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文檔簡介

ASPEN-PLUS教程第1頁第1章緒論作者:畢欣欣孫蘭義第2頁緒論1.1化工過程模擬化工過程模擬介紹化工過程模擬功能

化工過程模擬系統(tǒng)組成1.2AspenPlus軟件AspenPlus介紹AspenPlus主要功能第3頁1.1化工過程模擬化工過程模擬介紹實質(zhì):使用計算機程序定量計算一種化學過程中特性方程

根據(jù)化工過程數(shù)據(jù),采取合適模擬軟件,將由多種單元操作組成化工流程用數(shù)學模型描述,模擬實際生產(chǎn)過程,并在計算機上通過變化多種有效條件得到所需要成果

分為穩(wěn)態(tài)模擬和動態(tài)模擬兩類,本書介紹穩(wěn)態(tài)模擬第4頁1.1化工過程模擬化工過程模擬功能

改造生產(chǎn)調(diào)優(yōu)故障診斷科學研究開發(fā)新工藝

設計化工過程模擬功能第5頁1.1化工過程模擬化工過程模擬系統(tǒng)組成化工過程模擬系統(tǒng)輸入系統(tǒng)圖形界面數(shù)據(jù)文件數(shù)據(jù)檢查系統(tǒng)完整性合理性調(diào)度系統(tǒng)指揮中心數(shù)據(jù)庫熱力學方法庫化工單元過程庫……第6頁1.2AspenPlus軟件軟件介紹AspenPlus是一款功能強大集化工設計、動態(tài)模擬等計算于一體大型通用流程模擬軟件起源于20世紀70年代美國能源部資助、MIT主持項目——AdvancedSystemforProcessEngineering(ASPEN)

1982年將其商品化,成立AspenTech公司,并稱之為AspenPlus第7頁1.2AspenPlus軟件AspenPlus組成AspenPlus物性數(shù)據(jù)庫通用數(shù)據(jù)庫AspenCDDIPPR專用數(shù)據(jù)庫固體加工電解質(zhì)單元操作模塊50多種模塊模型分析工具系統(tǒng)實現(xiàn)策略數(shù)據(jù)輸入解算策略結果輸出第8頁1.2AspenPlus軟件最完備物性系統(tǒng)完整單元操作模型庫先進計算辦法先進流程辦法進行過程優(yōu)化計算迅速可靠流程模擬功能1243AspenPlus特性第9頁1.2AspenPlus軟件

對工藝過程進行嚴格質(zhì)量和能量平衡計算

能夠預測物流流率、組成以及性質(zhì)

能夠預測操作條件、設備尺寸123

能夠減少裝置設計時間并進行裝置多種設計方案比較

幫助改善目前工藝45AspenPlus功能第10頁教材中國石油大學(華東)化學工程學院孫蘭義專家主編化學工業(yè)出版社出版國內(nèi)第一本有關AspenPlus漢字教材第11頁教材第12頁教材第13頁第2章圖形界面與流程建立作者:畢欣欣孫蘭義第14頁圖形界面與流程建立2.1圖形界面2.2建立流程模擬2.3輸入數(shù)據(jù)2.4運行模擬2.5查看成果第15頁2.1圖形界面標題欄菜單欄模擬初始化成果顯示數(shù)據(jù)瀏覽按鈕Next按鈕流程顯示窗口模塊庫第16頁2.1圖形界面主要圖標功能介紹圖標說明功能下一步Next指導顧客進行下一步輸入數(shù)據(jù)瀏覽DataBrowser瀏覽、編輯表和頁面控制面板RunControlPanel顯示運行過程,并進行控制初始化Reinitialize重新計算,不使用上次計算成果開始運行Start輸入完成后,開始計算成果顯示Checkresults顯示模擬計算成果第17頁2.1圖形界面狀態(tài)批示符號符號意義該表輸入未完成該表輸入完成該表中沒有輸入,是可選項對于該表有計算成果對于該表有計算成果,但有計算錯誤對于該表有計算成果,但有計算警告對于該表有計算成果,但生成成果后輸入發(fā)生變化第18頁2.2建立流程模擬例2.1苯和丙烯反應生成異丙苯,求產(chǎn)品PRODUCT中異丙苯摩爾流率條件:

原料FEED,105℃,0.25MPa,苯、丙烯摩爾流率各18kmol/hr反應器REACTOR,

絕熱操作,0.1MPa,丙烯轉化率90%,

反應方程式:冷凝器COOLER,出口溫度54℃,壓降為0.7kPa

分離器SEP,絕熱操作,壓降為0

第19頁2.2建立流程模擬步驟輸入數(shù)據(jù)建立流程圖運行模擬查看成果

啟動AspenPlus保存文獻添加模塊及物流全局設置輸入組分物性辦法進料參數(shù)模塊參數(shù)第20頁2.2建立流程模擬啟動AspenPlus選擇模板GeneralwithMetricUnits運行類型RunType選擇Flowsheet啟動UserInterface,選用Template第21頁2.2建立流程模擬保存文獻設置保存類型:點擊菜單欄Tools∣Options,General∣Saveoptions

設置文獻保存類型*.apw,文檔文獻,二進制存放,包括輸入要求、模擬成果和中間收斂信息;*.bkp,運行過程備份文獻,ASCⅡ存放,包括輸入要求、成果信息;*.apwz,綜合文獻,二進制存放,包括模擬過程中所有信息。點擊File∣SaveAs,選擇存放位置,給文獻命名第22頁2.2建立流程模擬建立流程圖物流、模塊名稱:菜單欄Tools∣Options,F(xiàn)lowsheet頁面StreamandBlocklabels去掉復選框第一項和第三項,對于物流和模塊,顧客自行定義標識名稱,不采取系統(tǒng)生成默認標識第23頁2.2建立流程模擬放置模塊從模塊庫ModelLibrary中點擊Reactors,選擇RStoic模塊輸入模塊名稱第24頁2.2建立流程模擬連接物流點擊MaterialSTREAMS下拉箭頭,選擇物流Material輸入物流名稱第25頁2.2建立流程模擬添加其他模塊和物流完成后單擊NEXT按鈕第26頁2.3輸入數(shù)據(jù)全局設置完成后單擊NEXT按鈕第27頁2.3輸入數(shù)據(jù)輸入組分第28頁2.3輸入數(shù)據(jù)輸入組分-表達C9H12同分異構體Find(查找)功能利用該功能可根據(jù)組分名、分子式、組分類別、分子量、沸點、或CAS號查找組分。第29頁2.3輸入數(shù)據(jù)選擇物性辦法物性辦法選擇對于模擬精確性來說至關主要,是模擬一種關鍵步驟本例選擇狀態(tài)方程辦法RK-SOAVE完成后單擊NEXT按鈕第30頁2.3輸入數(shù)據(jù)輸入物流參數(shù)輸入進料FEED條件參數(shù)一般只對進料物流輸入流股信息完成后單擊NEXT按鈕第31頁2.3輸入數(shù)據(jù)輸入模塊參數(shù)COOLER模塊輸入出口溫度、壓降、熱負荷三項中兩項本題輸入溫度54℃,壓降0.7MPa輸入壓力>0,表達設備操作壓力,壓力≤0時,表達設備壓降完成后單擊NEXT按鈕第32頁2.3輸入數(shù)據(jù)輸入模塊參數(shù)REACTOR模塊本題輸入反應器壓降為0.1熱負荷為0完成后單擊NEXT按鈕第33頁2.3輸入數(shù)據(jù)定義反應在Blocks∣REACTOR∣Setup∣Reactions頁面,點擊左下角New出現(xiàn)EditStoichiometry對話框,輸入反應物、產(chǎn)物及其化學計量系數(shù),并指定丙烯轉化率為90%完成后單擊Next或Close按鈕第34頁2.3輸入數(shù)據(jù)完成后單擊NEXT按鈕第35頁2.3輸入數(shù)據(jù)輸入模塊參數(shù)SEP模塊本題輸入分離器壓力0.1MPa熱負荷0基本條件輸入完成完成后單擊NEXT按鈕第36頁2.3運行模擬運行辦法出現(xiàn)RequiredInputComplete對話框,點擊確定,即可運行。點擊工具欄中運行(Start)圖標

