vdgtuВестник Дагестанского государственного технического университета. Технические наукиHerald of Dagestan State Technical University. Technical Sciences2073-61852542-095XDaghestan State Technical University10.21822/2073-6185-2021-48-3-6-15vdgtu-962Research ArticleЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ, МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОЕ И ХИМИЧЕСКОЕ МАШИНОСТРОЕНИЕPOWER, METALLURGICAL AND CHEMICAL MECHANICAL ENGINEERINGРазработка имитационной модели энергосберегающей системы на базе ПГУ-110 и АБХМ для проведения энергетического и термодинамического анализаDevelopment of a simulation model of energy-saving system based on CCGT-110 and ABСM for energy and thermodynamic analysisГалимоваЛ. В.GalimovaL. V.

Галимова Лариса Васильевна, доктор технических наук, профессор

414056, г. Астрахань, ул. Татищева, 16

Larisa V. Galimova, Dr. Sci. (Eng.), Prof.

16 Tatishcheva Str., Astrakhan 414056

 

galimova_lv@mail.ruБайрамовД.BayramovD. Z.

Байрамов Джамиль Загидович, аспирант

414056, г. Астрахань, ул. Татищева, 16

Dzhamil Z. Bayramov, Postgraduate

 

16 Tatishcheva Str., Astrakhan 414056

bairamov.dzhamil@mail.ruАстраханский государственный технический университетРоссияAstrakhan State Technical UniversityRussian Federation202108112021483615Copyright © Галимова Л.В., Байрамов Д.Z., 20212021Галимова Л.В., Байрамов Д.Galimova L.V., Bayramov D.Z.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.dgtu.ru/jour/article/view/962Цель

Цель. Имитационное моделирование находит все большее применение для исследования сложных экономических, технических, биологических и т.д. систем. Такие системы характеризуются многофакторностью связей их функционирования, нелинейными зависимостями между элементами системы и стохастичностью их параметров и т.д. Целью данной работы является разработка имитационной модели на базе языка программирования C# для энергосберегающей системы ПГУ-110 и АБХМ на основе результатов ручного анализа по данным натурного эксперимента.

Метод

Метод. Для разработки имитационной модели применяются методы линейной и нелинейной аппроксимации, методы энергетического и термодинамического анализа, а также методы математического имитационного моделирования.

Результат

Результат. Результатом данной работы является разработанное программное обеспечение SAESSv. 3.0, которое позволяет вести анализ работы системы ПГУ-110 и АБХМ вместе и по отдельности в широком диапазоне параметров и в реальном времени.

Вывод

Вывод. Для оценки адекватности разработанной программы проведен сравнительный анализ программного и ручного расчета. Отклонения не превышают в среднем 3 %, что подтверждает достоверность имитационной модели.

Objectives

Objectives. Simulation modeling is increasingly being used for the study of complex economic, technical, biological, etc. systems. Such systems are characterized by multifactorial relationships of their functioning, nonlinear dependencies between system elements and stochasticity of their parameters, etc. The purpose of this work is to develop a simulation model based on the C# programming language for the energy-saving CCGT-110 and ABCM system based on the results of manual analysis according to the data of a full-scale experiment.

Method

Method. Methods of linear and nonlinear approximation, methods of energy and thermodynamic analysis, as well as methods of mathematical simulation modeling are used to develop the simulation model.

Result

Result.The result of this work is the developed software SAESS 3.0, which allows you to analyze the operation of the CCGT-110 and ABCM systems together and  separately  in  a  wide  range  of  parameters  and  in  real  time.  

Conclusion

Conclusion.To  assess  the adequacy of the developed program, a comparative analysis of software and manual calculation was carried out. Deviations do not exceed an average of 3 %, which confirms the reliability of the simulation model.

