用于天然氣液化的制冷劑組分自動調節(jié)研究

【摘要】：本文研究的是如何實現(xiàn)天然氣液化工藝中混合制冷劑組分的自動控制。根據(jù)現(xiàn)役珠海天然氣液化廠的工藝流程，首先簡要介紹了天然氣液化流程中的混合制冷劑的工作原理、組成結構以及目前現(xiàn)有的控制方式，并在混合制冷劑現(xiàn)有手動調節(jié)的基礎上，以專家控制系統(tǒng)的理論建立了專家控制系統(tǒng)實現(xiàn)混合制冷劑組分的自動控制。之后用MATLAB仿真軟件模擬多種實際工況，研究該自動控制系統(tǒng)的控制能力，即比較相同工況下人工控制與該自控系統(tǒng)的仿真控制輸出，發(fā)現(xiàn)自動控制系統(tǒng)能模擬人工控制并能適應更為復雜的工況。同時本文在人工調節(jié)混合制冷劑組分控制回路的基礎上，增加了調節(jié)閥和流量計，構建了混合制冷劑組分自動調節(jié)的閉環(huán)控制回路，還根據(jù)相關的工藝流程及數(shù)據(jù)研究并實例介紹了流量計和調節(jié)閥的選型。最后本文還簡單分析了自動控制的經(jīng)濟優(yōu)勢，這些為今后的天然氣液化項目中實現(xiàn)混合制冷劑組分自動控制系統(tǒng)的設計及優(yōu)化奠定了理論基礎。 本文的主要研究內容有：構建液化天然氣工藝中混合制冷劑組分自動調節(jié)的控制回路；液化天然氣工藝中各種冷劑流量計量的研究和流量計的選型；液化天然氣工藝中各種冷劑流量調節(jié)的研究及調節(jié)閥的選型；設計液化天然氣制冷劑自動調節(jié)的自動控制系統(tǒng)；通過MATLAB模擬工藝流程，分析并研究自控方案的可靠性和可行性，并得出結論。 【關鍵詞】：混合制冷劑 LNG(液化天然氣) 自動控制 專家系統(tǒng)
【學位授予單位】：天津大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：TP273;TE646
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 第一章 液化天然氣的應用現(xiàn)狀和優(yōu)勢7-15
• 1.1 液化天然氣簡介7
• 1.2 液化天然氣的特點及應用優(yōu)勢7-8
• 1.3 液化天然氣國內發(fā)展的現(xiàn)狀和應用前景8-9
• 1.4 天然氣液化工藝簡介9-13
• 1.5 液化天然氣制冷循環(huán)流程的現(xiàn)狀13-14
• 1.6 本文工作的現(xiàn)實意義及主要內容14-15
• 第二章 珠海液化天然氣項目簡介15-23
• 2.1 原料天然氣的液化工藝流程簡介16-17
• 2.2 混合制冷劑制冷工藝流程簡介17-20
• 2.3 構建制冷劑組分自動調節(jié)控制系統(tǒng)20-22
• 2.4 小結22-23
• 第三章 流量計應用與選型研究23-32
• 3.1 常用流量儀表的分類及特點23-25
• 3.2 流量計選用原則25-27
• 3.3 氮氣、甲烷氣態(tài)制冷劑組分流量計選型27-29
• 3.4 液體制冷劑組分流量計選型29-31
• 3.5 小結31-32
• 第四章 控制閥應用與選型研究32-40
• 4.1 混合制冷劑各個組分冷劑的調節(jié)閥選型33-36
• 4.2 調節(jié)閥口徑的選定原則36-37
• 4.3 液體制冷劑組分調節(jié)閥口徑計算及說明37-38
• 4.4 氮氣、甲烷氣態(tài)制冷劑調節(jié)閥口徑計算及說明38-39
• 4.5 小結39-40
• 第五章 自動調節(jié)系統(tǒng)的設計和控制方案的研究40-53
• 5.1 控制方案研究40-41
• 5.2 專家控制系統(tǒng)41
• 5.3 基于直接專家系統(tǒng)的控制器設計41-52
• 5.4 小結52-53
• 第六章 混合制冷劑組分自動控制系統(tǒng)模擬仿真實驗及結論53-64
• 6.1 建立仿真模型53-55
• 6.2 混合制冷劑單一組分自動調節(jié)的仿真實驗及結論55-58
• 6.3 混合制冷劑多組分自動調節(jié)的仿真實驗及結論58-62
• 6.4 混合制冷劑組分的手動控制與自動控制的比較62-63
• 6.5 小結63-64
• 第七章 工作總結和展望64-65
• 參考文獻65-68
• 發(fā)表論文和參加科研情況說明68-69
• 附錄69-73
• 致謝73

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