或使用快捷鍵F5直接運行模擬。若是顧客在輸入過程中有改動,需要重新運行模擬時,能夠先點擊工具欄中初始化(Reinitialize)

圖標,對模擬初始化后,再運行模擬。第37頁2.4運行模擬控制面板運行中出現(xiàn)警告和錯誤均會在控制面板中顯示。本題顯示沒有錯誤或警告。控制面板快捷鍵為F7第38頁2.5查看成果點擊查看成果圖標

,由左側數(shù)據(jù)瀏覽窗口選擇對應選項,即可查看成果PRODUCT中異丙苯摩爾流率為17.118kmol/hr第39頁第3章物性辦法作者:畢欣欣孫蘭義第40頁物性辦法3.1AspenPlus數(shù)據(jù)庫3.2AspenPlus中主要物性模型3.3物性辦法選擇3.4定義物性集3.5物性分析3.6物性估算3.7物性數(shù)據(jù)回歸3.8電解質(zhì)組分第41頁3.1AspenPlus數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫是AspenPlus的一部分,適用于每一個程序的運行,包括PURECOMP、SOLIDS、AQUEOUS、INORGANIC、BINARY等數(shù)據(jù)庫內(nèi)置數(shù)據(jù)庫與AspenPlus的數(shù)據(jù)庫無關,用戶自己輸入,用戶需自己創(chuàng)建并激活用戶數(shù)據(jù)庫用戶需要自己創(chuàng)建并激活,且數(shù)據(jù)具有針對性,不是對所有用戶開放第42頁3.1AspenPlus數(shù)據(jù)庫PURECOMP常數(shù)參數(shù)。例如絕對溫度、絕對壓力。相變性質(zhì)參數(shù)。例如沸點、三相點。參照態(tài)性質(zhì)參數(shù)。例如標準生成焓以及標準生成吉布斯自由能。隨溫度變化熱力學性質(zhì)參數(shù)。例如飽和蒸汽壓。傳遞性質(zhì)參數(shù),例如粘度。安全性質(zhì)參數(shù)。例如閃點、著火點。UNIFAC模型中集團參數(shù)。狀態(tài)方程中參數(shù)。與石油有關參數(shù)。例如油品API值、辛烷值、芳烴含量、氫含量及硫含量等第43頁3.2AspenPlus中主要物性模型理想模型IDEALSYSOP0狀態(tài)方程模型Lee方程、PR方程、RK方程活度系數(shù)模型Pitzer、NRTL、UNIFAC、UNIQUAC、VANLAAR、WILSON特殊模型AMINES、BK-10、STEAM-TA第44頁3.2AspenPlus中主要物性模型抱負物性措施K值計算措施IDEALIdealGas/Raoult'slaw/Henry'slawSYSOP0Release8versionofIdealGas/Raoult'slaw抱負模型AspenPlus提供了具有常用熱力學模型物性辦法。物性辦法與模型選擇不一樣,模擬成果大相徑庭。如精餾塔模擬例子。相同條件計算理論塔板數(shù),用抱負辦法得到11塊,用狀態(tài)方程得到7塊,用活度系數(shù)法得42塊。顯然物性辦法和模型選擇是否合適,也直接影響模擬成果是否故意義。《Aspenplus物性辦法和模型》第45頁3.2AspenPlus中主要物性模型措施狀態(tài)方程基于Lee方程物性措施BWR-LSBWRLee-StarlingLK-PLOCKLee-Kesler-Pl?cker基于PR方程物性措施PENG-ROBPeng-RobinsonPR-BMPeng-RobinsonwithBoston-MathiasalphafunctionPRWSPeng-RobinsonwithWong-SandlermixingrulesPRMHV2Peng-RobinsonwithmodifiedHuron-Vidalmixingrules基于RK方程物性措施PSRKPredictiveRedlich-Kwong-SoaveRKSWSRedlich-Kwong-SoavewithWong-SandlermixingrulesRKSMHV2Redlich-Kwong-SoavewithmodifiedHuron-VidalmixingrulesRK-ASPENRedlich-Kwong-ASPENRK-SOAVERedlich-Kwong-SoaveRKS-BMRedlich-Kwong-SoavewithBoston-Mathiasalphafunction其他物性措施SR-POLARSchwartzentruber-Renon狀態(tài)方程模型第46頁3.2AspenPlus中主要物性模型措施液相活度系數(shù)汽相逸度系數(shù)基于Pitzer物性措施PITZERPitzerRedlich-Kwong-SoavePITZ-HGPitzerRedlich-Kwong-SoaveB-PITZERBromley-PitzerRedlich-Kwong-Soave基于NRTL物性措施ELECNRTLElectrolyteNRTLRedlich-KwongENRTL-HFElectrolyteNRTLHFHexamerizationmodelENRTL-HGElectrolyteNRTLRedlich-KwongNRTLNRTLIdealgasNRTL-HOCNRTLHayden-O'ConnellNRTL-NTHNRTLNothnagelNRTL-RKNRTLRedlich-KwongNRTL-2NRTL(usingdataset2)Idealgas基于UNIFAC物性措施UNIFACUNIFACRedlich-KwongUNIF-DMDDortmund-modifiedUNIFACRedlich-Kwong-SoaveUNIF-HOCUNIFACHayden-O'ConnellUNIF-LBYLyngby-modifiedUNIFACIdealgasUNIF-LLUNIFACforliquid-liquidsystemsRedlich-Kwong活度系數(shù)模型第47頁3.2AspenPlus中主要物性模型基于UNIQUAC物性措施UNIQUACUNIQUACIdealgasUNIQ-HOCUNIQUACHayden-O'ConnellUNIQ-NTHUNIQUACNothnagelUNIQ-RKUNIQUACRedlich-KwongUNIQ-2UNIQUAC(usingdataset2)Idealgas基于VANLAAR物性措施VANLAARVanLaarIdealgasVANL-HOCVanLaarHayden-O'ConnellVANL-NTHVanLaarNothnagelVANL-RKVanLaarRedlich-KwongVANL-2VanLaar(usingdataset2)Idealgas基于WILSON物性措施WILSONWilsonIdealgasWILS-HOCWilsonHayden-O'ConnellWILS-NTHWilsonNothnagelWILS-RKWilsonRedlich-KwongWILS-2Wilson(usingdataset2)IdealgasWILS-HFWilsonHFHexamerizationmodelWILS-GLRWilson(idealgasandliquidenthalpyreferencestate)IdealgasWILS-LRWilson(liquidenthalpyreferencestate)IdealgasWILS-VOLWilsonwithvolumetermRedlich-Kwong第48頁3.2AspenPlus中主要物性模型措施K值計算措施應用AMINESKent-EisenbergaminesmodelMEA、DEA、DIPA、DGA中H2S、CO2處理APISOURAPIsourwatermodel帶有NH3、H2S、CO2廢水處理BK-10BraunK-10石油SOLIDSIdealGas/Raoult'slaw/Henry'slaw/solidactivitycoefficients冶金CHAO-SEAChao-Seadercorrespondingstatesmodel石油GRAYSONGrayson-Streedcorrespondingstatesmodel石油STEAM-TAASMEsteamtablecorrelations水或蒸汽STEAMNBSNBS/NRCsteamtableequationofstate水或蒸汽特殊模型第49頁3.3物性辦法選擇過程模擬必須選擇合適熱力學模型在使用模擬軟件進行流程模擬時,顧客定義了一種流程后來,模擬軟件一般會自行處理流程構造分析和模擬算法方面問題,而熱力學模型選擇則需要顧客作決定。流程模擬中幾乎所有單元操作模型都需要熱力學性質(zhì)計算,迄今為止,還沒有任何一種熱力學模型能適用于所有物系和所有過程。流程模擬中要用到多種熱力學模型,熱力學模型恰當選擇和正確使用決定著計算成果精確性、可靠性和模擬成功是否。選用辦法由物系特點及操作溫度、壓力經(jīng)驗選用由幫助系統(tǒng)進行選擇第50頁3.3物性辦法選擇經(jīng)驗選用由物系特點及其操作條件進行選擇圖(a)第51頁3.3物性辦法選擇經(jīng)驗選用圖(b)第52頁3.3物性辦法選擇經(jīng)驗選用圖(c)以例2.1中丙烯、苯以及異丙苯體系為例,分析體系為非極性體系,考慮到為真實物系,能夠選擇PENG-ROB、RK-SOAVE、PR-BM、RKS-BM等物性辦法第53頁3.3物性辦法選擇幫助系統(tǒng)AspenPlus為顧客提供了選擇物性辦法幫助系統(tǒng),系統(tǒng)會根據(jù)組分性質(zhì)或者化工處理過程特點為顧客推薦不一樣類型物性辦法以例2.1為例:點擊菜單欄Tools下PropertyMethodSelectionAssistant,啟動幫助系統(tǒng)第54頁3.3物性辦法選擇