энергосбережениетеплоиспользующая холодильная машинаимитационная модельаппроксимацияадекватность моделиenergy savingheat-using refrigeration machinesimulation modelapproximationadequacy of the modelReferencesАлександров А. А., Григорьев Б. А. Таблицы теплофизических свойств воды и водяного пара. М.: Изд-во МЭИ, 2003. 158 с.Alexandrov A. A., Grigoriev B. A. Tables of thermophysical properties of water and water vapor. Moscow: MEI Publishing House, 2003; 158. (In Russ)Байрамов Д. З., Галимова Л. В. Анализ способов эксергоэкономической оптимизации сложных энергосберегающих систем // Низкотемпературные и пищевые технологии в XXI веке: сб. тр. IX Междунар. науч.-техн. конф., 13–15 ноября 2019 г. СПб.: Университет ИТМО, 2019. Т. 1. С. 17–23. ISBN 978-5-7577-0618-4Bayramov D. Z., Galimova L. V. Analysis of methods of exergoeconomical optimization of complex energy- saving systems / / Low-temperature and food technologies in the XXI century: collection of tr. IX International Scientific and Technical Journal. conf., November 13-15, 2019. St. Petersburg: ITMO University, 2019; 1: 17- 23. ISBN 978-5-7577-0618-4. (In Russ)Бараненко А.В., Бухарин Н.Н., Пекарев В.И., Тимофеевский Л.С. Холодильные машины. – М.: Политехника, 2006. – 944 с.Baranenko A.V., Bukharin N. N., Pekarev V. I., Timofeevsky L. S. Refrigerating machines. M.: [Politekhnika] Polytechnic. 2006; 944. (In Russ)Галимова Л.В., Байрамов Д.З. Термодинамический анализ работы парогазовой установки в составе энергосберегающей системы на базе абсорбционной бромистолитиевой холодильной машины // Омский научный вестник. Сер. Авиационно-ракетное и энергетическое машиностроение. 2020. Т. 4, № 4. С. 57- 65. DOI: 10.25206/2588-0373-2020-4-4-57-65Galimova L. V., Bairamov D. Z. Thermodynamic analysis ofcombined cycle plant operation as part of an energy-saving systembased on an absorption bromide-lithium refrigerating machine. [Omskiy nauchnyy vestnik] Omsk Scientific Bulletin. Series Aviation-Rocket and PowerEngineering. 2020; 4(4):57–65. DOI: 10.25206/2588-0373-2020-4-4-57-65. (In Russ)Галимова Л.В., Байрамов Д.З. Комплексный анализ абсорбционной бромистолитиевой ходильной машины в составе энергосистемы ПГУ-110 И АБХМ. Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки. 2021; 48 (1): 18-27. DOI:10.21822/2073-6185-2021-48-1- 18-27L.V. Galimova, D.Z. Bayramov. Comprehensive analysis of the absorption lithium bromide refrigerating machine as part of the CCGT-110 and ALBRM power system. [Vestnik Dagestanskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta. Tekhnicheskiye nauki] Herald of Daghestan State Technical University. Technical Sciences. 2021; 48 (1): 18-27. (In Russ.) DOI:10.21822/2073-6185-2021-48-1-18-27. (In Russ)Галимова Л.В., Байрамов Д.З., Цветков С.А., Цветков Ю.А. «Комплексный анализ действующей энергосберегающей системы на базе парогазовой установки и абсорбционной бромистолитиевой холодильной машины», Техника и технология нефтехимического и нефтегазового производства: материалы 11-й Междунар. науч.-техн. конф. (Россия, Омск, 24–27 февр. 2021 г.) / М-во образования Ом. обл. [и др.]; редкол.: В. А. Лихолобов [и др.]. – Омск: Изд-во ОмГТУ, 2021. – 292 с.: ил.Galimova L. V., Bayramov D. Z., Tsvetkov S. A., Tsvetkov Yu. A. "A comprehensive analysis of the current energy-saving system based on a combined-cycle gas installation and an absorption bromine-lithium refrigerating machine", Equipment and technology of petrochemical and oil and gas production: materials of the 11th International Scientific and Technical Conference. conf. (Russia, Omsk, February 24-27, 2021) / Ministry of Education of the Omsk region [et al.]; editorial board: V. A. Likholobov [et al.]. - Omsk: Publishing house of OmSTU, 2021; 292. (In Russ)Галимова Л.В., Байрамов Д.З. «Разработка блок-схемы программы для проведения системного анализа энергосберегающей системы ПГУ-БХМ». Сборник материалов всероссийской междисциплинарной научной конференции «Наука и практика-2020», Астрахань, 19-30 октября 2020 г.Galimova L. V., Bayramov D. Z. "Development of a flowchart of a program for conducting a system analysis of an energy-saving PSU-BHM system". Participation in the All-Russian interdisciplinary scientific conference "Science and Practice-2020" with a report-Astrakhan, October 19-30, 2020. (In Russ)Галимова Л.В., Байрамов Д.З., Байрамов Ш.