Окно потоков ХТС

OulttStaam Flow8p«:Hcaflon(i)-

|FlowFrKOon
I OS ■ jl ^ J B —	2 l
lO u M B ta a m ] I

Количество

выходных

потоков

Выбор

способа

деления

- Окно ввода

Окно выходных

потоков делителя	1	1	: E T

Окно выбора потоков

Рис. 5.5. Изображение окна Basic модуля делителя Divider (Multiply)

потоков появится соответствующееколичество потоков Outlet Stream.

2.Выбрать с помощью «мыши» в окне выходных потоков дели­ теля Outlet Stream 1 и далее, в окне потоков ХТС выбрать соответст­ вующий ему поток, например 3:Strm 3.

3.Аналогично произвести выбор соответствия всех остальных выходных потоков смесителя потокам ХТС (на рис. 5.5 для Outlet Stream 2 выбран поток 2:Strm 2).

4.Как и в Divider, произвести выбор способа деления и для всех выходных потоков, исключая последний, ввести соответствующее значение деления потока. Величина последнего из выходящих по­ токов игнорируется, так как считается по разнице.

Рекомендации по выбору опций соответствуют рекомендациям для модуля Divider.

ДЕЛИТЕЛЬ КОМПОНЕНТОВ (Com Splitter)

Кроме делителей Divider, предназначенных для разделения потока на несколько частей, в Design-II имеется модуль, реализую­ щий функцию выделения заданного количества одного или не­ скольких компонентов из входящих потоков. Данная функция мо­ жет быть необходима в случае упрощенного моделирования на уровне материальных и тепловых балансов сложных технологиче­ ских систем, включающих экстракцию, абсорбцию, ректифика­ цию, адсорбцию и т. д. Изображение данного модуля представле­ но на рис. 5.6.

Количество входящих в модуль пото-	г-е-п		2
	с	,
ков не ограничено и определяется только	1 к)	к
точками присоединения к модулю. Коли­	>S-1()
	с	\) »	3
чество выходящих из модуля потоков —	\)
ДВА. Следует учесть, что если на вход мо­
дуля подключено несколько П О ТО КО В , ТО	Рис. 5.6. Изображение
автоматически реализуется функция сме-	модуля Com Splitter

сителя и давление всех входных потоков приравнивается минимальному входному давлению с расчетом

адиабатического расширения потоков с большим давлением.

Для задания опций расчета модуля необходимо зайти в модуль и нажать кнопку_____ Ва**с- -_____ | (рис. 5.7).

Поле для ввода ванных

Поле выбора компонентов

Рис. 5.7. Изображение окна Basic модуля Components Splitter

Для задания, необходимого для расчета набора данных, необ­ ходимо:

1.В ниспадающем меню Top Stream выбрать один из выход­ ных потоков, для которого и будут задаваться опции в этом окне;

2.В ниспадающем меню Recovery to Тор выбрать способ выде­ ления компонентов:

Mol Fraction— необходимо будет ввести долю потока выбран­ ного вещества, которая будет отделена от входящего потока в ука­ занный поток (например, если для воды указана 1 (fraction), то в вы­ ходящий поток 2 отделится 100 % воды из входящего потока, а вы­ ходящий поток 3 станет безводным).

Сошр Molar Flow — необходимо будет ввести количество по­ тока выбранного вещества в мольном измерении, которое будет от­ делено от входящего потока в указанный поток.

Comp Mass Flow— необходимо будет ввести количество пото­ ка вещества в массовом измерении, которое будет отделено от вхо­ дящего потока в указанный поток.

Comp Vap Vol Flow — необходимо будет ввести количество газового потока выбранного вещества в объемном измерении, кото­ рое будет отделено от входящего потока в указанный поток.

Comp Liq Vol Flow — необходимо будет ввести количество жидкого потока выбранного вещества в объемном измерении, кото­ рое будет отделено от входящего потока в указанный поток;

3. Навести указатель «мыши» в поле выбора компонентов на компонент, значение которого нужно-ввести и нажать левую кноп­ ку (участок выделится синим полем). В поле ввода данных ввести соответствующее число.

Если есть необходимость, чтобы температура потоков на выхо­ де отличалась от входного потока, в главном окне модуля необхо­ димо нажать кнопку pmJuctuiwUM»... | (рис. 5.8).

Рис. 5.8. Изображение окна Product Temperature

В данном окне, в ниспадающих меню, следует определить тем­ пературу потока, выбранного в меню Basic как Top Stream и второго выходящего потока (он здесь обозначается как Bottom). При выборе:

Top Temperature from Feed или Bottom Temperature from Feed — температуры соответствующих потоков будут равны тем­ пературе входного потока.