系統(tǒng)提供了兩種辦法,能夠通過組分類型或是化工過程類型進行選擇。以指定組分類型為例,選擇第一項,Specifycomponenttype第55頁3.3物性辦法選擇

系統(tǒng)提供了三種組分類型,化學系統(tǒng)、烴類系統(tǒng)以及特殊系統(tǒng),這里選擇烴類系統(tǒng)第56頁3.3物性辦法選擇

選擇完成后,系統(tǒng)提醒顧客是否具有石油產(chǎn)品數(shù)據(jù)分析或是虛擬組分,點擊No第57頁3.3物性辦法選擇系統(tǒng)給顧客提供幾個物性辦法作為參照第58頁3.3物性辦法選擇特殊體系物性辦法選擇存在氣相締合體系對于存在氣相締合體系、二聚反應,常用熱力學辦法有兩種,Nothagel和Hayden-O’Connel狀態(tài)方程。Nothagel方程使用是截斷范德華方程,能夠模擬氣相二聚反應,不足之處于于當壓力大于幾個大氣壓時就不適用了;使用Nothagel狀態(tài)方程作為氣相模型性質(zhì)辦法有NRTL-NTH、UNIQ-NTH、VANL-NTH、WIS-NTH。Hayden-O’Connel狀態(tài)方程使用是截至兩項維里方程,它能夠可靠地預測極性組分溶和作用以及氣相中二聚現(xiàn)象(例如具有羧酸混合物),但當壓力超出10~15個大氣壓時也不再適用;Hayden-O’Connel狀態(tài)方程作為氣相模型性質(zhì)辦法有NRTL-HOC、UNIF-HOC、UNIQ-HOC、VANL-HOC、WIS-HOC第59頁3.3物性辦法選擇特殊體系物性辦法選擇具有氟化氫(HF)體系只有WILS-HF性質(zhì)辦法將HF狀態(tài)方程用作氣相模型,此辦法能可靠預測HF在混合物中強締合影響,不過不適用于壓力超出3個大氣壓情況具有電解質(zhì)體系電解質(zhì)活度系數(shù)模型ENRTL模型適用于具有多溶劑和溶解氣體溶液,非常適用于中壓和低壓體系。Pitzer模型計算氣體溶解度能夠取得較好成果;B-Pitzer活度系數(shù)模型精度有限不過具有預測性;ENRTL-HF辦法與ENRTL類似,用于計算HF強絡合現(xiàn)象氣相模型以及低于3個大氣壓體系第60頁3.3物性辦法選擇特殊體系物性辦法選擇石油煉制體系PENG-ROB、RK-SOAVE是針對石油煉制體系修正熱力學方程。低壓常減壓塔能夠采取BK10、CHAO-SEA、GRAYSON等辦法;中壓焦化主分餾塔、FCC主分餾塔等能夠采取CHAO-SEA、GRAYSON、PENG-ROB、RK-SOAVE等辦法;重整裝置、加氫精制裝置等富氫體系能夠采取GRAYSON、PENG-ROB、RK-SOAVE等辦法;潤滑油或脫瀝青裝置能夠采取PENG-ROB、RK-SOAVE等辦法。第61頁3.3物性辦法選擇常見化工體系物性辦法推薦化工體系推薦物性措施空分PR,SRK氣體加工PR,SRK氣體凈化Kent-Eisnberg,ENRTL石油煉制BK10,Chao-Seader,Grayson-Streed,PR,SRK石油化工中VLE體系PR,SRK,PSRK石油化工中LLE體系NRTL,UNIQUAC化工過程NRTL,UNIQUAC,PSRK電解質(zhì)體系ENRTL,Zemaitis低聚物PolymerNRTL高聚物PolymerNRTL,PC-SAFT環(huán)境UNIFAC+Henrry’Law常見化工體系所推薦物性辦法(一)第62頁3.3物性辦法選擇常見化工體系物性辦法推薦過程體系推薦物性措施石油和氣體加工儲運系統(tǒng)用于高壓烴應用狀態(tài)方程平臺分離系統(tǒng)用于高壓烴應用狀態(tài)方程油氣管道運輸系統(tǒng)用于高壓烴應用狀態(tài)方程煉油低壓:常壓塔、減壓塔石油逸度和K值關聯(lián)式及化驗數(shù)據(jù)分析中壓:焦化主分餾塔、催化裂化主分餾塔石油逸度和K值關聯(lián)式及化驗數(shù)據(jù)分析富氫系統(tǒng):重整裝置、加氫精制精選石油逸度關聯(lián)式針對石油調(diào)整狀態(tài)方程及化驗數(shù)據(jù)分析潤滑油裝置、脫瀝青裝置針對石油調(diào)整應用狀態(tài)方程及化驗數(shù)據(jù)分析氣體加工烴分離:脫甲烷塔、C3分離塔用于高壓烴應用狀態(tài)方程(帶Kij)低溫氣體處理:空氣分離用于高壓烴應用狀態(tài)方程,靈活和預測性狀態(tài)方程用乙二醇進行氣體脫水使用靈活和預測性狀態(tài)方程用甲醇或NMP進行酸性氣吸取使用靈活和預測性狀態(tài)方程水、氨水、胺、堿、石灰或熱碳酸鹽進行酸性氣吸取推薦使用電解質(zhì)活度系數(shù)措施常見化工體系所推薦物性辦法(二)第63頁3.3物性辦法選擇石油化工乙烯裝置初餾塔石油逸度關聯(lián)式及化驗數(shù)據(jù)分析輕烴分離塔、急冷塔用于高壓烴應用狀態(tài)方程芳烴抽提:BTX抽提液體活度系數(shù)(對參數(shù)很敏感)取代烴:VCM、丙烯腈裝置用于高壓烴應用狀態(tài)方程醚生產(chǎn)液體活度系數(shù)法乙苯苯乙烯裝置用于高壓烴應用狀態(tài)方程和抱負狀態(tài)方程(帶Watsol)或液體活度系數(shù)法對苯二甲酸液體活度系數(shù)法在醋酸部分用能模擬二聚反應措施常見化工體系物性辦法推薦常見化工體系所推薦物性辦法(二)第64頁3.4定義物性集