З. Методика первичного проектирования научно обоснованной схемы оптимизации энергосберегающей системы на базе парогазовой энергетической установки и абсорбционной бромистолитиевой холодильной машины. Холодильная техника, №1, 2020. С. 28-33Galimova L. V., Bayramov D. Z., Bayramov Sh. Z. Methodology of the primary design of a scientifically based scheme for optimizing an energy-saving system based on a combined-cycle power plant and an absorption bromide-lithium refrigerating machine. [Kholodil'naya tekhnika ] Refrigeration equipment. 2020; 1: 28-33. (In Russ)Галимова Л.В., Байрамов Д.З., Байрамов Ш.З. Создание базы данных для оптимизации работы абсорбционной бромистолитиевой холодильной машины в составе энергоблока. LXI Международные научные чтения (памяти А.Н. Колмогорова): Сборник статей Международной научно-практической конференции. Москва: ЕФИР, 2019. - С. 40 - 45Galimova L. V., Bayramov D. Z., Bayramov Sh. Z. Creation of a database for optimizing the operation of an absorption lithium bromide refrigerating machine as part of a power unit. LXI International Scientific Readings (in memory of A. N. Kolmogorov): A collection of articles of the International scientific and Practical Conference. Moscow: EFIR, 2019; 40-45. (In Russ)Галимова Л.В. Абсорбционные холодильные машины и тепловые насосы. – Издательство АГТУ, 1997. – 226 с.Galimova L. V. Absorption refrigerating machines and heat pumps. AGTU publishing house, 1997. 226 p.Зысин Л. В. Парогазовые и газотурбинные тепловые электростанции. СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2010. 368 с.Sysin L. V. combined-cycle and gas-turbine thermal power plant. SPb.: Publishing house of Polytechnical Institute. un-ta, 2010; 368. (In Russ)Ревина И. В., Бояркин Г. Н. Имитационное моделирование производственного процесса изготовления деталей // Омский научный вестник. 2018. № 6 (162). С. 230–234. DOI: 10.25206/1813-8225-2018-162-230-234Revina I. V., Boyarkin G. N. Simulation modeling of the production process of manufacturing parts. [Omskiy nauchnyy vestnik] Omsk Scientific Bulletin. 2018; 6 (162): 230-234. DOI: 10.25206/1813-8225-2018-162-230-234. [In Russ]Ривкин С. Л. Термодинамические свойства газов. Справочник. 4-е изд., перераб. М.: Энергоиздат, 1987. 288 с.Rivkin S. L. Thermodynamic properties of gases. Guide. 4th ed., pererab. M.: Energoizdat, 1987; 288 . (In Russ)Рыжиков Ю. И. Имитационное моделирование: Теория и технологии. – СПб.: Корона принт; М.: Альтекс-А, 2004. – 384с.Ryzhikov Yu. I. Simulation modeling: Theory and technologies. - St. Petersburg: Korona print; Moscow: Altex- A, 2004; 384. (In Russ)Тсатсаронис Д. Взаимодействие термодинамики и экономики для минимизации стоимости энергопреобразующей системы. Одесса: Студия «Негоциант», 2002. – 152 с.Tsatsaronis D. Interaction of thermodynamics and economics for minimizing the cost of an energy-converting system. Odessa: Studio "Negociant", 2002; 152. (In Russ)Цанев С. В., Буров В. Д., Ремезов А. Н. Газотурбинные и парогазовые установки тепловых электрических станций. М.: Изд-во МЭИ, 2002. 584 с.Tsanev S. V., Burov V. D., Remezov A. N. Gas turbine and steam-gas installations of thermal power stations. Moscow: MEI Publishing House, 2002; 584. (In Russ)Morosuk T., Tsatsaronis G. A new approach to the exergy analysis of absorption refrigeration machines. Int. J. Energy. 2008 Sep 1; 33 (6): 890-907. DOI: 10.1016/j.energy.2007.09.012Morosuk T., Tsatsaronis G. A new approach to the exergy analysis of absorption refrigeration machines. Int. J. Energy. 2008; 1; 33 (6): 890-907. DOI: 10.1016/j.energy.2007.09.012Panahizadeh, F., Hamzehei, M., Farzaneh-Gord, M. et al. Energy, exergy, economic analysis and optimization of single-effect absorption chiller network. J Therm Anal Calorim (2020). https://doi.org/10.1007/s10973-020- 09966-4Panahizadeh, F., Hamzehei, M., Farzaneh-Gord, M. et al. Energy, exergy, economic analysis and optimization of single-effect absorption chiller network. J Therm Anal Calorim (2020). https://doi.org/10.1007/s10973-020-09966-4Xiao Feng, Zhu X., Zheng J. A practical exergy method for system analysis [of steam power plants] // Proceedings of the 31st Intersociety Energy Conversion Engineering Conference. 1996; 3: 2068–2071. DOI: 10.1109/IECEC.1996.553438Xiao Feng, Zhu X., Zheng J. A practical exergy method for system analysis [of steam power plants] // Proceedings of the 31st Intersociety Energy Conversion Engineering Conference. 1996; 3: 2068–2071. DOI: 10.1109/IECEC.1996.553438https://docs.microsoft.com/ru-ru/dotnet/csharp/tour-of-csharp/https://docs.microsoft.com/ru-ru/dotnet/csharp/tour-of-csharp/

The authors declare that there are no conflicts of interest present.