Top Temperature Out или Bottom Temperature O ut— появят­ ся дополнительные окна для ввода температуры соответствующих потоков на выходе.

Рис. 5.9. Изображение модуля насоса

Top Bubble Temperature или Bottom Bubble Temperature — температуры соответствующих потоков будут равны температуре кипения.

Top Dew Temperature или Bottom Dew Temperature— темпера­ туры соответствующих потоков будут равны температуре точки росы.

НАСОС (Pump)

В Design-II имеется модуль насоса Pump, рассчитывающий тре­ буемую для перекачки жидкого потока мощность двигателя насоса или максимальное давление, которое может 2 достичь насос при имеющихся ограничени­ ях по мощности двигателя. Изображение модуля насоса представлено на рис. 5.9.

Следует отметить, что модуль Pump имеет следующие особенности:

1.Насос предназначен для моделиро­

вания процесса сжатия (перекачки) жид­ ких потоков. В случае, если жидкий поток на входе имеет некоторое количество газа

(значение Vapor Fraction больше нуля), решение в модуле Pump мо­ жет быть не достигнуто, о чем будет выдано сообщение: WAR- NING-ITERATINC IN COMPRESSOR FAILED ТО CONVERGE.

2. Если доля газа во входном потоке больше 0,9, то Design-П ав томатически переключит расчет насоса на расчет компрессора.

Для задания опций расчета насоса необходимо зайти в модуль

и нажать кнопку Basic:_____ Ва*'с—_____| — и появится окно Basic (рис. 5.10).

	Выбор типа насоса:
	Volum etric —	Выбор единиц
	поршневой
		измерения
	или плунжерный
		Задание
	Isentropic —
		параметра
	центробежный
		двигателя
		Окно ввода
		давления
	Значение
	КПД насоса

		Ввод
	Выбор типа	энтальпий пара
		(для паровой
	двигателя
		турбины)
	Окно ввода
		Выбор
	мощности
	двигателя	единиц
		измерения

Рис. 5.11. Изображение окна Driver модуля насоса Pump

При нажатии кнопки Driver можно будет задать параметры дви­ гателя насоса (рис. 5.11).

Для задания, необходимого для расчета набора данных, необ­ ходимо:

1.Выбрать тип используемого насоса: Volumetric — поршне­ вой или плунжерный, или Isentropic — центробежный или осевой.

2.В ниспадающем меню выбрать вариант задания давления на выходе насоса: Pressure Out — непосредственно вводится давление на выходе насоса: Dew Pt. Tem — давление на выходе будет соот­ ветствовать давлению при температуре точки росы; Bub Pt. Tem — давление на выходе будет соответствовать давлению при темпера­ туре начала кипения.

3.Выбрать единицы измерения: для Pressure Out — единицы измерения давления, а для Dew Pt. Tem или Bub P t Tem— единицы измерения температуры.

4.Если КПД насоса отличается от предлагаемого, то изменить значение Efficiency.

5.Для ввода параметров двигателя нажать кнопку Driver, где необходимо:

-выбрать тип двигателя: Electricity — электродвигатель; Fuel Gas — газовая турбина; Steam — паровая турбина;

-ввести максимальную мощность двигателя и соответствую­ щие единицы измерения.

Следует отметить, что при выборе паровой турбины необходи­ мо будет еще ввести энтальпию пара на входе и выходе.

Особенности работы модуля

Для просмотра результатов расчета следует войти в модуль и нажать кнопку у»» в- ыи... | ; после чего на экране появится окно с результатами расчета (рис. 5.12):

STAGES							^ ^ OOOOOO		ОГрЭНИЧбНИб м о щ н о с т и
WORK CAPACITY HPMETRIC							1 3 5 .9 7 9 4	—	д в и г а т е л я В л .с .
CALCULATED				PRESSURE		OUT KG/СМ2	3 0 .0 0 0 1 2	—	давление на выходе
SPECIFIED				PRESSURE		OUT KG/CH2	3 0 .0 0 0 1 2	— тип двигателя
DRIVE		TYPE					E L E C T R IC
CALC TYPE							ENTROPY	— КПД насоса
EFF	(ГОИ CALC TYPE)						о.б5ооооо
КШ	USAGE						4 3 .6 6 6 6 7	—	требуемая мощность
REAL		WORK HPMETRIC					-5 9 .4 3 2 0 3		двигателя, кВт
ISENTROPIC HEAD KGf-H/KGra							2 8 9 .6 9 4 0
INLET		T C					10.00000
INLET		P	KG/СМ2				1 .0 0 0 0 0 4
INLET		V ИЗ		/MIN			0 .5 8 1 0 4 3 8
FLOWRATE			KGHOL/HR				1 9 9 7 .1 1 8
FLOWRATE			KG/HR				3 6 0 0 0 .0 0
DISCHARGE				T	C		1 0 .3 7 7 6 4
DISCHARGE				V	М3 /MIN		0 .5 8 1 0 7 8 9