物性集是多種物性集合,顧客能夠給物性集指定名稱,在一種應用中使用物性時只需引用物性集名稱。在GeneralwithMetricunits模板中,系統(tǒng)默認物性集如下列圖所示:第65頁3.4定義物性集物性集設定若是物性參數(shù)不存在上述物性集中,則需要設置新物性參數(shù)集,例如若需要查看物流pH值,則需重點擊New,設置一種新物性參數(shù)集PS-1第66頁3.4定義物性集物性集設定選擇物性參數(shù)PH第67頁3.4定義物性集物性集設定第68頁3.4定義物性集輸出報告選項物性集輸出需要在輸出報告中設置第69頁3.4定義物性集輸出報告選項選擇要輸出物性,完成后,重新運行模擬,即可在成果欄中顯示對應物性參數(shù)。第70頁3.5物性分析AspenPlus為顧客提供了物性分析功能,主要是用來生成簡單物性圖表,驗證物性模型和數(shù)據(jù)精確性。物性分析中能夠提供圖表主要分為下列三種:(1)純組分,例如蒸汽壓相對于溫度變化關系圖;(2)二元物系,例如T-x-y、P-x-y相圖;(3)三元相圖。例3.1利用物性分析功能做出甲醇-水體系在0.1MPa下T-x-y相圖。已知甲醇、水流率均為50kmol/hr第71頁3.5物性分析啟動AspenPlus,選擇模板GeneralwithMetricUnits,運行類型(RunType)選擇物性分析(PropertyAnalysis)第72頁3.5物性分析設定分析物性第73頁3.5物性分析設定分析物性第74頁3.5物性分析設定分析物性本題需要做出甲醇、水體系T-x-y相圖,而T-x-y相圖是表達不一樣組成下物系泡露點溫度,默認物性集中沒有此參數(shù),需要首先設定分析物性集,并設定輸出報告選項。第75頁3.5物性分析作圖在成果頁面,選中X軸變量對應參數(shù),點擊菜單欄Plot下X-AxisVariable,即設定X軸變量第76頁3.5物性分析選中Y軸變量參數(shù),(若Y軸包括多種變量,需要同步選中),點擊菜單欄Plot下Y-AxisVariable,即可設定Y軸變量第77頁3.5物性分析甲醇-水體系T-x-y相圖第78頁3.6物性估算AspenPlus中物性估算系統(tǒng)能夠估算物性模型中許多參數(shù)。物性估算以基團奉獻法和對比狀態(tài)有關性為基礎,能夠估算純組分物性常數(shù),與溫度有關模型參數(shù),Wilson、NRTL以及UNIQUAC辦法二元交互作用參數(shù)以及UNIFAC辦法基團參數(shù)例3.2估算二聚物“乙基-2-乙氧基乙醇”物性。已知:

乙基-2-乙氧基乙醇分子式CH3-CH2-O-CH2-CH2-O-CH2-CH2-OH

乙基-2-乙氧基乙醇正常沸點TB=195℃第79頁3.6物性估算啟動AspenPlus,選擇模板GeneralwithMetricUnits,運行類型(RunType)選擇物性估算(PropertyEstimation)第80頁3.6物性估算輸入組分及分子構造第81頁3.6物性估算輸入組分及分子構造注:假如分子構造中具有苯環(huán),能夠在化學鍵類型中選擇Benzenering第82頁3.6物性估算輸入已知物性參數(shù)第83頁3.6物性估算定義物性估算本題選擇估算所有缺失物性參數(shù),也能夠再對應頁面下設置需要物性參數(shù)設置完成后,運行模擬,查看成果第84頁3.7物性數(shù)據(jù)回歸物性數(shù)據(jù)回歸系統(tǒng)能夠擬合多種純組分物性數(shù)據(jù),如飽和蒸汽壓;該系統(tǒng)能夠?qū)⑽镄阅P蛥?shù)與純組分或多組分系統(tǒng)試驗數(shù)據(jù)相擬合,顧客能夠輸入任意物性試驗數(shù)據(jù),例如汽液平衡數(shù)據(jù)、液液平衡數(shù)據(jù)、密度、熱容或活度系數(shù)數(shù)據(jù);該系統(tǒng)也能夠回歸AspenPlus中物性模型,如電解質(zhì)和顧客模型。

物性數(shù)據(jù)回歸是基于最大似然估計思想,利用原始試驗數(shù)據(jù)計算物性模型中參數(shù),能夠處理多種數(shù)據(jù)類型,并且能夠同步回歸多種類型參數(shù)第85頁3.7物性數(shù)據(jù)回歸主要步驟:運行類型(RunType)選擇數(shù)據(jù)回歸(DataRegression)全局設定輸入組分選擇物性辦法輸入試驗數(shù)據(jù)定義回歸參數(shù)第86頁3.7物性數(shù)據(jù)回歸輸入試驗數(shù)據(jù)Setup頁面定義數(shù)據(jù)類型,Data頁面輸入試驗數(shù)據(jù)第87頁3.7物性數(shù)據(jù)回歸定義回歸參數(shù)Setup頁面定義數(shù)據(jù)起源,Parameters頁面定義回歸參數(shù)第88頁3.7物性數(shù)據(jù)回歸定義回歸參數(shù)第89頁3.7物性數(shù)據(jù)回歸溫度,℃摩爾分率xⅠ摩爾分率xⅡ00.0001420.999891100.0001280.999844200.0001130.999784250.0001060.999763例3.3利用甲苯-水體系液液平衡數(shù)據(jù)回歸VanLaar方程中二元交互作用參數(shù)aij和aji,甲苯-水體系液液平衡數(shù)據(jù)(各相中水摩爾分率)見下表,所有數(shù)據(jù)是在0.1MPa下測得。甲苯-水體系液液平衡數(shù)據(jù)第90頁3.8電解質(zhì)組分

