Bài tập lớn môn tin chuyên ngành

 Dòng khí nguyên liệu đầu vào được nhập với các giá trị trong bảng 1 : Bảng 1 : Các giá trị nhiệt độ, áp suất, tốc độ dòng và thành phần các cấu tử trong dòng nguyên liệu khí Worksheet

Trang 1

Bài tập lớn môn: Tin chuyên ngành

Exercise 9 : Piping simulation

Dòng khí tự nhiên và condensate được trộn lẫn và dẫn qua một đường ống dài 27.735

km tới phân xưởng chế biến Trên quãng đường trên, hỗn hợp 2 dòng trên sẽ kết hợp với một dòng hơi gas từ phân xưởng sản xuất Hãy xây dựng hệ mô phỏng quá trình trên dựa vào các thông tin được cho dưới đây:

 Đường ống đầu tiên dài 24075m là đường ống 200DN được chia làm 4 phần Phần ống thứ nhất nằm ngang, dài 7315m Phần thứ hai là ống uốn 45° Phần ống thứ ba dài 7620m và có độ chênh chiều cao là 150m Phần ống thứ tư nằm ngang, dài 9140m

 Dòng hơi gas thứ hai được trộn vào hỗn hợp sau khi kết thúc 24075m của đường ống thứ nhất ở trên

 Sau khi dòng hơi gas thứ hai được trộn vào, đường ống chuyển thành loại ống 300DN và kéo dài thêm 3660m, đưa hỗn hợp tới phân xưởng chế biến

 Nhiệt độ môi trường của đường ống thứ nhất: phần 1 - 10℃, phần 3 - 5℃, phần

4 - -1℃ Nhiệt độ môi trường là 5℃, bằng với nhiệt độ của đường ống thứ hai dẫn trực tiếp với phân xưởng chế biến

 Hệ số truyền nhiệt (HTC) được tính toán bằng Hysys dựa trên vật liệu Thép cacbon A134, ống có mối hàn, chôn sâu 600mm trong nền đất sét khô

Tốc độ dòng 121lpm(lít trên phút) 410kmol /h 9440Nm3/d

Trang 2

Cơ sở dữ liệu thiết kế mô phỏng đường ống

1 Định nghĩa cơ sở mô phỏng

Với nguồn nguyên liệu là hỗn hợp khí CO2, NO2, CH3, C2H6 , C3H8, n-C4H10, i-C4H10,

i-C5H12, n-C5H12, C6H14, C7H16 và dòng condersat Sử dụng mô hình nhiệt động Peng - Robinson.

 Dòng khí nguyên liệu đầu vào được nhập với các giá trị trong bảng 1 :

Bảng 1 : Các giá trị nhiệt độ, áp suất, tốc độ dòng và thành phần các cấu tử trong

dòng nguyên liệu khí

Worksheet

Condition

Composition

 Dòng nguyên liệu Condersat được nhập với các giá trị trong bảng 2:

dòng nguyên liệu condersat

Trang 3

Worksheet

Condition

Composition

 Dòng nguyên liệu bổ xung (dòng 3) được nhập với các giá trị trong bảng 2:

dòng nguyên liệu bổ xung 3

Worksheet

Condition

Composition

Trang 4

2 Thiết bị Mixer

Với 2 dòng nguyên liệu là dòng khí và dòng condersat, với nhiệt độ và áp suất của từng dòng như sau :

Hình 1: Nhiệt độ và áp suất của từng dòng nguyên liệu cho thiết bị trộn

MXSP-01

Trong thiết bị MXSP-01 ta cung cấp một số thông tin giá trị trong bảng 3

Bảng 3: Một số thông tin được cung cấp trong thiết bị trộn MXSP-01

Design

Connections

Condensate

Kết quả mô phỏng thiết bị trộn MXSP-01 được cho ở hình 2 và bảng 4

Trang 5

Hình 2 : Nhiệt độ, áp suất, lưu lượng dòng sản phẩm và nguyên liệu của thiết bị

trộn MXSP-01

Bảng 4: Thành phần pha của dòng sản phẩm 1

Mole Fraction Vapour Phase Liquid Phase

3 Thiết bị đường ống Pipe-1

Nguồn nguyên liệu của đường ống là sản phẩm của thiết bị trộn MXSP-01 với thành phần dòng, áp suất và nhiệt độ ở hình 2 và bảng 4

