5.1 Máy trộn
Máy trn hong kt hp hai hoc nhiu dòng vào sn xut mt dòng ra c lp.
Mt ng nhit va và cân bng nguyên liu c thc hin cùng máy trn.
mt ng nhit t gia dòng vào và dòng ra và luôn c tính toán cht ch. Nu
tính cht ca tt c các dòng u vào Máy trn c nh (nhi, áp sut và thành
phn) thì các tính cht ca dòng ra s c t ng tính toán k t khi thành phn, áp
sut và entanpy c nh cho dòng.
Áp sut và nhi ca hn hp ng là ng cn nh. Tuy nhiên, máy
trn c li nh ng nhit còn thiu cho mt trong các dòng
u vào nu dòng ra c nh hoàn toàn. nhng ng hp , áp sut
phc nh cho tt c các dòng.
Máy tr bng cách s dng s kt hp entanpy. Chú ý khi các
dòng vào nh hoàn toàn thì không cn thêm thông tin cho dòng ra. Khi v
c nh hoàn toàn s t do.
Các thành phc ca máy trn rt ging vi trng thái hong nh ca
máy trn. Tuy nhiên, mô hình nâng cao và quan nim v hiu qu ca vòi phun có th
c áp dng vi thành phn ng lc ca máy trn. Dòng chy o chiu trong máy
trn nh tùy thuc vào u kin áp sut dòng chy ca nhng
v hong xung quanh.
5.1.1 Tổng quan về tính chất của máy trộn
Có hai cách bn có th thêm mt Máy trn vào quá trình mô phng ca bn:
1. Trong menu Flowsheet, nhp vào lnh Add operation.Ca s UnitOps xut hin.
2. Nhp vào nút Piping Equipment.
3. T danh sách các hong có sn, chn Máy trn.
4. Nhp vào nút Add. Ca s tính cht ca Máy trn s xut hin.
HOC
1. Trong menu Flowsheet, nhp vào lnh Palette. Các thành phn trong bng màu xut
hin.
2. Nh bing Máy trộn. Ca s tính cht ca Máy trn s xut hin.
b qua Máy trn trong tính toán, tích chn Ignored. HYSYS s n
các hong n khi bn b chn.
5.1.2 Thẻ Thiết kế
Th Thit k bao gm:
Kt ni
Thông s
Tham s ci s dng
Ghi chú
Kết nối
Trong phn kt ni, bn có th nh:
bt k s ng các dòng vào cho b trn
mt dòng ra
tên cho máy trn
gói cht lng n máy trn
Thông số
Trong phn thông s cho phép bn ch ra các loi ca Phân b áp sut t ng, HYSYS
s dng các dòng gn vào Máy trn.
Mnh là , trong tùy tng ng h áp sut ca
mt dòng thêm vào phc nh. HYSYS gán giá tr áp sut u vào thp nht vi
áp sut ca dòng ra.
Nu bn chn HYSYS cung cp cho tt c các dòng thêm vào cùng áp
sut vi mt trong nhng áp sut ca dòng thêm vào c nh. Nu bn mun ch
nh tt c áp sut dòng vào thì phi m bo tt c các áp sut nh c
khi t Máy trn, chn Set Outlet to Lowest Inlet. Trong ng hp này, s
không t ng phân b áp sut n khi tt c giá tr áp sut ca dòng c nh.
Nu bn chn Equalize All và t hai tr lên các dòng thêm vào có áp sut khác nhau, s
xut hin thông báo không nht quán áp sut.
ng hp này, bn phi loi b thông s áp sut ca tt c li mt trong
nhng dòng thêm vào, hoc chn Set Outlet to Lowest Inlet. Nu bn chn Set Outlet to
Lowest Inlet, bn vn có th thit lp áp sut cho tt c các dòng.
Nu bn chc chn s dng áp sut nào, chn Set Outlet to Lowest Inlet. Ch s
dng Equalize All nu bn hoàn toàn chc chn rng tt c các dòng thêm vào cùng áp
sut. Mc dù vic phân b áp sut không liên quan, nó c bit quan trng khi
Máy trn c s dng mô phng các ng giao nhau ca nhiu ng nút.
Tham số của người sử dụng
Mc tham s ci s dng cho phép bn to ra và thêm vào các tham s ca riêng
bn cho các quá trình hin ti. bit thêm thông tin tham kho mc 1.3.3 - Tham s ca
i s dng.