當體系中包括水及在水中會發(fā)生電離電解質(zhì)(Electrolytes)時,需要使用電解質(zhì)向?qū)В‥lecWizard)完成組分輸入,電解質(zhì)向?qū)軌蛴脕韼椭梢苍S發(fā)生多種電離反應以及電離反應生成多種電解質(zhì)組分第91頁3.8電解質(zhì)組分第92頁3.8電解質(zhì)組分電解質(zhì)向?qū)Х炙膫€步驟操作:定義基本組分和定義反應生成選項;清除不存在鹽及反應;選擇模擬采取計算辦法;檢查前面設置和調(diào)整自動生成亨利組分和反應式。第93頁3.8電解質(zhì)組分定義基本組分和定義反應生成選項第94頁3.8電解質(zhì)組分清除不存在鹽及反應第95頁3.8電解質(zhì)組分選擇模擬采取計算辦法第96頁3.8電解質(zhì)組分檢查前面設置和調(diào)整自動生成亨利組分和反應式。第97頁3.8電解質(zhì)組分例3.4將1000m3/hr氫氧化鈣水溶液(氫氧化鈣5.2kmol/m3,30℃,0.1MPa)與4750m3/hr氯化鈉鹽酸溶液(氯化鈉5.1kmol/m3,氯化氫2.2kmol/m3,20℃,0.15MPa)混合,求混合后溶液溫度和pH值。第98頁第4章簡單單元模擬作者:王俊孫蘭義第99頁目錄4.1混合器/分流器4.1.1混合器Mixer4.1.2分流器FSplit4.2兩種調(diào)整器4.2.1物流倍增器Mult4.2.2物流復制器Dupl4.3簡單分離器4.3.1兩相閃蒸器Flash24.3.2三相閃蒸器Flash34.3.3液-液分相器Decanter4.3.4組分分離器Sep4.3.5兩出口組分分離器Sep2第100頁4.1混合器/分流器模塊說明功能適用對象Mixer混合器把多股物流混合成一股物流混合三通型、物流混合操作、增加熱流或增加功流操作FSplit分流器把一股或多股物流混合后提成多股物流分流器、排氣閥第101頁4.1.1混合器Mixer混合器Mixer輸入物流能夠為任意數(shù)量,通過一次簡單物料平衡混合為一股物流。混合器Mixer輸入物流也能夠是熱流和功流。混合器Mixer有多種圖標可選用。第102頁4.1.1混合器Mixer第103頁對于對應熱流和功流能夠分別從模型庫中選擇HEAT(Q)和WORK(W)Mixer圖標。單一混合器Mixer不能同步混合物流、熱流、功流。4.1.1混合器Mixer第104頁Mixer計算時需要指定4.1.1混合器Mixer出口物流壓力(或模塊壓降)出口物流有效相態(tài)假如不指定壓力或壓降,模塊將自動默認進料最低壓力為出口物流壓力。

第105頁例4.1.1將下表中三股物流混合,求混合后產(chǎn)品溫度、壓力及各組分流率,物性辦法選用CHAO-SEA。4.1.1混合器Mixer物流組分流率kmol/hr溫度℃壓力MPa氣相分率進料(FEED1)丙烷(C3)101002

正丁烷(NC4)15正戊烷(NC5)15正己烷(NC6)10進料(FEED2)丙烷(C3)151202.5

正丁烷(NC4)15正戊烷(NC5)10正己烷(NC6)10進料(FEED3)丙烷(C3)25100

0.5正丁烷(NC4)0正戊烷(NC5)15正己烷(NC6)10第106頁分流器FSplit能夠?qū)⒁阎獱顟B(tài)(如溫度、壓力、流率、組成等)一股或幾股物流混合后分割成相同狀態(tài)任意股出口物流。所有出口物流具有與混合后入口物流相同組成和條件。分流器FSplit有多種圖標可選用。4.1.2分流器FSplit第107頁4.1.2分流器FSplit第108頁對應熱流和功流能夠分別從模型庫中選擇HEAT(Q)和WORK(W)FSplit圖標。分流器FSplit不能把一種流股提成不一樣類型流股,例如分流器FSplit不能把一股物流提成一股功流和一股物流。4.1.2分流器FSplit第109頁能夠通過指定產(chǎn)品分率(SplitFraction,產(chǎn)品流率與進料總流率比值)、質(zhì)量流率、摩爾流率、體積流率或組分流率(需要指定關鍵組分Keycomponents)來確定出口產(chǎn)品參數(shù)。4.1.2分流器FSplit第110頁4.1.2分流器FSplit第111頁FSplit計算時需要指定出口物流壓力(或模塊壓降)出口物流有效相態(tài)假如不指定壓力或壓降,模塊將自動默認進料最低壓力為出口物流壓力。