Trang 6

Thiết lập PIPE SEGMENT

 Tab Design

 Trang Connection nhập một số thông tin trong bảng 5:

Bảng 5: Một số thông tin cần nhập trong trang Connection

Design

Connections

Kết quả sau khi nhập các thông tin :

 Trang Parameters ta chọn phương pháp gradien để tính toán cho dòng hai pha (VL) là Beggs and Brill (1973)

Trang 7

Các trang còn lại ta có thể không phải nhập thêm dữ liệu

 Rating Tab

- Trang Sizing nhập các giá trị được cho ở bảng 6.

Bảng 6: Các giá trị cần nhập trong trang Sizing

Length/Equivalent

Diameter Nominal

Kết quả nhập các giá trị dữ liệu như sau :

Trang 8

- Trang Heat Transfer nhập các giá trị cho ở bảng 7.

Bảng 7 : Các giá trị cần nhập trong trang Heat Transfer

Heat Transfer

Segment HTC

Estimate HTC

Include Inner HTC Include Outer HTC

Kết quả nhập giá trị trong trang Heat Transfer

Trang 9

Sau khi nhập đầy đủ các giá trị của đường ống và kết quả (dòng 2) được cho ở bảng 8

và hình 3

Trang 10

Hình 3: Các thông số nhiệt độ, áp suất và lưu lượng dòng nguyên liệu và sản phẩm

của thiết bị đường ống PIPE-01

4 Thiết bị trộn MXSP-02

Nguyên liệu của thiết bị là dòng sản phẩm 2 từ đường ống và dòng bổ xung 3, với thành phần tính chất được nêu ở các phần trên

Bảng 10: Một số thông tin được cung cấp trong thiết bị trộn MXSP-02

Design

Connections

3

Thành phần pha, áp suất và nhiệt độ của dòng sản phẩm 4 từ thiết bị trộn MXSP-01 được trình bày trong bảng 11 và hình

Trang 11

Hình 4: Các thông số áp suất, nhiệt độ và tốc độ dòng của nguyên liệu và sản phẩm

của thiết bị trộn MSXP-02

Trang 12

Nguyên liệu là dòng sản phẩm của thiết bị trộn MXSP-02 có tính chất, nhiệt độ và áp suất ở phần 4

Thiết lập PIPE SEGMENT

 Tab Design

- Trang Connection nhập một số thông tin trong bảng 12:

Bảng 12: Một số thông tin cần nhập trong trang Connection

Design

Connections

Thông tin trên trang sẽ xuất hiện như hình

- Trang Parameters ta chọn phương pháp gradien để tính toán cho dòng hai pha (VL) là Beggs and Brill (1973)

Trang 13

 Rating Tab

- Trang Sizing nhập các giá trị được cho ở bảng 13.

Bảng 13: Các giá trị cần nhập trong trang Sizing

Sizing

Length/Equivalent

Diameter Nominal

Trang 14

- Trang Heat Transfer nhập các giá trị cho ở bảng 14.

Bảng 14 : Các giá trị cần nhập trong trang Heat Transfer

Heat Transfer

Segment HTC

Estimate HTC

Thermal Conductivity 0.19W /m−k

Include Inner HTC Include Outer HTC

Trang 15

Dòng sản phẩm đi ra từ thiết bị có thành phần pha, nhiệt độ và áp suất được trình bày trong hình và bảng 15

Hình 5: Các thông số nhiệt độ, áp suất và lưu lượng dòng nguyên liệu và sản phẩm

của thiết bị đường ống PIPE-02

Trang 16

6 Kết quả mô phỏng

Kết quả mô phỏng của quá trình được trình bày dưới đây

- Với điều kiện dòng

- Thành phần pha

Trang 17

Trang 18

Phụ Lục

Phụ lục 1 : Sơ đồ mô phỏng đường ống

Phụ lục 2 : Thông số hoạt động của các thiết bị

Trang 19

Phụ lục 3 : Thông số hoạt động của các dòng

Định dạng
Số trang	19
Dung lượng	625,22 KB