Ghi chú
Mc ghi chú cung cp mt trình son tho n mà bn có th ghi li bt k ý kin
hoc thông tin liên quan n các hong ca tng c th, hoc quá trình mô
phng ca bn.
5.1.3 Thẻ Đánh giá
Khi bn cn nh bt k cho các hong ca Máy trn.
Th bao gm các mc v vòi phun.
Vòi phun
Mc vòi phun cha thông tin v cao và ng kính ca vòi phun.
n cáo mnh m rng cao ca u vào và u ra ca vòi phun u cân bng
trong hot ng ca quá trình. Nu bn mun mt mô hình , toàn b thành phn
ca thit b có th c i bng cách sa cao thành cao mt.
5.1.4 Thẻ bảng tính
Th bng tính tóm tt các thông tin tính cht ca dòng i vi tt c các dòng gn lin vi
quá trình.
5.1.5 Thẻ động lực học
Th ng lc hc cha nhng mc sau:
Thông s k thut
Bi ng
ch ng lc, nhi cho dòng vào ca Máy trn s nhìn thy ngay lp tc
i vi các dòng ra; Máy trn s .
Thông số kĩ thuật
Thông s ng lc ca Máy trn có th nh trong Trang thông s k thut.
ch ng lc, có hai thông s ng lc bn có th la chn mô t các hong
Máy trn:
Equalize All, áp các dòng xung quanh
không . dòng vào
cho nhau. này, dòng
. "
PF cho " Máy
Equalize All. tùy
Equalize All mô hình trong mô
quá trình .
Set Outlet to Lowest Inlet, HYSYS dòng
M thành dòng
hai dòng M khác nhau là
này
,
xung quanh trong . n thông
áp PF khi
Equalize All n dòng .
máy
. , có hai dòng y song song dòng.
mô dòng Product Molar Flow
ra
Lưu trữ
trong HYSYS có Máy
trong các nhà máy ít
khác trong . Máy
trong HYSYS không và không. không có
M và
trong trang .
Click vào nút Advanced xem các thông tin
.
H Disable flashes tính toán flash cho . Tính
PFD có và quan
tâm xem các dòng xung quanh hoàn toàn ,
trong tính toán .
tính flash, ô Disable flashes.
tính toán , ,
chính xác.
tính flash ô Disable flashes.
M l các tính toán flash.
Biểu đồ đường
các
khác nhau liên quan .
5.2 Phân đoạn ống
Các trong các
pha trong nhà máy ,
. Nó vài cách :
Aziz, Govier, và Fogarasi
Baxendell và Thomas
Beggs và Brill
Duns và Ros
Gregory Aziz Mandhane
Hagedorn và Brown
HTFS,
HTFS,
OLGAS2000_2P
OLGAS2000_3P
Orkiszewski
Poettmann và Carpenter
Tacite Mô-
Tulsa 99
, OLGAS, là pháp
trong tính toán trong khi cho
phép các v nhanh chóng.
Các tính toán. Các
. các ,
.
Chế độ tính toán
tính toán:
xác
h áp,
tính trong , và áp
.Quá trình tính toán
uôi áp
.
theo các
( không trên
.
HYSYS ,
ban . , HYSYS
. ,HYSYS so sánh thông tin và
, và , quy trình giá
ban .
Các trong các .
Độ giảm áp
, , và dòng
có các
, , và
Thông tin
dòng và
khác nhau áp :
Phương pháp 1
,
và tính toán , và dòng
.
Delta P theo
1. xác tính toán áp
trong phân .
2. , phân cho
.
3. khi áp và .
Phương pháp 2
cho dòng và cho các dòng khác,
bên ngoài quá trình tính toán :
cho các dòng có xác .
cho các dòng
và .
tính toán và khác nhau ( ,
và
. tính toán và
.
Tính toán áp cho , ma sát, và
Delta P 2:
1. cho dòng xác .
2. , tính toán trong
phân .
3. , phân cho
.
4. áp và .
5. áp tính toán , (Quay
1).
Chiều dài
, , và dòng
Thông tin
dòng vào và dòng ra (áp và dòng)
dòng
c
, c, dòng ,
tính toán dòng tính
toán khác ), , và
tính toán.
tính toán.
Tính toán c
1. dài. , tính toán
trong phân .
2. , phân cho
.
