Thêm các đơn vị thiết bịNhận biết các dòng vật chất không có quan hệ áp suất lưu lượng được kết nối tới hai đơn vị hoạt động và lưu lượng của các dòng này phải được chỉ đỉnh rõ trong mô
Trang 1Session 3.5 ASPEN HYSYS
Quá trình mô phỏng động
Trang 2Xây dựng mô phỏng động trên Hysys
Có hai cách để xây dựng mô phỏng động trên
Hysys:
• Thực hiện chuyển đổi chế độ tĩnh sang chế
độ động với một vài sửa đổi thiết kế quy trình hoạt động và chỉ rõ đặc điểm của dòng
• Xây dựng trực tiếp trong chế độ động
(Dynamic mode).
Trang 3Quá trình chuyển từ trạng thái tĩnh sang trạng thái động
1 Thêm các đơn vị thiết bị.
2 Điều chỉnh kích thước của các thiết bị.
3 Điều chỉnh áp suất của tháp.
4 Các thiết bị toán học (logical operations).
5 Thêm các chỉ định áp suất-lưu lượng
(Pressure-Flow Specifications).
6 Thực hiện bước chuyển đổi vào môi trường
động.
7 Troubleshooting (Việc xử lý sự cố).
Trang 4Thêm các đơn vị thiết bị
Nhận biết các dòng vật chất không có quan hệ áp suất lưu
lượng được kết nối tới hai đơn vị hoạt động và lưu lượng của các dòng này phải được chỉ đỉnh rõ trong mô hình hoá động.
Các đơn vị hoạt động bao gồm thiết bị SEPARATOR và
COLUMN Khi thêm một đơn vị hoạt động, như VALVES, HEAT
EXCHANGERS, hay PUMPS, thì phải xác định quan hệ áp suất
lưu lượng cho các dòng đó Có thể chỉ định rõ lưu lượng trên
dòng đó thay vì sử dụng thiết bị để xác định lưu lượng.
Trang 5Điều chỉnh kích thước của các
thiết bị
Kích thước của tất cả các đơn vị hoạt động trong
quá trình mô phỏng sử dụng trong thiết bị thực tế
hay được xác định theo kích thước kỹ thuật Kích
thước của đĩa trong tháp có thể hoàn thành bằng
cách sử dụng Tray Sizing utility trên Utilities page.
Vessels sẽ được thay đổi kích thước để điều tiết lưu lượng thực và áp suất của thiết bị trong khi đang
duy trì hoạt động có thể đảm bảo thời gian lưu.
Trang 6Điều chỉnh kích thước của các
thiết bị
Nguyên tắc điều chỉnh kích thước của các thiết bị nói chung (Equipment Sizing).
Vessels (SEPARATORS, CONDENSERS, REBOILERS) phải
được thay đổi kích thước để thời gian lưu lỏng từ 5 - 15 phút.
Sự tính toán kích thước và chi phí có thể được thực hiện
bằng cách sử dụng Vessel Sizing utility trên Sizing page của
Rating tab.
Valves được thay đổi kích thước dựa vào đặc tính lưu lượng.
Valve sẽ thay đổi kích thước với độ mở của valve là 50% và trở lực nằm trong khoảng 15 - 30 kPa.
Trang 7Điều chỉnh kích thước của các
thiết bị
Điều chỉnh kích thước đĩa của tháp (Column Tray Sizing).
Tray Sizing có thể được hoàn thành cho tháp tách bằng cách
sử dụng Tray Sizing utility trong Utilities page Một vài tiện ích
sử dụng sẽ bị hạn chế trong mô hình hoá tĩnh Các đĩa được định kích thước tuỳ theo lưu lượng hiện hành và thời gian lưu mong muốn trên đĩa.
Các thông số quan trọng bao gồm:
Tray diameter (đường kính đĩa)
Weir length (chiều dài vách ngăn)
Weir height (chiều cao vách ngăn)
Tray spacing (khoảng cách giữa hai đĩa)
Trang 8Điều chỉnh áp suất của tháp
Trong mô hình hoá tĩnh, áp suất của tháp là do người dùng định nghĩa Trong mô hình hoá động, nó được tính toán bằng cách sử dụng sự tính toán thuỷ động lực Nếu như áp suất ở trạng thái tĩnh là rất khác nhau
từ tính toán trở lực, thì sẽ có sự xáo trộn lớn lưu lượng trong tháp khi Integrator chạy Sự ước lượng hợp lý áp suất của tháp có thể được tính toán bằng cách sử dụng the Tray Sizing utility Tiện ích này cung
cấp một giá trị Max DP/Tray trên Results tab Áp suất của tháp có thể
được tính toán bằng cách sử dụng giá trị này (Max DP/Tray), và sự chỉ
định rõ áp suất mong muốn ở bất kỳ nơi đâu trên tháp.
Chúng ta có thể thay đổi giá trị Max DP/Tray để mà đạt được áp suất
mong muốn qua tháp Việc này dễ dàng thực hiện bằng cách sửa đổi
chiều cao vách ngăn (Weir height) trên Ratings tab trong Tray Sizing
utility.
Giảm chiều cao vách ngăn thấp hơn áp suất tĩnh (static head
contributions) và thấp hơn giá trị Max DP/Tray Trong chế độ động,
Nozzle Pressure Flow K-factors (được tìm thấy trên Dynamics tab của
khung thuộc tính của Main TS) có thể được điều chỉnh tối ưu trở lực
qua tháp.
Trang 9Các thiết bị toán học (logical
operations)
Các thiết bị toán học từ mô hình hoá tĩnh sau được bỏ qua trong mô hình hoá động.
ADJUST có thể đặt lại bằng PID
Controllers RECYCLE là không cần thiết
trong mô hình hoá động.
Trang 10Thêm các chỉ định áp suất-lưu lượng (Pressure-Flow Specifications)
Chỉ định rõ áp suất lưu lượng cho mỗi dòng của sơ đồ công nghệ Bộ điều khiển đóng vai trò to lớn đảm bảo tính ổn định cho quá trình tính toán pressure-flow.
Trang 11Thực hiện bước chuyển đổi vào
môi trường động
Click vào nút Dynamic Mode để chuyển từ mô
hình hoá tĩnh sang mô hình hoá động
Trang 12Troubleshooting (Việc xử lý sự cố)
Too many specifications/ Not enough
specifications
Singular Problem (Các vấn đề đáng chú ý)
The Pressure Flow Solver failed to converge
Trang 13Các chú ý quan trọng khi xây
dựng trạng thái động
1 Phải đặc biệt chú ý với việc cố định trở lực trong thiết bị Một vài chỉ định rõ cố định trở lực trong thiết bị có thể mang lại kết quả không hiện thực, như xuất hiện lưu lượng theo chiều tăng áp
suất Nhớ kiểm tra việc cố định trở lực trong thiết bị đun sôi lại và thiết bị làm nguội của tháp.
2 Dòng nguyên liệu vào và sản phẩm ra khỏi tầng đĩa sẽ có áp suất giống như áp suất ở đĩa đó Nếu như có sự khác nhau lớn về áp suất giữa dòng nguyên liệu hay dòng sản phẩm với tầng đĩa và kết quả là có lượng lớn dòng vật chất di chuyển vào hay ra khỏi tháp.
Chạy Integrator sau khi các đơn vị thiết bị đã được thêm vào trong
chế độ động Không giống như môi trường tĩnh, thì dòng ra