4.1.2分流器FSplit第112頁例4.1.2將三股進料通過度流器提成三股產(chǎn)品PRODUCT1、PRODUCT2、PRODUCT3,進料物流仍然選用例4.1.1三股進料,物性辦法選用CHAO-SEA。要求:①物流PRODUCT1摩爾流率為進料50%;②物流PRODUCT2中具有10kmol/hr正丁烷。4.1.2分流器FSplit第113頁4.2兩種調(diào)整器物流倍增器Mult與物流復制器Dupl設置在模塊庫Manipulators下。模塊說明功能Mult物流倍增器將物流按百分比放大或縮小Dupl物流復制器將物流復制成任意數(shù)量出口物流第114頁4.2.1物流倍增器Mult第115頁4.2.1物流倍增器Mult物流倍增器Mult通過指定縮放因子將一股進口物流所有與流率有關參數(shù)按照一定百分比縮放而不變化其狀態(tài)參數(shù)。主要模塊參數(shù)為縮放因子(Multiplicationfactor)。第116頁4.2.2物流復制器Dupl第117頁物流復制器Dupl用于將一股輸入物流復制為多股完全相同輸出物流。在同一股進料下,物流復制器Dupl可復制物流和能流,不遵循物料和能量衡算。4.2.2物流復制器Dupl第118頁4.3簡單分離器模塊說明功能適用對象Flash2兩相閃蒸器用嚴格汽-液平衡或汽-液-液平衡,把進料提成兩股出口物流閃蒸器、蒸發(fā)器、分液罐Flash3三相閃蒸器用嚴格汽-液-液平衡,把進料提成三股出口物流分相器、有兩個液相單級分離器Decanter液-液分相器把進料提成兩股液相出口物流分相器、有兩個液相而無氣相單級分離器Sep組分分離器根據(jù)要求組分流率或分率,把入口物流提成多股出口物流組分分離操作,不考慮分離過程,例如蒸餾和吸取Sep2兩出口組分分離器根據(jù)要求流率、分率或純度,把入口物流提成兩股出口物流組分分離操作,不考慮分離過程,例如蒸餾和吸取第119頁4.3.1兩相閃蒸器Flash2第120頁4.3.1兩相閃蒸器Flash2Flash2模塊連接圖如下:第121頁Flash2模塊模型參數(shù)有:1.閃蒸設定(FlashSpecifications)2.有效相態(tài)(ValidPhase)3.液沫夾帶(LiquidEntrainmentinVaporStream)4.3.1兩相閃蒸器Flash2第122頁1.閃蒸設定(FlashSpecifications)需要要求溫度、壓力、氣相分率、熱負荷這四個參數(shù)中任意兩個。4.3.1兩相閃蒸器Flash2第123頁2.有效相態(tài)(ValidPhase)4.3.1兩相閃蒸器Flash2汽-液相(Vapor-Liquid)汽-液-液相(Vapor-Liquid-Liquid)汽-液-游離水相(Vapor-Liquid-FreeWater)汽-液-污水相(Vapor-Liquid-DirtyWater)第124頁3.液沫夾帶(LiquidEntrainmentinVaporStream)液相被帶入汽相中分率。4.3.1兩相閃蒸器Flash2第125頁例4.3.1進料物流進入第一種閃蒸器FLASH1分離為汽液兩相,液相再進入第二個閃蒸器FLASH2進行閃蒸分離。已知進料溫度為100℃,壓力為3.8MPa,進料中氫氣、甲烷、苯、甲苯流率分別為185kmol/hr、45kmol/hr、45kmol/hr、5kmol/hr。閃蒸器FLASH1溫度為100℃,壓降為0,閃蒸器FLASH2絕熱,壓力為0.1MPa,物性辦法選用PENG-ROB。求閃蒸器FLASH2溫度。4.3.1兩相閃蒸器Flash2第126頁4.3.2三相閃蒸器Flash3三相閃蒸器Flash3可進行給定熱力學條件下汽-液-液平衡計算,出口產(chǎn)品為一股氣相和兩股液相。第127頁4.3.2三相閃蒸器Flash3第128頁4.3.2三相閃蒸器Flash3Flash3模塊連接圖如下:第129頁Flash3模塊模型參數(shù)有:1.閃蒸設定(FlashSpecifications)2.關鍵組分(KeyComponent)3.液沫夾帶(LiquidEntrainmentinVaporStream)4.3.2三相閃蒸器Flash3第130頁1.閃蒸設定(FlashSpecifications)需要要求溫度、壓力、氣相分率、熱負荷這四個參數(shù)中任意兩個。4.3.2三相閃蒸器Flash3第131頁2.關鍵組分(KeyComponent)指定關鍵組分后,含關鍵組分多液相作為第二液相,不然默認密度大液相作為第二液相。4.3.2三相閃蒸器Flash3第132頁3.液沫夾帶(LiquidEntrainmentinVaporStream)需要分別設定兩個液相被夾帶入汽相中分率。4.3.2三相閃蒸器Flash3第133頁4.3.2三相閃蒸器Flash3例4.3.2兩股進料進入三相閃蒸器Flash3進行一次閃蒸。進料FEED1中乙醇、甲苯流率分別為5kmol/hr、25kmol/hr,進料FEED2中水流率為20kmol/hr,兩股進料溫度均為25℃,壓力均為0.1MPa,閃蒸器溫度為80℃,壓力為0.1MPa,物性辦法選用UNIQUAC。求產(chǎn)品中各組分流率是多少?第134頁4.3.3液-液分相器Decanter液-液分相器Decanter可進行給定熱力學條件下液-液平衡或液-自由水平衡計算,出口產(chǎn)品為兩股液相。第135頁4.3.3液-液分相器Decanter第136頁Decanter模塊連接圖如下:4.3.3液-液分相器Decanter第137頁4.3.3液-液分相器DecanterDecanter模塊模型參數(shù)有:1.液-液分相器設定(DecanterSpecifications)2.關鍵組分(KeyComponent)3.分離效率(SeparationEfficiencies)第138頁4.3.3液-液分相器Decanter1.液-液分相器設定(DecanterSpecifications)需要要求壓力,以及溫度、熱負荷其中一種。第139頁4.3.3液-液分相器Decanter2.關鍵組分(KeyComponent)指定關鍵組分后,含關鍵組分多液相作為第二液相,不然默認密度大液相作為第二液相第140頁4.3.3液-液分相器Decanter3.分離效率(SeparationEfficiencies)分離效率代表相組成偏離平衡組成程度。x1,i和x2,i——第一和第二液相中組分i摩爾分數(shù);Ki——組分i平衡常數(shù);Ei——組分i分離效率。第141頁4.3.3液-液分相器Decanter當不指定分離效率時,軟件默認其值為1。第142頁4.3.3液-液分相器Decanter例4.3.3兩股進料進入液-液分相器Decanter進行液-液分離。進料采取例4.3.2中進料,液-液分相器溫度為25℃,壓力為0.1MPa,乙醇分離效率為0.9。第143頁4.3.4組分分離器Sep組分分離器Sep可將任意股入口物流,按照每個組分分離要求提成兩股或多股出口物流。當未知分離過程,但已知每個組分分離成果時,能夠用組分分離器Sep替代嚴格分離模塊以節(jié)省計算時間。第144頁4.3.4組分分離器Sep第145頁4.3.4組分分離器SepSep模塊連接圖如下:第146頁4.3.4組分分離器SepSep模塊模型參數(shù)有:1.設定(Specifications)2.進料閃蒸(Feed

Flash)3.出料閃蒸(OutletFlash)第147頁4.3.4組分分離器Sep1.設定(Specifications)指定每個組分在各輸出物流中分率(Splitfraction,組分由進料進入到產(chǎn)品中分數(shù))或者流率。第148頁4.3.4組分分離器Sep2.進料閃蒸(FeedFlash)指定入口物流混合后閃蒸壓力和有效相態(tài)。第149頁4.3.4組分分離器Sep3.出料閃蒸(OutletFlash)能夠在該頁面直接設置每一股輸出物流閃蒸壓力、溫度、氣相分率和有效相態(tài)。第150頁4.3.4組分分離器Sep例4.3.4采取組分分離器Sep將一股溫度為70℃,壓力為0.1MPa進料物流分離成兩股產(chǎn)品,進料中甲醇、水、乙醇流率分別為50kmol/hr、100kmol/hr、150kmol/hr,要求塔頂產(chǎn)品流率為50kmol/hr,甲醇摩爾分數(shù)為0.95,乙醇摩爾分數(shù)為0.04,物性辦法采取UNIQUAC。求塔底產(chǎn)品流率與組成。第151頁4.3.5兩出口組分分離器Sep2兩出口組分分離器Sep2能夠有一股或多股輸入物流,但只能有兩股輸出物流。并把輸入物流中各個組分按照指定百分比或濃度分派到輸出物流中。第152頁4.3.5兩出口組分分離器Sep2第153頁4.3.5兩出口組分分離器Sep2Sep模塊模型參數(shù)有:1.設定(Specifications)2.進料閃蒸(Feed

