Построение статической модели абсорбера

 
 
 
 
 
 
 
 

КУРСОВАЯ  РАБОТА

по дисциплине

«МОДЕЛИРОВАНИЕ  СИСТЕМ» 

на тему

«Построение статической модели абсорбера» 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                                     РЕФЕРАТ 

    Курсовая  работа 21 с., 4 рис.,   8 таблиц,  5 источников, 4 прил. 

    МОДЕЛЬ, АБСОРБЕР, РЕГРЕССИЯ, МЕТОД НАИМЕНЬШИХ КВАДРАТОВ, АДЕКВАТНОСТЬ, КРИТЕРИЙ ФИШЕРА. 

    Объектом  исследования абсорбер – аппарат  для осушки газа.

    В работе получена статическая модель абсорбера в виде зависимости  расхода осушенного газа от температуры газа и расхода абсорбента.

    .

    Все расчеты, приведенные в работе, производились  с использованием программных продуктов:

    -МАТLAB 7.0.1

    -Microsoft Excel 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

СОДЕРЖАНИЕ

 стр.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                                                  Введение 

  Моделирование – основной метод исследований во всех областях знаний, научно-обоснованный способ получения оценок параметров и изучения свойств технических систем, необходимых для принятия решений в различных сферах инженерной деятельности.

   Моделирование помогает понять и упорядочить результаты эмпирических наблюдений, создать логический каркас научной теории, обнаружить внутренние связи и соотношения между результатами эксперимента. Особую важность задачи моделирования приобретают при рассмотрении сложных объектов, априорные сведения о которых либо отсутствуют, либо незначительны. Многие свойства, которые остаются неучтенными при моделировании, например, из-за того, что они неизвестны, могут в корне изменить картину результатов моделирования, и модель, таким образом, оказывается очень далека от оригинала.

   В задачи моделирования относят - всесторонний обзор всех важных аспектов изучения систем посредством моделирования, в том числе программного обеспечения моделирования, проверок достоверности и адекватности модели, моделирования входных данных, генераторов случайных чисел, генерирования случайных величин и процессов, статистических планов и анализа моделируемых экспериментов, возможности моделирования производственных систем.

 

   Целью данной курсовой работы  является построение адекватной модели расхода осушенного газа, зависящей от входных параметров расхода абсорбента и расхода газа. 
 
 
 
 
 
 
 

1. Осушка газа абсорбционным методом 

   Абсорбер  является многофункциональным агрегатом, выполняющим функции предварительной сепарации газа (сепарационная секция), абсорбции (массообменная секция), окончательной очистки газа (секция окончательной очистки газа). Сепарационная секция состоит из двухступенчатого сетчатого отбойника (Рисунок 1). Массообменная секция состоит из четырех ступеней контакта. Каждая ступень представляет собой контактно-сепарационную тарелку с массообменными элементами. Секция окончательной очистки газа представляет собой ступень из тарелки с фильтр-патроном и тарелки с сепарационными элементами. Производительность по газу 416670 м3/час.

Влажный газ поступает через штуцер входа  во входную сепарационную секцию, где из газа частично выделяются капельная  жидкость и механические примеси. Отделение  жидкости происходит в сетчатых отбойниках - отбойнике у штуцера входа газа и расположенным над ним кольцевом отбойнике. Выделившаяся из газа жидкость отводится из кубовой части аппарата. Затем газ поступает в массообменную секцию, где происходит осушка его абсорбцией диэтиленгликолем (ДЭГом), поступающим на верхнюю тарелку. Осушенный газ поступает в секцию окончательной очистки газа, где в фильтрпатронах происходит укрупнение частиц ДЭГа, а в сепарационной тарелке - окончательная очистка газа. Осушенный газ через штуцер газа выводится из аппарата. Контактная ступень абсорбера характеризуется высокой эффективностью массопередачи и низким гидравлическим сопротивлением, что позволяет значительно сократить высоту аппарата и уменьшить его металлоемкость. 
Многофункциональность и снижение высоты позволяет значительно сократить занимаемые оборудованием площади и снижает затраты на монтаж оборудования, т. к. снижение высоты абсорбера позволяет его размещать на блок-понтонах. 
Конструкция ступеней осушки позволяет при изготовлении абсорбера легко раз-мещать его в аппарате или заменять в период эксплуатации без каких-либо дополнительных технологических операций, например, без сварочных работ. При эксплуатации аппарата в случае необходимости, например, при значительном изменении нагрузки, часть свободного сечения может быть быстро и легко заглушена.

                                          

Рисунок 1. Абсорбер для осушки газа

   2. ОБРАБОТКА Результатов активного эксперимента

   2.1. Планирование эксперимента

   Исходные  данные:

   Т – температура газа – 11 градусов;

   L – расход абсорбента – варьируется от 30 до 70 м3/ч;

   X – концентрация абсорбента – 47 кг/м³;

   G – расход газа – варьируется от 10000 до 30000 m3/ч;

   α – уровень значимости = 5.

   Общее число проводимых экспериментов  r = 25. На этом плане произвольно выбирается 3 точки, в которых будут проводиться параллельные опыты (отмечены знаком r в таблице 2.1).

   С целью получения экспериментальных  данных  для расчета модели объекта  в соответствии с составленным планом необходимо провести активный эксперимент, используя программную модель абсорбера . 

   Таблица 2.1. Общее число экспериментов 

 

  Проводится  три группы параллельных опытов для  выбранных экспериментов по 10-15 опытов в каждой группе. При проведении параллельных опытов на вход объекта подают одинаковые комбинации входных параметров, что позволяет оценить воспроизводимость эксперимента. Значения входных параметров для параллельных опытов выбирать произвольно (таблица 2.2-2.4).

     Таблица 2.2. Эксперимент №1 

 
 

     Таблица 2.3. Эксперимент №2

 

       Таблица 2.4. Эксперимент №3