Рис. 5.12. Окно результатов расчета модуля Pump

Если в качестве двигателя выбрана газовая или паровая турби­ на, тогда в данном окне можно увидеть расход рабочего тела, например, для газовой турбины — расход топливного газа: FUEL M3V(NTP)/H 1.671 (м3/чприн. у.).

Для вывода требуемой мощности двигателя на рабочий лист рядом с образом модуля необходимо отметить соответствующий

	пункт в основном меню модуля		[-Display Results on Flowsheet-----------------
	(рис. 5.13).		Digits After Decimal:
	Следует отметить, что на­		Г Real Work	|
	сос является модулем, ошибки		F Calculated Outlet Pressure	|
	расчета которого не	являются	17 WWUsage	|2
	критическими для расчета всей
	ХТС, однако пользоваться ре­		Рис. 5.13. Активация вывода потребной
	зультатами такого	расчета
			мощности двигателя на экран (2 цифры
	нельзя, так как они могут быть		после запятой)
	весьма далеки от реальности
	(рис. 5.14).

КОМПРЕССОР (Compressor)

В Design-II имеется три модуля компрессора: Compressor, Compressor 2, Poly Compressor, рассчитывающие требуемую для перекачки газового потока мощность двигателя или максимальное давление, которое может достичь компрессор при имеющихся огра­ ничениях по мощности двигателя.

Рис. 5.14. Результаты некорректно произведенного расчета

Рис. S.1S. Изображение модуля компрессора

Ниже рассматривается порядок ис­ пользования наиболее часто использую­ щегося модуля компрессора, изображение которого представлено на рис. 5.15.

Следует отметить, что модуль Compressor очень похож на рассмотрен­ ный выше модуль насоса и также имеет следующие особенности:

1.Компрессор предназначен для моделирования процесса сжатия (перекачки) газовых потоков. В случае, если поток на вхо­ де имеет некоторое количество жидкости (значение Vapor Fraction меньше 1), решение в модуле Compressor может быть не достигнуто, о чем будет выдано сообщение: WARNING— ITERATION IN COMPRESSOR FAILED TO CONVERGE.

2.Если доля газа во входном потоке меньше 0,9 то Design-П ав­ томатически переключит расчет компрессора на расчет насоса.

3.Компрессор на входе может иметь несколько потоков. При этом автоматически реализуется функция смесителя, и давление всех входных потоков приравнивается минимальному входному давлению с расчетом адиабатического расширения потоков с боль­ шим давлением.

4.На выходе из компрессора могут быть два потока, причем один из них будет газ, а другой — жидкость.

Для задания опций расчета компрессора необходимо зайти

вмодуль и нажать кнопку Basic:_____ Ва**с—_____ | — и появится

окно Basic (рис. 5.16). Следует отметить, что окно задания парамет­ ров двигателя Driver рассматривалось выше (при рассмотрении на­ соса), поэтому здесь оно не рассматривается.

Выбор типа расчета процесса:

Задание

параметра

двигателя

Для много­ ступенчатого компрессора

Окно ввода давления

Значение КПД политропного компрессора коэффициента

Рис. 5.16. Изображение окна Basic модуля компрессора Compressor

Количество	Выбор варианта
ступеней---------
компрессора	задания ступеней
	компрессора
Окно	Выбор единиц
ввода данных	измерения
Температура	Служебные
газа на выходе
межступенчатого	кнопки
холодильника

Рис. 5.17. Изображение окна Multistage модуля компрессора Compressor

Для задания необходимого для расчета набора данных следует:

1. Выбрать тип расчета компрессора: Polytropic — расчет ком прессора со сжатием газа по политропе или Isentropic— расчет ком­ прессора со сжатием газа по адиабате.

Если выбран политропный закон, то необходимо выбрать спо­ соб ввода политропного коэффициента (Polytropic Coefficient). При выборе Program Calculated — коэффициент будет рассчитываться программой (применяется при проектировании компрессора) или Polytropic Coeff — величину коэффициента необходимо будет предварительно рассчитать или ввести из паспорта компрессора