3. áp và .
4. áp u ra tính toán , (Quay
1).
Đường kính
trong
HYSYS thay vì . kính
trên Design.
Lưu lượng
, , và dòng
Thông tin
dòng vào và dòng ra (áp và dòng)
dòng
, dòng
, HYSYS tính toán . tính toán khác
), , và .
tính toán.
1. . , tính toán áp
trong phân .
2. , phân cho
.
3. áp và .
4. áp tính toán , (Quay
1).
Nguyên liệu gia tăng và cân bằng năng lượng
T vòng . Vòng ngoài (c
cdòng , và vòng trong áp . Các
vòng trong . Áp và
:
1. nguyên .
2. ,tính toán
3. Tính trên và .
4. , áp , gradient áp
.
5. chênh , tính.
6. So sánh áp tính toán và . ( giá
0,1 kPa), , và # .
trong các trang tính toán .
7. Sau khi trong
U xung quanh ã xác theo
trình:
Q =
U =
A = bên ngoài
T
LM
Q
in
dòng
Q
out
dòng ra
dòng , ra
các suy . Dòng kèm theo giúp xác
.
-entanpy
Khi so sánh . Nu t
quá sai s cho phép 01
o
C), gi s mt nhi mi, và
Sai s nh trong các trang tính toán
ca th thit k.
8. Khi c nhi và áp sut hi t, các kt qu u ra c truyn u vào ca
v tip theo, tip tc tính toán.
5.2.1 Tính chất của phân đoạn ống
vào quá trình :
1. Trong menu Flowsheet, Operation.UnitOps
2. Piping Equipment.
3. .
4. nút Add.
C
1. Trong menu Flowsheet, Palette. Các Palette
2. Pipe Segment.
trong quá trình tính toán Ignored.
HYSYS .
5.2.2 Thẻ Thiết kế
Th Thit k bao gm:
Kt ni
Thông s
Tính toán
Tham s ci s dng
Ghi chú
Kết nối
Trên trang kt ni, bn phnh ngun nguyên liu và dòng sn phm.
Ngoài dòng ó thêm dòng
p cho p .
tên p trên trang này.
Thông số
Trong khung Pipe Flow Correlation, cho tính
toán pha (VL).
Aziz, Govier, và Fogarasi
Baxendell và Thomas
Beggs và Brill
Duns và Ros
Gregory Aziz Mandhane
Hagedorn và Brown
HTFS,
HTFS, dòng
OLGAS2000_2P
OLGAS2000_3P
Orkiszewski
Poettmann và Carpenter
Tacite Mô-
Tulsa 99
Tóm tắt các phương pháp
áp hai pha.
trong
khác dành riêng cho trong
và áp theo các
dòng . p tính toán trong dòng
hai pha trong khi khác
sau mô hình. Thông tin mô hình
trình bày .
, Darcy .
này trình , mà do
ma sát .
t p ra trong .
t ính
trên trang T .
.
, ma sát, và ra trên trang T,
nó HYSYS, và thông tin khác.
dòng trên
,
phân trên trang K
Khi gim áp c xác nh, n ng có th c s d tính toán chiu dài
ca tng n ng hoc ng ca vt liu sut chiu dài ca ng.
Chú ý cách tính (ví d gim áp, ching) không có nh rõ ràng.
HYSYS s ch tính toán theo các thông tin mà bn cung cp.
Aziz, Govier & Fogarasi
Trong quá trình phát trin mô hình này, Aziz, Govier & Fogarasi cho rng ch dòng
c lp vi nht pha và ng kính ng t l thun vi m khí v
t phn ba (p
g
). T , vic tính toán bin i khí b mt và vn tc dòng
cht lng c h c vào biu ch dòng sau.
Sau khi ch nh, các mi liên h c s d nh gradient áp
sut do ma sát và t t hoc phn trng i vi ch này.
Baxendell & Thomas
Mô hình Baxendell & Thomas là s m rng ca mô hình Poettman & Carpenter
bao gm thêm ng dòng ln. c da trên mt mô hình n s dng h
s ma sát hai pha c t mi liên h vi kt qu thí nghim t h s ma sát ca các
thông s D
pv
. Baxendell & Thomas ng mng cong chun t các giá
tr D
pv
l 45x103 cp. Nu nh này, h sut s dng mô hình
Poettman & Carpenter. Baxendell & Thomas yêu cu mi liên h phù hp trong vic tính
toán gradient áp sut dòng chy ngang và gradient áp sut dòng chy thng mà
Poettman & Carpenter gc ã phát trin mc dù mi liên h phù hp trong vic tính toán
ch dòng chy có th xy ra. Ging n mô hình Poettman & Carpenter, mô hình này
s chênh áp c lp vi nht.
