1 / 38

Session 3.3 Aspen Hysys - Unit Operation

Session 3.3 Aspen Hysys - Unit Operation. Revise. Cách thiết lập một quá trình mô phỏng? Tiến hành mô phỏng trên Aspen Hysys Basis Manager : component, FP, hypothetical, RXN,.. Simulation Enviroment :

declan
Download Presentation

Session 3.3 Aspen Hysys - Unit Operation

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript


  1. Session 3.3Aspen Hysys -Unit Operation

  2. Revise • Cách thiết lập một quá trình mô phỏng? • Tiến hành mô phỏng trên Aspen Hysys • Basis Manager: component, FP, hypothetical, RXN,.. • Simulation Enviroment: + Thêm dòng vật chất (tính toán flash, sử dụng utilities, in báo cáo stream và workbook)

  3. Unit operation

  4. Cách đưa các thiết bị vào trong PFD

  5. Cách đưa các thiết bị vào trong PFD Cách 1.Object Palette (F4) Cách 2. UnitOps (F12)

  6. Kết nối dòng với các thiết bị • Open unit operation window • Choose stream to connect from Inlet and Outlet drop down menus • Some unit operations require energy streams as well • If the name of a stream that does not exist is entered manually, HYSYS will create that stream

  7. 3.3.1. Pumps • Mục đích: để tăng áp suất của dòng lỏng vào. Tùy thuộc vào tham số được khai báo ban đầu sẽ tính toán nhiệt độ, áp suất chưa biết, hoặc công suất của bơm • Mục tiêu: Thiết lập được bơm trong Hysys để mô phỏng các quá trình bơm Kết nối các dòng với thiết bị Xác định công suất của bơm và nhiệt độ dòng ra

  8. Pumps - Nguyên lý tính toán • Các tính toán được dựa trên phương trình chuẩn cho công suất, sử dụng độ tăng áp, tốc độ và cường độ dòng chảy: Trong đó: Pout = áp suất dòng ra Pin = áp suất dòng vào bơm • Công suất cần thiết thực tế của máy bơm được xác định theo hiệu suất bơm: • Khi hiệu suất nhỏ hơn 100%, năng lượng dư sẽ được dùng để tăng nhiệt độ của dòng ra.

  9. Pumps - Nguyên lý tính toán • Kết hợp những phương trình trên, sẽ được công suất cần thiết thực tế của máy bơm: • Nếu như dòng nguyên liệu đã được xác định đầy đủ, chỉ cần cung cấp hai trong những biến sau để Pump có thể tính toán tất cả các biến chưa biết: • Áp suất dòng ra hoặc sự giảm áp suất • Hiệu suất • Năng lượng bơm

  10. Pumps - Design Pumps can be specified in two ways: ◦ If inlet and outlet streams connected to a pump are fully specified, then nothing needs to be specified in the pump unit operation ◦ If outlet pressure is not specified, then a pressure differential across the pump, or a duty must be specified

  11. Pumps – Example Dòng Feed:

  12. Pumps – Example Thiết lập pump với các thông số sau:

  13. Pumps – Example Kết quả Chú ý rằng nếu như bạn không chọn ô On Pump Switch, trạng thái của dòng Feed sẽ được chuyển thẳng sang Outlet.

  14. 3.3.2. Compressor/Expander • Mục đích: • Máy nén (Compressor) là thiết bị dùng để tăng áp suất dòng khí vào. Phụ thuộc các thông tin được cho trước, máy nén sẽ tính toán các tính chất khác của dòng (như áp suất hay nhiệt độ) hoặc hiệu suất nén. • Tuốc bin giãn nở khí (Expander) là thiết bị được sử dụng để làm giảm áp của dòng khí vào có áp suất cao để tạo ra dòng ra với áp suất thấp và vận tốc nhanh. Quá trình giãn nở bao gồm quá trình chuyển nội năng của khí sang động năng và cuối cùng là sang công có ích. • Mục tiêu: Sau khi học xong người sử dụng có thể: • Thao tác với Compressor/Expander trong Hysys để mô phỏng quá trình chế biến khí • Xác định công suất của Compressor/Expander và nhiệt độ đầu ra của dòng

  15. Compressor/Expander – Nguyên lý Đối với máy nén, hiệu suất đẳng entropy được tính bằng tỷ số của năng lượng đẳng entropy yêu cầu cho quá trình nén với năng lượng yêu cầu thực tế Power Requiredactual = Heat Flowoutlet – Heat Flowinlet Đối với thiết bị Expander, hiệu suất được cho là tỷ số của năng lượng thực tế được tạo ra trong quá trình giãn với năng lượng tạo ra trong một quá trình giãn đẳng entropy Power Producedactual = Heat Flowoutlet – Heat Flowinlet

  16. Compressor/Expander – Nguyên lý Hiệu suất

  17. Compressor/Expander – Các hướng giải quyết

  18. Compressor/Expander – Design • Mục Connection tương tự như với máy pump • Parameters Page • Nếu không sử dụng các đồ thị, cung cấp bốn trong số các biến số sau, và giá trị thứ 5 sẽ được tính toán, theo công suất: • Nhiệt độ dòng vào • Áp suất dòng vào • Nhiệt độ dòng ra • Áp suất dòng ra • Hiệu suất