Flash)3.出料閃蒸(OutletFlash)第154頁4.3.5兩出口組分分離器Sep21.設定(Specifications)能夠指定各輸出物流流量(Flow)/流量分率(Splitfraction)、各個組份流量/流量分率、以及摩爾分率/質(zhì)量分率。可自由設定參數(shù)個數(shù)由物料平衡自由度決定。第155頁4.3.5兩出口組分分離器Sep22.進料閃蒸(FeedFlash)指定入口物流混合后閃蒸壓力和有效相態(tài)。第156頁4.3.5兩出口組分分離器Sep23.出料閃蒸(OutletFlash)能夠在該頁面直接設置每一股輸出物流閃蒸壓力、溫度、氣相分率和有效相態(tài)。第157頁4.3.5兩出口組分分離器Sep2例4.3.5用兩出口組分分離器Sep2分離如例4.3.4中所述進料物流,要求塔頂產(chǎn)品流率為50kmol/hr,且甲醇摩爾分數(shù)為0.95,乙醇摩爾分數(shù)為0.04,物性辦法采取UNIQUAC。第158頁第5章流體輸送單元模擬作者:王丁丁孫蘭義第159頁目錄5.1概述5.2泵Pump5.3壓縮機Compr5.4多級壓縮機Mcompr5.5閥門Valve5.6管段Pipe5.7管線系統(tǒng)Pipeline第160頁5.1概述AspenPlus提供6種流體輸送單元模塊(PressureChangers)第161頁5.2泵PumpPump模塊用于模擬兩種設備泵(Pump)泵是把機械能轉換成液體能量,用來給液體增壓和輸送液體流體機械。水輪機(Turbine)水輪機是把水流能量轉換為旋轉機械能動力機械,它屬于流體機械中透平機械。第162頁5.2泵Pump——連接泵Pump連接示意圖第163頁輸入?yún)?shù)輸出成果出口壓力(Dischargepressure)所需功率(Fluidpower/Brakepower)壓力增量(Pressureincrease)所需功率(Fluidpower/Brakepower)壓力比率(Pressureratio)所需功率(Fluidpower/Brakepower)指定功率(Powerrequired)出口壓力(Dischargepressure)特性曲線(Useperformancecurvetodeterminedischargeconditions)所需功率(Fluidpower/Brakepower)5.2泵Pump——模塊參數(shù)(1)泵Pump模塊有5種計算形式出口壓力、泵水力學效率和驅(qū)動機效率常用參數(shù)指定:第164頁5.2泵Pump——模塊參數(shù)(2)指定模型指定參數(shù)指定效率第165頁特性曲線有三種輸入方式:5.2泵Pump——特性曲線(1)列表數(shù)據(jù)

TabularData多項式

Polynomials顧客子程序

UserSubroutines操作轉速下單根曲線

Singlecurveatoperatingspeed;參照轉速下單根曲線

Singlecurveatreferencespeed;不一樣轉速下多條曲線

Multiplecurvesatdifferentspeeds.特性曲線數(shù)目,有三個選項:第166頁5.2泵Pump——特性曲線(2)選擇曲線形式設定特性曲線變量選擇曲線數(shù)目第167頁在CurveData頁面中輸入特性曲線數(shù)據(jù):5.2泵Pump——特性曲線(3)特性曲線變量單位Unitsofcurvevariables每根曲線特性數(shù)據(jù)表如Headvs.flowtables每根曲線對應轉速Curvespeeds第168頁5.2泵Pump——特性曲線(4)曲線變量單位曲線對應轉速輸入流量—揚程數(shù)據(jù)第169頁5.2泵Pump——特性曲線(5)在Efficiencies頁面中輸入效率數(shù)據(jù):輸入流量—效率數(shù)據(jù)第170頁當泵操作轉速與特性曲線轉速不一樣步,還要輸入操作轉速數(shù)據(jù):5.2泵Pump——特性曲線(6)要求操作轉速第171頁5.2泵Pump——特性曲線(7)用多項式表達特性曲線:輸入多項式系數(shù)第172頁5.2泵Pump——NPSHR(1)汽蝕余量又叫凈正吸頭NPSH,是表達汽蝕性能主要參數(shù)。其中:Hs

為允許吸上真空度設計泵安裝位置時,應核實“必需汽蝕余量”NPSHR——NetPositiveSuctionHeadRequired第173頁在NPSHR頁面輸入NPSHR數(shù)據(jù)5.2泵Pump——NPSHR(2)第174頁5.2泵Pump——NPSHR(3)根據(jù)安裝和流動情況能夠算出泵進口處“有效汽蝕余量”NPSHA——NetPositiveSuctionHeadAvailable在實際使用條件下,選擇泵應當滿足:第175頁5.2泵Pump——成果查看成果查看從數(shù)據(jù)瀏覽器Pump對象下選擇Results|Summary,查看成果,成果中顯示流體功率、軸功率、電功率等參數(shù)。第176頁組分縮寫式流率,kmol/hr甲烷C10.05乙烷C20.45丙烷C34.55正丁烷NC48.60異丁烷IC49.001,3-丁二烯DC49.005.2泵Pump——例題1一泵將壓力為170kPa物流加壓到690kPa,進料溫度為-10℃,摩爾流率及組成如下表所示。泵效率為80%,電動機效率為100%。計算泵提供應流體功率、泵所需要軸功率以及電動機消耗電功率各是多少?物性辦法采取PENG-ROB。第177頁5.2泵Pump——例題2流率,m3/hr201053揚程,m40250300400一泵輸送流率為100kmol/hr苯,苯壓力為100kPa,溫度為40℃。泵效率是60%,電動機效率是90%,特性曲線數(shù)據(jù)如下表所示。計算泵出口壓力、提供應流體功率及泵所需要軸功率各是多少?物性辦法采取RK-SOAVE。第178頁5.3壓縮機ComprCompr模型用于模擬四種單元設備多變離心壓縮機PolytropicCentrifugalCompressor多變正排量壓縮機PolytropicPositiveDisplacementCompressor等熵壓縮機IsentropicCompressor等熵汽輪機IsentropicTurbine第179頁5.3壓縮機Compr——連接壓縮機是將機械能轉變?yōu)闅怏w能量,用以給氣體增壓或輸送機械。按增壓程度由低到高又能夠分為通風機、鼓風機和壓縮機。第180頁5.3壓縮機Compr——連接Compr模型連接圖如下:第181頁Compr模塊模擬壓縮機時提供8種計算模型:5.3壓縮機Compr——計算模型(1)等熵模型IsentropicASME等熵模型IsentropicusingASMEmethodGPSA等熵模型IsentropicusingGPSAmethodASME多變模型PolytropicusingASMEmethodGPSA多變模型PolytropicusingGPSAmethod分片積分多變模型Polytropicusingpiecewiseintegration正排量模型Positivedisplacement分片積分正排量模型Positivedisplacementusingpiecewiseintegration第182頁5.3壓縮機Compr——計算模型(2)Compr模塊模擬壓縮機時提供8種計算模型:第183頁5.3壓縮機Compr——計算模型(3)Compr模塊模擬渦輪機時僅有1種計算模型:等熵模型Isentropic第184頁輸入?yún)?shù)輸出成果出口壓力(Dischargepressure)所需功率(Fluidpower/Brakepower)壓力增量(Pressureincrease)所需功率(Fluidpower/Brakepower)壓力比率(Pressureratio)所需功率(Fluidpower/Brakepower)指定功率(Powerrequired)出口壓力(Dischargepressure)特性曲線(Useperformancecurvetodeterminedischargeconditions)所需功率(Fluidpower/Brakepower)5.3壓縮機Compr——模塊參數(shù)(1)壓縮機Compr模塊有5種計算形式出口壓力+指定效率常用參數(shù)指定:第185頁5.3壓縮機Compr——模塊參數(shù)(2)選擇類型要求出口條件要求效率等熵效率多變效率機械效率第186頁5.3壓縮機Compr——效率(1)對于壓縮機對于汽輪機等熵效率