Beggs và Brill Gradient áp suất
Mô hình Beggs và Brill da vào mt hn hp c không khí nhng u kin khác
nhau, và c s dng cho tng ca dòng chy.
Trong mô hình Beggs và Brill, ch dòng chy nh bng cách s dng h s
Froude và thành phn cht lng vào. Biu dòng chy c s dng da trên dòng chy
ngang và có bn ch : riêng bit, liên tc, phân phi, và chuyn tip. Các ch dòng
trong ba ch u tiên là:
Dòng riêng bit: Dòng phân tng, hình sóng, và hình khuyên.
liên tc: Dòng vào và nút.
Dòng phân tán: Dòng bong bóng và dng
Khi ch dòng chy nh, ng cht lng trong ng ngang s c
tính toán,bng cách s dng s liên h i vi ch . Mt vài yu t s c s dng
vi ph cho mng ca ng. T ph s c lc ma sát hai
pha và gradient áp sut s c nh.
Duns & Ros
Mô hình Duns và Ros da trên u tra ca các phòng thí nghim quy mô ln v dòng
chy thng, v t l không khí / hydrocarbon lng và không khí / h thc. Mô hình
nh ba khu vc dòng chy bao gm:
Khu vực I. ng hp pha lng liên tc (ví d dòng bong bóng, dòng
vào, và mt phn ca ch dòng chy bt).
Khu vực II. các pha ca cht lng và khí i (ví d phn còn li ca
ch dòng chy bt và ch dòng chy nút).
Khu vực III. pha khí liên tc (ví d dòng chy và ch dòng chy
hình khuyên).
Biu v khu vc dòng chy c th hin i:
Các khu vc c phân chia bng cách s dng các tính cht ca bn nhóm th nguyên
c th là vn tc khí, vn tc cht lng, ng kính, nht ca cht lng. Riêng mi
liên h gia gim áp do ma sát và vn tc t ca cht lng (cht lng ) c
nh cho tng khu vc vu kin cùng nhóm th nguyên.
Gregory Aziz Mandhane Gradient áp suất
Gregory Aziz Mandhane là mt mô hình phù hp c s dng d gim áp
tng trong dòng chy.hai pha.
Chế độ
Mô hình
Dòng nút
Mandhane, et. al. si ln #1 ca LockhartMartinelli
Dòng phân tán
Bubble Mandhane, et. al. sa i ln #2 ca LockhartMartinelli
Dòng hình khuyên,
d
Lockhart-Martinelli
Dòng kéo dài, bong
bóng
Mandhane, et. al. si ln #1 ca LockhartMartinelli
Dòng phân tng
Lockhart-Martinelli
Dòng hình sóng
Lockhart-Martinelli
Hagedorn & Brown
Hagedorn & Brown da vào mô hình thc nghim ca h trên s liu thc nghim trên
dòng chy phía trên cc và các hn hp không khí/du. Áp lc ma sát
gic tính bng cách s dng h s ma sát xut phát t ng cong s
dng n Reynolds làm gim h s i vi khong trng phân s
cn thi tính toán s Reynolds n và tn tht áp su
n mng trng các thông s không th
nguyê xut.
Các mô hình HTFS
Hai mô hình HTFS chia s m bi tính toán gradient áp lc ma sát
và chênh lch áp sut khi t c s d tính
toán chênh lch áp su
pháp Gradient áp lc chuyn th t ca Claxton et. Al. (1972).
u tiên tính toán gim áp lc ma sát cho các khí và pha lng gi nh rng
ch có mt dòng chy trong ng da vào các yu t ma sát Fanning cho mc
tính toán li bng cách gi s có mt dòng cht lc lng ng. Tn tht
áp lc tính toán theo công thc:
p
F :Giảm áp suất
p
l:Giảm áp của chất lỏng
C
c:
hệ số hiệu chỉnh được tính toán từ các thuộc tính của chất lỏng và pha
khí và vận tốc khối lượng bề mặt của các giai đoạn
Gradient áp suất tĩnh được tính toán từ mô hình tách hai dòng chảy pha. Trong mô hình
đồng nhất HTFS khoảng trống phần yêu cầu của mô hình này được giả định là đồng nhất
khoảng trống phần. Trong mô hình trượt lỏng HTFS khoảng trống phần được tính toán
bằng cách sử dụng phương pháp công bố bởi Whalley và Ward (1981).
