Folder PKA Control

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Kometenz im Engineering und Inbetriebnahme von komplexen Regelungssystemen.

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  1. 1. KOMPETENZ und VERTRAUENsind unser MOTTOTechnisches Büro für Automatisierungs- & Regelungstechnik Verfahren zur Temperierung eines eine Energieverteilungseinrichtung durchströmenden Nutzmediums Verfahren zur gasdurchflussregulierten Gasentnahme
  2. 2. AusgangssituationDie Qualität des dynamischen Verhaltens von großen energieintensivenProzessen kann aufgrund der hohen Verzugszeiten mit denherkömmlichen Regelungsmethoden kaum mehr verbessert werden.Exakte Messtechnik, frequenzgeregelte Antriebe sowie der Einsatz vonmoderner digitaler Leittechnik ermöglichen es, zusammenhängendephysikalische Prozesse mathematisch und regelungstechnischmiteinander zu verbinden.PKA Control hat deshalb Gesamtregelkonzepte entwickelt, die esermöglichen, große Verzugszeiten zu überbrücken und dadurchVeränderungen von Prozessanforderungen sowie Störgrößen um einvielfaches schneller, genauer und damit effizienter zu regeln.
  3. 3. ZielsetzungEntwicklung von Gesamtregelkonzepten, damit Prozesse schneller aufdie Änderungen der Anforderungen aus der Produktion bzw. demEnergieverbrauch sowie auf Einflüsse von Störgrößen reagieren.Durch eine Erhöhung der Reaktionsgeschwindigkeit soll dieVerfügbarkeit und die Stabilität der Prozesse erhöht werden. Auch sollnur die Energie erzeugt werden, die tatsächlich benötigt wird.Durch einen strukturierten und parallelen Aufbau des Automatisierungs-konzeptes sollen Verzugszeiten stark verkürzt werden. Dadurch soll dieEinbindung von trägeren Energieformen wie Abwärme oder Alternativ-energien in die Energieerzeugung verbessert und Energiekostensowie CO2 – Emissionen reduziert werden.
  4. 4. Herkömmliche Energieregelkonzepte Energieerzeugung Energietransport Energieverteilung Ursache RückmeldungDas dynamische Verhalten von komplexen physikalischen Vorgängen kann nicht optimal geregelt werden.Die jeweiligen Regelkreise für die Einzel- Teilprozesse werden getrennt betrachtet.Ein Zusammenfügen der Einzel- Regelungen erfolgt über die Rückmeldung des Gesamt- Prozesses.Durch die großen Verzugszeiten des Gesamt- Prozesses können Änderungen nur zeitverzögert behandelt werden.
  5. 5. Neues Gesamtenergieregelkonzept Energieerzeugung Energietransport Energieverteilung Regelung der Regelung des Regelung der Energieerzeugung Energietransportes Energieverteilung Soll-Wärmeleistung 1 Soll-Wärmeleistung Soll-Wärmeleistung gesamt 2 Soll-Wärmeleistung 3 Soll-Enthalpie Soll-Enthalpie Soll-Enthalpie Soll-Enthalpie gesamt 1 2 3 Leistungsberechnung Energieerzeugung Energietransport Energieverteilung
  6. 6. Nutzung von Abwärme und Alternativenergien Netztemperatur- Kapazitätssteuerung regelung Leistungsregelung Leistungsregelung Soll-Wärmeleistung Verbraucher Leistungs- Leistungs- regelung regelung Energieeinsparungen und Reduktion des CO2-Ausstoßes durch die Nutzung von Abwärmeenergie und geothermischer Energie. Zusätzliche Energiequellen bei hohem Energiebedarf. Schnelle Reaktion bei Schwankungen des Energiebedarfes trotz träger Energieformen.
