возможно применение современных сорбционно-емкостныхгигрометров, обладающих малой постоянной времени и высокой разрешающейспособностью. Однако, при непрерывном режиме работы, их ресурсныехарактеристикииз-заналичияуглеводородныхсоединенийвпотокеосушенного воздуха резко сокращаются.
В рассматриваемых условиях этопозволяет рекомендовать применение системы контроля влажности воздуха вповторно-кратковременном режиме работы с установкой гигрометров вобводной линии, расположенной параллельно основному потоку осушенноговоздуха, по которой проходит лишь малая его часть. При этом процессизмерения следует производить в условиях максимальных нагрузок наприменяемые адсорберы.
В условиях использования многоадсорберныхустановок это позволяет заранее определить время отработки слоя сорбента водном из адсорберов без возникновения отказа всей установки в целом.217Поскольку нерасчетное повышение влажности на выходе из отработавшегоадсорбераможетбытьскомпенсированозасчетсмешенияобъемовосушенного воздуха в компенсационном ресивере БОА.Представленные рекомендации по усовершенствованию функциональныхсхемконденсационно-адсорбционныхустановокподготовкивоздухапозволяют осуществить совершенствование не только пневматических иэлектрических схем установок, но и существенно расширяют возможностиосновных видов систем их сигнализации и индикации, которые способныобеспечить оперативный доступ к необходимой информации в режимереального времени, как в рабочих помещениях установки, так и на другихуровнях АТК.Примерреализацииусовершенствованнойфункциональнойсхемыконденсационно-адсорбционной установки подготовки воздуха для кабельныхлиний связи на основе процессов КБА с регулируемым объемом воздуха иразъяснения по процессам, протекающим в основных блоках установки,включая режимы ее работы, а также основные виды применяемойсигнализации и индикации представлены в Приложениях 1 и 2.Результатыприменениепроведенныхразличныхисследованийпоказали,усовершенствованныхчтоэффективноефункциональныхсхемконденсационно-адсорбционных установок подготовки воздуха для кабельныхлиний связи невозможно без модернизации технологического цикла работыэтих установок, в том числе без введения различных вариантов егопрактической реализации, способных учитывать их реальные условияэксплуатации, включая негативное влияние внешней среды.4.2.
Поливариантный технологический цикл работы конденсационноадсорбционных установок подготовки воздуха на основе процессов КБАПроведенные исследования показали, что достижение максимальнойэффективности работы конденсационно-адсорбционных установок подготовки218воздуха для кабельных линий связи, невозможно на основе применениямоновариантного технологического цикла, используемого в современных КСУ.Врассматриваемыхусловияхможнорекомендоватьвнедрениеполивариантного технологического цикла, использующего функциональныеособенности многоадсорбционных установок на основе процессов КБА срегулируемым объемом воздуха, способного одновременно синхронизироватьработу конденсационного и адсорбционного методов очистки и осушкивоздуха с предоставлением возможности определения, регулирования иконтроля объемов воздуха, обрабатываемого в каждом цикле работыустановок.Здесьможнорекомендоватьвнедрениеследующихосновныхивспомогательных вариантов реализации технологического цикла работыконденсационно-адсорбционных установок:- Основной вариант реализации технологического цикла;- Вспомогательный вариант реализации технологического цикла;- Основной противоаварийный вариант реализации технологическогоцикла;-Вспомогательныйпротивоаварийныйвариантреализациитехнологического цикла.Основной вариант технологического цикла установки следует применятьпримаксимальныхрасходахосушенноговоздуха,когдаобъемыобрабатываемого воздуха, также достигают максимальных значений.Отличительной особенностью данного варианта следует считать наличиеповышенных скоростей в адсорберах установки.
Для их снижения, учитываяприменение моногоадсорберной схемы реализации процессов КБА, возможноодновременное включение в работу двух адсорберов при минимальныхрабочих давлениях как в начале, так и в конце цикла их работы.Подобное технологическое решение способно обеспечить реализациюобъемного метода измерения расходов воздуха непосредственно в составеустановки. При этом средний расход воздуха, подаваемый в кабели связи, в219течение каждого полуцикла может быть определен путем контроля изменениядавления и временных характеристик опорожнения ресивера КГ приповышенных рабочих давлениях цикла.
На основе регистрации времениработы компрессора КГ, это позволяет в каждом полуцикле произвести оценкусредней производительности компрессора, что необходимо для расчета объемавоздуха, обрабатываемого за один полуцикл. Кроме того, совместноевключение двух адсорберов сокращает процессы механического разрушениясорбента при их переключениях.Последующий перевод одного из адсорберов в режим регенерации, приналичии контроля аналогичных параметров, обеспечивает возможностьопределения тем же методом суммарного расхода воздуха, подаваемого вкабельные линии связи и на регенерацию.
В свою очередь это позволяетрассчитать длительность процесса регенерации, путем определения объемавоздуха, необходимого для реализации этого процесса.После перевода одного из адсорберов в режим регенерации в другомадсорбере возникает увеличение скорости движения потока осушаемоговоздуха, что соответствует наиболее неблагоприятным условиям его работы.Именно в этот момент времени наиболее целесообразно начинать измерениевлажности осушенного воздуха в обводной линии.
