Система управління технологічним процесом рекуперації тепла на компресорних станціях

Abstract

Магістерська робота на отримання ступеня магістра з автоматизації за спеціальністю 174 – Автоматизація, комп'ютерно-інтегровані технології та робототехніка. – Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу. – Івано - Франківськ, 2025 р. Магістерська робота присвячена розробленню автоматизованої системи керування процесом рекуперації теплової енергії на компресорній станції магістрального газопроводу. Актуальність дослідження зумовлена високими енерговитратами газотранспортних підприємств та значними тепловими втратами (до 40–60 %), що розсіюються через вихлопні гази газотурбінних приводів, інтеркулери та системи охолодження обладнання. У роботі обґрунтовано доцільність впровадження сучасних технологій рекуперації теплоти у поєднанні з автоматизованими методами керування для підвищення енергоефективності та екологічної безпеки роботи компресорних станцій. У ході дослідження виконано детальний аналіз джерел теплових втрат та визначено оптимальні точки відбору теплоти (вихлопні гази, інтеркулер, маслоохолоджувач). Розроблено математичну модель процесу рекуперації, що включає теплообмінні апарати, буферну ємність та контури циркуляції теплоносія. Модель реалізовано у середовищі MATLAB/Simulink із використанням методів лінеаризації та ідентифікації, що дозволило отримати передавальні функції об’єкта та провести динамічний аналіз системи. На основі математичної моделі синтезовано контури автоматичного регулювання температури, тиску та витрати теплоносія із застосуванням PIDрегуляторів.