  7. 7. Schnelle und energiesparende Prozessregelung Berechnung der Berechnung der Kapazitätssteuerung Leistungsregelung Soll-Glykolmenge Verdampfungsenergie Mengenregelung Berechnung der Soll- Kühlleistung Kühlregelung Energieeinsparung durch verbrauchsorientierte Fahrweise. Gleichmäßige Gastrocknung auch bei schnellen Änderungen des Gasdurchflusses. Dadurch Erhöhung der Qualität und der Verfügbarkeit der Gaslieferung.
  8. 8. Schnelle und stabile Gasmengenregelung Begrenzungsregelung Sollwert Netzdruck Gasmenge Cv = f (∆P) Begrenzungsregelung Saugdruck Kompressor Gasmengenregelung Kapazitätssteuerung Begrenzungsregelung Cv- Kennlinie Druck Begrenzungsregelung Temperatur Cv- Kennlinie Schnelle und stabile Gasmengenregelung unabhängig vom Druck im Gasspeicher. Dadurch können jederzeit Verbraucherspitzen ausgeglichen werden. Kapazitätserhöhung der Fördermenge pro Linie. Schnelle Reaktion bei Störfällen wie z.B. Ausfall einer Entnahmelinie oder Störung eines Regelventiles.
  9. 9. Strukturierter Aufbau der Automatisierung einer Gasspeicheranlage Nominierung der Auslagerung Kapazitätssteuerung Gasentnahme Gasentnahme Gasentnahme Linie 1 Linie 2 Linie 3 Gasmengenregelung Gasmengenregelung Gasmengenregelung Gastemperierung Gastemperierung Gastemperierung Gastrocknung Gastrocknung Gastrocknung
  10. 10. Strukturierter Aufbau der Automatisierung eines Warmwassersystems Energie- und Energie- und Energie- und Temperaturregelung 1 Temperaturregelung 2 Temperaturregelung 3 Soll- Wärmeleistung Soll- Wärmeleistung Soll- Wärmeleistung Linie 1 Linie 2 Linie 3 Soll- Wärmeleistung gesamt Regelung der Regelung des Energieerzeugung Energietransportes Kapazitäts- Kapazitäts- steuerung steuerung Leistungsregelung Leistungsregelung Leistungsregelung Netzpumpe 1 Netzpumpe 2 Netzpumpe 3Energieerzeugung 1 Energieerzeugung 2 Energieerzeugung 3
  11. 11. Ergebnis und AuswertungLeistungstest Auslagern von Erdgas aus unterirdischen Gasspeichern Gasmenge Linie 3 Gasmenge Linie 2 Gasmenge Linie 1 Gastemp. Linie 3 Gastemp. Linie 1 Sollwert Gastemp. Gastemp. Linie 2 Bei Gastemperatur konnte auch bei Gradienten von +/-Nm3/h auf 250.000 Nm3/hdas Kapazität derGasentnahmelinie kann die Entnahmelinie imNm3/h/min durch erhöht werden. einer Entnahmelinien konnte von 200.000 25.000 Stand-by-Betrieb Die Ausfall des kleinen Gasmengenregelventiles (Druckreduzierventiles) übernimmt neue die große Regelventil innerhalb sehr kurzer übernehmen. das nominierte Gasmenge in sehr Toleranzgrenzen Gasmengenregelung. Warmwassersystem innerhalb derkurzer ZeitZeit diegehalten werden. Das Entnahmesystem kann dadurch innerhalb von 10 Minuten die Nominierung von 0 Nm3/h auf 500.000 Nm3/h mit zwei Entnahmelinien erreichen. Vergleichbare Gasspeicheranlagen brauchen dafür bis zu 3 Stunden bei größerer Störanfälligkeit.
  12. 12. ZusammenfassungDas dynamische Verhalten von großen energieintensiven Prozessen kanndurch die neuen Verfahren gravierend verbessert werden. Dadurch ergebensich folgende technische und wirtschaftliche Vorteile: Erhöhung der Verfügbarkeit durch schnelle Reaktion bei Veränderungen und Störungen Erhöhung der Produktqualität durch stabile Fahrweise der Prozesse Verringerung von Energie- und Wartungskosten Möglichkeit der Einbindung von Prozessabwärme und Alternativenergien und damit Senkung des Energieverbrauches und der CO2-Emissionen
  13. 13. KOMPETENZ UND VERTRAUENSIND UNSER MOTTOTECHNISCHES BÜRO FÜR AUTOMATISIERUNGS- & REGELUNGSTECHNIK

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