Для этого следует открытьсоответствующийклапаниосуществитьконтрольрасходавоздуха,подаваемого в гигрометр. Непосредственную регистрацию влажности воздухана выходе из БОА следует производить после превышения постояннойвремени измерителя в области наиболее низких рабочих давлений.По достижении времени, необходимого для эффективной реализациипроцесса регенерации, подачу воздуха снова следует осуществлять в обаадсорбера при закрытой обводной линии измерения влажности воздуха, приэтом подачу воздуха в обводную линию следует прекратить. После повторногозапуска компрессора КГ необходимо осуществить инверсию управляющихсигналов и повторить полуцикл на другом симметричном канале БОА.220Основной вариант реализации технологического цикла работы установкипредставлен в Приложении 2.При малых расходах воздуха, подаваемого в кабельные линии связи,целесообразноиспользоватьавтоматическийпереводустановкивовспомогательный вариант реализации технологического цикла, которыйобеспечивает высокую эффективность использования осушенного воздуха, засчет проведения начала процесса регенерации сорбента при пониженныхдавленияхвадсорберах.Необходимостьменьшегообъемавоздуха,используемого в процессе регенерации, предоставляет возможность болеепозднего переключения соответствующего адсорбера на стадию регенерации,что существенно сокращает потери воздуха в каждом полуцикле и сокращаетвоздействие на сорбент циклических нагрузок.
Циклограмма этого вариантатехнологического цикла представлена в Приложении 2.На нерасчетных режимах работы установки целесообразно применениеосновного варианта противоаварийного технологического цикла ее работы.Данный вариант технологического цикла аналогичен основному вариантутехнологического цикла работы установки с той лишь разницей, что егореализация должна осуществляется при более высоких давлениях.
Подобныйподход позволяет сократить требуемый объем воздуха и увеличить егофактическийобъем,подаваемыйнарегенерацию,чтообеспечиваетустойчивую работу установки. Циклограмма основного противоаварийноговарианта реализации технологического цикла работы установки представлена вПриложении 2.Если мероприятия, используемые в основном противоаварийном вариантетехнологического цикла, не дают положительного результата, установкадолжна автоматически переключаться на вспомогательный противоаварийныйвариант технологического цикла ее работы. Отличительной особенностьюданного варианта технологического цикла является использование всеговремени простоя компрессора КГ для реализации процесса регенерацииадсорбента.
Кроме того, данный вариант технологического цикла можно221рекомендоватьдляпроведенияисходнойрегенерациисорбентанепосредственно в составе самой установки. Циклограмма этого вариантапредставлена в Приложении 2.Рекомендуемыйполивариантныйтехнологическийциклработыконденсационно-асдорбционнных установок на основе процессов КБА срегулируемым объемом воздуха для кабельных линий связи способенобеспечить надежность и эффективность протекающих процессов в сочетаниис развитием и реализацией энергосберегающих технологий.Дляреализацииусовершенствованнойфункциональнойсхемыиполивариантного технологического цикла необходимо создание инженернойметодики расчета конденсационно-адсорбционной установки на основепроцессов КБА с регулируемым объемом воздуха.
По сравнению ссуществующими,даннаяметодикадолжнаобеспечиватьопределениедополнительных исходных данных для разработки процессов регулирования,управления и контроля.4.3.Отличительныеособенностиинженернойметодикарасчетаконденсационно-адсорбционных установок подготовки воздуха на основепроцессов КБАРасчет конденсационно-адсорбционной установки на основе процессовКБА с регулируемым объемом воздуха рекомендуется проводить в три этапа:I. Расчет основных технологических характеристик оборудования КГустановок.II. Расчет основных технологических характеристик оборудования БОАустановок.III.Определениеисходныхданныхдляразработкипроцессовуправления, регулирования и контроля.Отличительнойособенностьюпервогоэтапарасчетаявляетсянеобходимость учета эксплуатации КГ в повторно-кратковременном режиме222работы полупромышленных компрессоров при одновременном обеспечениибезопасности их эксплуатации в автономном режиме. В процессе расчета могутбыть использованы осредненные характеристики применяемого оборудованияКГ, полученные по результатам стационарных испытаний.В результате расчета появляется возможность проведения процессовоптимизации диапазонов изменения средней производительности компрессорав сочетании с варьированием объема ресивера КГ, а также определениенеобходимыхпараметровдлярасчетааппаратовтермовлажностнойподготовки воздуха при реализации конденсационного метода очистки иосушки воздуха.Блок-схема предлагаемой методики расчета основных технологическиххарактеристик оборудования КГ представлена на Рисунке 4.1, детализацияданной блок-схемы приведена в Приложении 3.По сравнению с существующими методиками расчета установок на основепроцессов КБА спецификой второго этапа предложенной методики расчетаявляется необходимость учета одновременного включения в работу двухадсорберов, что в свою очередь приводит к перекрытию периодов их работы вовремени.При расчете установки учитываются реальные свойства сорбента длявведенных ранее двух множеств адсорбтива изотермы адсорбции паров водына силикагеле, кинетическая стадия эволюции рассматриваемой системы«влажный воздух-силикагель», интенсивность случайных составляющихсорбционных процессов и ряд других.Оптимизация указанных параметров может быть проведена в режимематематического моделирования с применением разработанного программногообеспечения.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
