Методы повышения эффективности процессов добычи и транспорта газа, страница 97

0,7 0,6 0,5 0,4

0,3 0,2

0,1

Л

Рис. VI.3. Зависимость Р от п (Re= = 22 000-31000)

МЕТОД СЛУЧАЙНОГО БАЛАНСА

Понижение размерности задач управления ставит вопрос о вы­боре наиболее существенных технологических параметров, ис­пользуемых для оптимизации. На первой стадии для этой цели-могут применяться эвристические методы (ранговая корреляция и т. д.). Однако, для более точного решения вопроса должны ис-пользоватьсяч более строгие математические методы. Для ана­литического выбора существенных параметров управления пре­длагается использовать метод случайного баланса [34].

Идея этого метода состоит в следующем. Вместо дробных репликⁱ, которые представляют собой некоторые систематичес­кие выборки из.полного факторного эксперимента, предлагает­ся брать случайные выборки. В этом случае совместные оценки оказываются смешанными некоторым случайным образом. Пос­кольку постулируется, что доминирующих эффектов должно быть мало, то можно надеяться, что таким способом удастся их выделить; Метод случайного баланса обладает большей разре­шающей способностью в том смысле, что в благоприятной для него ситуации, он позволяет выделить раздельно доминирующие эффекты среди очень большого числа эффектов, взятых под по­дозрение.

Рассмотрим линейный эффект предлагаемого аппарата ис­следования,, поскольку процессы подготовки газа к дальнему транспортированию можно считать объектами с линейными вза­имосвязями [22]. Ниже приведены технологические параметры процессов подготовки газа с пределами их измерений.

A.  Расход газа адсорбции, м³/ч      4500—3500
Б. Давление газа адсорбции, кгс/см²         40—25

B.  Температура адсорбции, °С      30—20
Г. Расход газа десорбции, м³/ч      950—850
Д. Давление газа десорбции, кгс/см²         35—25
Е. Температура газа десорбции, °С      330—290
Ж. Температура перевала печи, °С      360—310
3. Давление  в  конденсатосборнике,   кгс/см²         10—5

И. Расход топливного газа, м³/ч                                                                                      1500—1000
К- Расход газа охлаждения, м³/ч                                                                                        550—450

Л. Давление газа охлаждения, кгс/см²                                                            35—25

М. Температура газа охлаждения, °С                                         30—25

Для удобства закодируем эти параметры следующим обра­зом: +1 — верхний уровень параметра, —1—нижний уровень параметра. Необходимо из 12 потенциально возможных факто­ров выделить минимальное число наиболее существенных. Пос­кольку общее; число измерений для 12 факторов составит 2¹², то для снижения размерности разобьем перечисленные технологи­ческие параметры на две подгруппы (по шесть параметров в

¹ Используются термины метода случайного баланса. 188

каждой подгруппе). Построим полный факторный эксперимент для каждой из подгрупп. Очевидно, число экспериментов в каж­дой подгруппе составит 2⁶ —64. Выберем из каждой подгруппы по дробной полуреплике с определяющие контрастом вида

Все комбинации, встречающиеся в дробных полурепликах, пронумеруем в порядке возрастания от 1 до 32. Далее номера 1-й подгруппы; смешаем случайным образом с номерами 2-й подгруппы, используя таблицу случайных чисел. Строки из каж­дой подгруппы объединяются вместе, образуя одну строку с двенадцатью элементами. Эта операция повторяется 32 раза. В результате этого получим исходную матрицу экспериментов (табл. VI.6).