Thuật ngữ độ dốc accelerational được tính toán từ mô hình phương trình đồng nhất.
OLGAS2000 (2-pha và 3 pha)
OLGAS2000 s dc trong bn ch dòng chy ln: phân tng, hình
khuyên, chy xoáy, và phân tán dòng. Nó c da phn ln trên d liu t các phòng thí
nghim dòng ch t quá trình mt vt lý
ng gin. Nó bao gm các tính cht, hình dng phc ta
các b cha, tt, lung và nhà máy x lý. Olgas 2000 có th x lý 2 pha và dòng 3 pha.
Ví d, các yu t liên quan có th bao gm các gic, dt, cát, sáp, và
hydrat.
OLGAS2000 d ch áp sut lng lên cao, và ch dòng chy. Nó
c th nghim trong mt s cho tt c theo chiu ngang
và theo chiu dng d ng th tt nht ca gim áp sut
t lt k n có. Liên h vi tác nhân
AspenTech ca b bit thêm thông tin v OLGAS2000 và cp phép trên
OLGAS2000 3 pha.
Orkisewski
Orkisewski13 bao gm mt mi liên h tng hp cho các dòng chng lên thng
ng da trên s kt hc phát trin bi Griffith (1962), Griffith &
Wallis (1961), và Duns & Ros (1963) 6. Bn ch dòng chnh và các
xut cho tng vùng là:
y Bubble, Griffith m
xoáy/Plug dòng chy Griffith & Wallis mi Orkisewski
t Duns & Ros
òng chy hình khuyên Duns & Ros
xut rc s d nh
ranh gii gia các bt và ch dòng chc
s d nh ranh gii ch dòng chy còn li.
Poettman & Carpenter
Poettman & Carpenter model14 gi nh rng vic góp các hc vi tng tn tht
áp sut nh và gim áp sut ma sát có th c tính bng cách s dng
nht. Mô hình này tip tc gi nh rng s mh c tính bng cách
s dng m ng nhi t m
ng nht tiêu chun trong tính toán ca mn nhân s ma sát hai pha. Mô
t mu t ma sát da trên kt qu th nghim
t 49 dòng chy và các ging thang khí hong trong mt lou kin. Hai pha:
h s ng li các tham s ng nht m, và
ng. Kt qu mô hình gi nh rng gradient áp lc lp v nht.
Tacite Mô-ng lc hc
Các Tacite thng lc hn mô phng dòng chy tm
thi cho vic thit k và king ng dn dt. Module này cung
cp hai la ch các mu ga-lng và Zuber- d
dòng chy, gim áp lc, vn tc Barycentric, khí xoáy , h s truyn nhit ma sát, và khi
ng phn nh ca mt cht lng trong mt theo chiu ngang, hong ng
dn.
nh ba mô hình dòng chy: phân tng, liên tc, và phân tán.
ng. Mô hình gi nh mt s cân bng lc gin hin nay
trong phân khúc ng.
y liên tc. Ch dòng chy liên tc gii quyt v hai
c coi là mt dòng chy phân tng, trong khi lc coi là
dòng chy phân tán. Các Tacite thng lc hc Mô- d ng
ca dòng chy xoáy lng xu kin dòng chy qua trong mng ng.Cht
lc to ra trong i t dòng chng ng áp, tt máy,
và các hong khng hoc các bin th ng ng da hình.Quy tc
c s d tính vn tc sên và mt pht xoáy.
y phân tán. Ch là mng hc bit ca dòng chy liên tc.
Tulsa
.
Calculation Page
Figure 5.12
Figure 5.13
Field
Dercipition
sai
sai
Dung sai
Guess
Guess ban
toán.
toán
Guess ban
Increments
Always PH
Flash
Activating this checkbox, force calculations to
be done using
PH flashes rather than PT flashes.
Slower but more reliable for pure component or narrow
boiling range
systems.
dòng cháy
kh
Do Slug Tool
Calculations
tính toán dòng
xoáy.