Basic simulation using hysys module 2 propane refrigeration loop

Giới thiệu nhiệm vụ• Hệ thống làm lạnh được sử dụng rộng rãi trong công nghệ hoá dầu và chế biến khí • Được sử dụng trong quá trình làm lạnh khí để đạt được nhiệt độ điểm sương cần thiết

MODULE 2

Propane Refrigeration Loop

Giới thiệu nhiệm vụ

• Hệ thống làm lạnh được sử dụng rộng rãi trong công nghệ hoá dầu và chế biến khí

• Được sử dụng trong quá trình làm lạnh

khí để đạt được nhiệt độ điểm sương cần thiết và để sản xuất các sản phẩm lỏng

• Nhiệm vụ: Xây dựng, chạy mô phỏng,

phân tích và điều chỉnh các thông số của Propane Refigeration Loop Chuyển

thành template để sử dụng trong các

case khác

Mục tiêu khóa học

• Tạo và kết nối các Unit để xây dựng

hoàn chỉnh Flowsheet

• Thao tác với Flowsheet

• Hiểu quá trình tính backward – forward

trong HYSYS

• Chuyển case mô phỏng thành template

Yêu cầu tối thiểu

• Tạo Stream

• Khảo sát Workbook

Process Overview

Xây dựng case mô phỏng

1 Tạo case mô phỏng mới

2 Định nghĩa Fluid Package: C3, Peng

Tạo Unit trong Flowsheet

• Các cách tạo Unit trong Flowsheet:

Menu Bar Flowsheet/Add Operation

hoặc <F12>

Workbook Workbook/UnitOps và Add

UnitOps Object

Palette Flowsheet/ Open Object Palette hoặc <F4>

FPD/Object

Palette Dùng chuột phải kéo và thả biểu tượng Unit từ Object

Palette vào PFD

Tạo J-T Valve

• J-T Valve sử dụng model Valve, đầu vào J-T

Valve từ Condenser ở trạng thái Buble point

• Bấm <F12>

• Chọn Valve trong Available Unit

• Nhấn Add

Tạo J-T Valve

• Trong phần Connections, điền các thông tin

như trong hình dưới đây:

• Ghi chú: Trong phần Inlet/Outlet có thể sử dụng drop down box để chọn các Stream có sẵn

Bổ sung Chiller

• Thiết bị Chiller sử dụng model Heater trong HYSYS Đầu

ra của dòng công nghệ ở trạng thái Dew point

• Sử dụng Workbook/Unit Ops/Add Unit Ops

Bổ sung Chiller

• Chọn Heat Transfer Equiment trong nhóm Categories

• Chọn Heater trong nhóm Available Unit Operations

• Bấm nút Add

Bổ sung Chiller

• Trong phần Connections điền các thông tin như hình dưới đây:

Bổ sung Chiller

• Trong phần Parameters xác định chênh áp qua Chiller là

7 kPa, công suất 1.00 e+06 kJ/h:

• Lưu lượng của dòng Propane là: _?

• Sụt áp qua J-T valve là: _?

• Nhiệt độ của stream 2 là: _?

• Giải thích tại sao HYSYS tính được tất cả các thông số còn lại???

Bổ sung máy nén

• Bấm <F4>: hiển thị Object Palette

• Nhấn kép vào biểu tượng Compressor

• Trong phần connections điền các thông tin sau:

Bổ sung máy nén

• Trong phần parameters điền các thông số như hình sau:

Bổ sung Condenser

nhiệm vụ đưa dòng C3 từ trạng thái khí

Kết nối Unit - Stream

Attach Mode 1 Nhấn vào nút Attach Mode

2 Khi di chuyển con trỏ tới Unit, các điểm kết

nối sẽ hiển thị màu xanh dương đậm

3 Trên Stream 2 điểm kết nối In, Out

4 Kéo điểm kết nối Out của Stream tới điểm

Feed Stream của Unit

5 Kéo điểm kết nối In của Stream tới điểm

Product của Unit

Phím Ctrl 1 Nhấn và giữ Ctrl trong khi di chuyển con trỏ

tới Stream, HYSYS tự động chuyển sang Attach mode.

2 Thực hiện như phần Attach mode

3 Khi thả Ctrl, HYSYS tự động tắt chế độ

Attach Mode

Sử dụng PFD

• Object Inspection: bấm phím phải trên

biểu tượng của stream, unit…

• Sử dụng để:

– Tạo bảng Properties

– Xoay biểu tượng

– Thay đổi tên

– In ấn…

1 số Object Inspections

• PFD • Unit Operations • Streams

Chỉnh sửa PFD

• Tạo tiêu đề: Propane Refrigeration Loop

• Tạo Workbook Table cho các Material

Stream

• Tạo Table cho dòng Stream 4

• Bổ sung thông tin về Unit (Object

Inspection/Show Table…)

Lưu case thành template

• Template là 1 Flowsheet hoàn chỉnh

được lưu trên đĩa để có thể nối với 1

Flowsheet khác

• Thông thường, template là 1 module của nhà máy hoặc 1 cụm các thiết bị công

nghệ gắn với nhau

• Sau khi lưu, template có thể được

“nhúng” vào 1 Flowsheet khác, 1 case

khác dưới dạng Sub-Flowsheet

• Có thể được “nhúng” vào bất kỳ

Flowsheet nào, không giới hạn về số

lượng

Lưu case thành template

• Xoá giá trị Chiller Duty

• Từ menu Simulation chọn Main Properties

Tính toán với case mô phỏng

• Bài tập 1: Design & Rating

– Công suất Compressor là 250 hp, đang vận hành ở mức

90% công suất và 72% hiệu suất Tính công suất làm mát của Chiller ?

– Khi nâng công suất của Chiller lên 1.5 MMBTU/hr khi không thay đổi Compressor thì nhiệt độ Chiller thay đổi như thế

nào ?

• Bài tập 2: Thành phần chất làm mát

– Nơi cung cấp Propane cho biết phải sử dụng loại 95%

Propane, 5% Ethane Hãy đánh giá những ảnh hưởng (nếu có) đối với hệ thống ban đầu (khi Chill-Q=1e6kJ/h)

Base case 100% C3 New case 95% C3 Flow, kgmole/hr 107.9

Condenser Q, kJ/hr 1.587e6

Compressor Q, kJ/hr 5.866e5

Thử thách: Economizer

• Thay đổi thành hệ thống nén 2 cấp bằng cách thêm vào thiết bị tách

• Tổng công suất tiêu hao cho quá trình nén là bao nhiêu?

Thử thách: Economizer

• Dùng Case Study tìm áp suất tối ưu của Stream 4 để công suất nén là nhỏ nhất