IsentropicEfficiency第187頁5.3壓縮機Compr——效率(2)多變效率

PolytropicEfficiency第188頁5.3壓縮機Compr——效率(3)機械效率

MechanicalEfficiency壓縮機汽輪機第189頁5.3壓縮機Compr——特性曲線(1)特性曲線有4種輸入方式:列表數(shù)據(jù)

TabularData多項式

Polynomials擴展多項式ExtendedPolynomials顧客子程序

UserSubroutines操作轉速下單根曲線

Singlecurveatoperatingspeed參照轉速下單根曲線

Singlecurveatreferencespeed不一樣轉速下多條曲線

Multiplecurvesatdifferentspeeds特性曲線數(shù)目,有三個選項:第190頁5.3壓縮機Compr——特性曲線(2)曲線形式曲線變量曲線數(shù)量其他選項第191頁5.3壓縮機Compr——成果查看從數(shù)據(jù)瀏覽器Compr對象下選擇Results|Summary查看成果,成果顯示軸功率、出口壓力、出口溫度等參數(shù)。成果查看第192頁物流溫度為100℃,壓力為690kPa,組成下表所示。現(xiàn)用多變壓縮機將該物流壓縮至3450kPa,壓縮機多變效率為100%,驅(qū)動機機械效率為100%。計算壓縮機所需軸功率及該物流出口溫度和體積流率各是多少?物性辦法采取PENG-ROB。5.3壓縮機Compr——例題組分縮寫式流率,kmol/hr甲烷C10.05乙烷C20.45丙烷C34.55正丁烷NC48.60異丁烷IC49.001,3-丁二烯DC49.00第193頁5.4多級壓縮機MCompr多級壓縮將氣體壓縮過程分在若干級中進行,并在每級壓縮之后將氣體導入中間冷卻器進行冷卻。第194頁5.4多級壓縮機Mcompr——連接(1)MCompr模型外部連接圖如下:第195頁5.4多級壓縮機Mcompr——連接(2)MCompr模型內(nèi)部連接圖如下:第196頁5.4多級壓縮機Mcompr——計算模型多級壓縮機MCompr模塊用于模擬四種單元設備多級多變壓縮機Multi-stagePolytropicCompressor多級多變正排量壓縮機Multi-stagePolytropicPositiveDisplacementCompressor多級等熵壓縮機Multi-stageIsentropicCompressor多級等熵渦輪機Multi-stageIsentropicTurbine第197頁5.4多級壓縮機Mcompr——模塊參數(shù)(1)MCompr模型參數(shù)級數(shù)Numberofstages

指定壓縮機級數(shù)壓縮機模型Compressormodel

有6種計算模型供選用計算模型英文對照

等熵模型IsentropicASME等熵模型IsentropicusingASMEmethodGPSA等熵模型IsentropicusingGPSAmethodASME多變模型PolytropicusingASMEmethodGPSA多變模型PolytropicusingGPSAmethod正排量模型Positivedisplacement第198頁5.4壓縮機Compr——模塊參數(shù)(2)設定方式(Specificationtype)

指定壓縮機工作方式,與壓縮機Compr模塊有所不一樣設定方式英文對照固定最后一級出口壓力Fixdischargepressurefromlaststage固定每級出口條件Fixdischargeconditionsfromeachstage用特性曲線確定出口條件UseperformancecurvestodeterminedischargeconditionsMCompr模型參數(shù)第199頁5.4多級壓縮機Mcompr——模塊參數(shù)(3)要求級數(shù)指定類型工作方式第200頁5.4多級壓縮機Mcompr——模塊參數(shù)(3)物流定義

在Material頁面定義物流要求進料物流要求產(chǎn)品物流第201頁5.4多級壓縮機MCompr——模塊參數(shù)(4)要求級間參數(shù)

在Spec頁面定義級間參數(shù):效率、溫度等第202頁5.4多級壓縮機MCompr——模塊參數(shù)(5)冷卻器設定

在Cooler頁面定義中間冷卻器參數(shù):冷卻器負荷、冷卻器溫度等第203頁5.4多級壓縮機Mcompr——特性曲線(1)多級壓縮機特性曲線有三種輸入方式:列表數(shù)據(jù)

TabularData多項式

Polynomials顧客子程序

UserSubroutines能夠提供多張?zhí)匦郧€表(Maps),每張表又能夠有多條特性曲線。多級壓縮機每一級能夠有多種葉輪(wheels),能夠為每個葉輪選用不一樣特性曲線表、葉輪直徑和百分比因子(scalingfactors)第204頁5.4多級壓縮機MCompr——特性曲線(2)曲線變量曲線表數(shù)量曲線數(shù)量葉輪設定曲線形式第205頁5.4多級壓縮機Mcompr——成果查看成果查看從數(shù)據(jù)瀏覽器MCompr對象下選擇Results|Summary查看成果,成果顯示出口壓力、功率、級間冷卻器負荷等。第206頁5.4多級壓縮機MCompr——例題物流溫度為100℃,壓力為690kPa,組成如下表所示。使該物流通過一種二級等熵壓縮機,壓縮機一級和二級之間冷卻器移出熱量30kW,壓降為0。計算壓縮機總功率,物流通過一級壓縮機后溫度,以及最后出口溫度各是多少?物性辦法采取PENG-ROB。組分縮寫式流率,kmol/hr甲烷C10.05乙烷C20.45丙烷C34.55正丁烷NC48.60異丁烷IC49.001,3-丁二烯DC49.00第207頁5.5閥門Valve閥門Valve模塊用來調(diào)整流體流經(jīng)管路時壓降。閥門Valve模塊假定流動過程絕熱,并將閥門壓降與流量系數(shù)關聯(lián)起來,可確定閥門出口物流熱狀態(tài)和相態(tài)。第208頁5.5閥門Valve——計算模型閥門模型有三種應用方式(計算類型)指定出口壓力下絕熱閃蒸

Adiabaticflashforspecifiedoutletpressure計算指定出口壓力下閥門流量系數(shù)

Calculatevalveflowcoefficientforspecifiedoutletpressure計算指定閥門出口壓力(核實方式)Calculateoutletpressureforspecifiedvalve第209頁5.5閥門Valve——模塊參數(shù)(1)利用核實方式時,需輸入下列參數(shù):閥門類型(Valvetype)截止閥(Global)、球閥(Ball)、蝶閥(Butterfly)廠家(Manufacturer)Neles-Jamesbury系列/規(guī)格(Series/Style)線性流量(linearflow)、等百分比流量(equalpercentflow)尺寸(Size)公稱直徑閥門開度(Openning)第210頁5.5閥門Valve——模塊參數(shù)(2)計算類型閥門開度要求

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