Система управления температурным режимом установки низкотемпературной сепарации Советский патент 1987 года по МПК F25J3/00 G05D27/00 

Изобретение относится к управлению и регулированию технологических процессов в газодобывающей промышленности, в частности температурным режимом установки низкотемпературной сепарации с двухступенчатым теплообменником и одной ступенью редуцирования газа газоконденсатного промысла и является дополнительным к основному по авт.св. (Р 1043442.

Целью изобретения является поддержание оптимального температурного режима установки при произвольном изменении параметров обрабатываемого газа.

На фиг. 1 представлена блок-схема данной системы; на фиг. 2 - график зависимости величины Коррекции температуры газа в точке ввода ингибитора от величины относительной плотности обрабатываемого газа В f ( fg.

Система содержит датчик 1 температуры газа в Точке ввода ингибитора. Выход датчика 1 соединен с входом первого регулятора 2 температуры, с вторым входом которого соединен выход первого задатчика 3 температуры. Вход задатчика 3 связан с выходом вычислительного блока 4, с входами которого соединены выходы датчика 5 давления газа в точке ввода ингибитора и блока 6 коррекции температуры. Вход блока 6 связан с выходом блока 7 вычисления относительной плотности, с входами которого связаны выход датчика 8 плот ности газа в точке ввода ингибитора и выходы датчика 1 температуры и датчика 5 давления газа в этой же точке Выход регулятора 2 соединен с входом первого блока 9 управления, связанного с первым исполнительным механизмом 10, расположенным на байпасной линии первого теплообменника 11, который установлен на входе сепаратора 12 первой ступени. Выход датчика 13 температуры газа на выходе установки соединен с входом второго регулятора

14температуры, с вторым входом которого соединен выход второго задатчика 15 температуры. Вход задатчика

15связан с выходом вычислительного блока 16, с ВХОДОМ которого соединен выход датчика 17 давления газа на выходе установки. Выход регулятора 14 соединен с входом второго блока - 18 управления, связанного с вторым исполнительным механизмом 19, расположенным на байпасной линии второго

fO

15

20

112

теплообменника 20, который установлен на входе сепаратора 21 второй ступени.

Система работает следующим образом.

При поступлении сырого газа из скважины в установку низкотемпературной сепарации датчики 1,5 и 8 непрерывно измеряют соответственно темпе- |ратуру, давление и плотность газа в точке ввода ингибитора и гидратооб- разования, а датчики 13 и 17 - соответственно температуру и давление газа на выходе установки. Сигналы от датчиков 1,5 и 8 поступают на блок 7 вычисления относительной плотности, который производит вычисление относительной плотности обрабатываемого газа по формуле

РО-Т

(1).

Рво

Т.-Р

5 -. -

0

5

.5

где D - относительная плотность обрабатываемого газа;

р - тек:утцее значение плотности газа в точке ввода ингибитора, г/см i

Т - текущее значение температуры газа в точке ввода ингибитора, К;

Р - текущее значение давления газа в точке ввода ингибитора, МПа,

Pjjg 1,293 г/см - плотность атмосферного воздуха при нормальных условиях (TO 293 К и РО 0,1 МПа).

Выходной сигнал блока 7 поступает на вход блока 6 коррекции температуры, которьй преобразует вычисленное значение относительной плотности газа р в величину коррекции темпера- туры Б, на которую согласно полученному значению относительной плотности необходимо скорректировать вычисляемое значение оптимальной температуры газа в точке ввода ингибитора.