  19. Compressor/Expander – Design • Tab Rating Tab Rating bao gồm 4 trang: Đồ thị (Curves), Giới hạn dòng (Flow Limits), Nozzles, và Inertia. Curves Page • Chọn hộp Enable Curves. • Lựa chọn hiệu suất đoạn nhiệt hay đa biến, sử dụng phím tương ứng. Đây là cơ sở xác định giá trị hiệu suất dòng vào. • Bấm vào phím Add Curve để vào giao diện Curve. • Trên giao diện hiển thị Curve, bạn có thể nhập các điểm dữ kiện Flow, Head và %Efficiency, cũng như giá trị Speed cho một đồ thị đơn. • Với mỗi đồ thị thêm vào, thao tác lại bước 3 và 4. Loại hiệu suất phải thống nhất với tất cả đồ thị đưa vào.

  20. Compressor/Expander – Example • Dòng nguyên liệu

  21. Compressor/Expander – Example • Thiết lập Máy nén • Trên trang Parameter, xóa giá trị Adiabatic Efficiency mặc định. Cả hiệu suất đoạn nhiệt và đa biến nên để trống để tránh lỗi không đồng nhất hoặc cung cấp thừa đặc tính cho máy nén. • Vào tab Rating, và mở trang Curves. • Chắc chắn rằng phím đoạn nhiệt (Adiabatic) trong nhóm Efficiency đã được chọn. • Chọn hộp Enable Curves, và bấm vào phím Add Curve. • Hoàn thành thiết lập đồ thị như trong giao diện sau.

  22. Compressor/Expander – Example • Các điều kiện của dòng ra có thể được xem ở tab Performance của bảng hiển thị tính chất Compressor và được biểu diễn như ở bảng dưới đây:

  23. 3.3.3. Heater and Cooler • Là thiết bị trao đổi nhiệt một chiều. Dòng vào được làm lạnh hoặc gia nhiệt để đạt được điều kiện yêu cầu dòng ra. Dòng năng lượng hấp thụ (hoặc cung cấp) do chênh lệch Enthalpy giữa hai dòng. Công cụ mô phỏng này hữu ích khi chỉ quan tâm tới dòng năng lượng yêu cầu bao nhiêu để làm lạnh hoặc gia nhiệt dòng quá trình, mà không quan tâm đến điều kiện khác. Biểu tượng Cooler Biểu tượng Heater

  24. Heater and Cooler – Nguyên lý • Cooler và Heater sử dụng cùng một phương trình cơ sở. Sự khác nhau theo quy ước về dấu. Xác định rõ dòng năng lượng tuyệt đối của các dòng và Hysys sẽ thêm các giá trị sau: - Với Cooler, Enthalpy và dòng nhiệt năng bị trừ từ dòng vào: Heat Flowinlet- Dutycooler= Heat Flowoutlet - Với Heater, dòng nhiệt năng được cộng vào: Heat Flowinlet+ Dutycooler= Heat Flowoutlet

  25. Heater and Cooler – Design Like pumps, heaters and coolers can be specified in two ways ◦ If both the inlet and outlet streams are fully specified, then nothing needs to be specified in the pump unit operation ◦ If the outlet stream is underspecified, then the heater or cooler can be solved by specifying the pressure differential and/or the duty

  26. Heater and Cooler – Example Một dòng khí cần làm lạnh từ nhiệt độ 60ºF tới –105ºF với độ giảm áp suất 15 psi.

  27. Heater and Cooler – Example • Kết quả

  28. 3.3.4. Shortcut distillation Mục đích: xác định nhanh số đĩa lý thuyết tối ưu ứng với tỷ số hồi lưu của tháp

  29. Shortcut distillation Dòng nguyên liệu được thêm vào với số liệu sau

  30. Shortcut distillation Trên Connections page của design tab nhập đầy đủ các thông tin cho dòng được kết nối với thiết bị:

  31. Shortcut distillation Trên Parameters page của design tab nhập đầy đủ các thông số hoạt động của tháp:

  32. Shortcut distillation Sau khi nhập đầy đủ số liệu, Hysys sẽ tính toán, kết quả tính toán được hiện thị trên Performance tab.

  33. Shortcut distillation Số liệu khảo sát thể hiện dưới dạng bảng:

  34. Shortcut distillation Số liệu khảo sát thể hiện dưới dạng đồ thị:

  35. Shortcut distillation Đồ thị thu được khi xử lý số liệu thu được từ Hysys. + Chỉ số hồi lưu là 1.75 + Số đĩa lý thuyết tối ưu là 28 đĩa + Đĩa nạp liệu tối ưu: đĩa số 4

  36. Others Modules Mixers/Tees Recycle operations Splitters

  37. Task 3.3 Nhóm Đọc và dịch tài liệu 3.3.2. HYSYS styrene Inductive Hạn nộp: Đọc thêm tài liệu SSModel

  38. Learning outcome in Session 3.3 • Thành thạo các thao tác với Hysys • Cách thêm một số các Unit để phục vụ cho các bài toán (đưa các thông số, kết nối với dòng,..) • Hiểu được mục đích, cách thức hoạt động của một số các thiết bị. Ôn lại kiến thức của môn thiết bị phản ứng và môn Thiết bị trong công nghệ Lọc dầu

More Related