Выходной сигнал блока 6 поступает Hei второй вход вычислительного блока 4, на первый вход которого поступает сигнал от датчика 5 давления газа в точке ввода ингибитора. Блок 4 производит вычисление значения температуры, пропорционального значению оптимальной температуры газа в точке ввода ингибитора для текущих значе31.3142

НИИ давления газа в этой же точке и относительной плотности обрабатываемого газа, по формуле

Т Тр +A-(Mg P)-B+dT ,

где Т - температура газа в точке

ввода ингибитора. К, ,

в условиях Т 273 К и Р, 0,1 МПа, А - 18,47 К/МПа - коэффициент

пропорциональности; Р - текущее значение давления

газа в точке ввода ингибитора, МПа; В f(p(,)- величина коррекции

температуры газа в точке ввода ингибитора, определяемая в зависимости от величины относительной плотности газа. К,

dT - величина коррекции температуры газа в точке ввода ингибитора, необходимая для обеспечения более безопасной эксплуатации установки низкотемпературной сепарации (для исключения загидрачивания сепаратора первой ступени). Из практики оптимальная температура газа в точке ввода ингибитора должна быть на 1-2°С выше равновес- ной температуры гидратообразования.

Выходной сигнал блока 4, поступая на .вход первого задатчика 3 температуры, корректирует величину задания для первого регулятора 2 температуры который через блок 9 управления пер114

вым исполнительным механизмом 10 регулирует температуру газа в точке ввода ингибитора.

Выходной сигнад датчика 17 поступает на вход блока 16, в котором вычисляется значение температуры, пропорциональное значению оптимальной температуры газа на выходе установки для текущего значения давления в этой точке. Выходной сигнал блока 16 поступает на вход второго задатчика 15 температуры и корректирует величину формируемого задатчиком 15 зада- ния для второго регулятора 14 температуры. Регулятор 14 через блок 18 управляет вторым исполнительным механизмом 19. Производится регулирование температуры газа на выходе установки.

Формула изобретения

Система управления температурным режимом установки низкотемпературной сепарации по авт.св. № 1043442, о т- лишающаяся |тем, что, с целью поддержания оптимального температурного режима при произвольном изменении параметров обрабатьшаемого газа, она дополнительно содержит последовательно соединенные датчик плотности газа в точке ввода ингибитора, блок вычисления относительной плотности, блок коррекции температуры газа в точке ввода ингибитора, при этом второй и третий входы блока вычисления относительной плотности соединены с датчиками температуры и давления газа в точке ввода ингибитора, а выход блока коррекции температуры связан с вторым входом первого вычислитель- -чого блока.

10

О0,2 0 0,81,0 j

Фиг..

Редактор Н.Швьщкая

Составитель Б.Каклюгин Техред Л.Сердюкова

Заказ 2204/43

Тираж 476Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Корректор М.Шароши

Изобретение относится к системе управления температурным режимом ус- i- тановки низкотемпературной сепарации, может быть использовано в горнодобывающей промышленности и позволяет, поддерживать оптимальный температурный режим установки при произвольном изменении параметров обрабатываемого газа. Система содержит датчики (Д) 1, 5, 8 соответственно температуры газа, его плотности и давления, установленные в точке ввода ингибитора на линии подачи газа от теплообменни Очищенный газ X 10 3 Cuipou газ ингибитор -I ка 11 и сепаратора 12 первой ступени к теплообменнику 20 и сепаратору 21 второй ступени. На выходе последнего установлены Д 13 температуры и Д 17 давления газа. Выходы датчиков 1,5,8 подключены к блоку 7 вычисления относительной плотности. Выход последнего последовательно соединен с блоком 6 вычисления температуры, блоком 4 вычисления температуры, пропорциональной оптимальному значению температуры в точке ввода ингибитора. Выход блока 4 подключен через задатчик 3 к одному из входов регулятора (Р) 2 температуры, другой вход которого связан со своим датчиком, а выход Р 2 срединен с блоком 9 управления, воздействующего на клапан (К) 10 выхода очищенного газа. Д 13 температуры подключен к одному из входов Р 14, другой вход которого последовательно связан с задатчиком 15 температуры, вычислительным блоком 16 и 17 давления газа. Выход Р 14 через блок 18 управления подключен к К 19 выхода очищенного после сепаратора 21, 2 ил. (О (Л оо 4 ГС N Фиг.1