Tải bản đầy đủ

TRÍCH XUẤT DỮ LIỆU PHỤC VỤ THIẾT KẾ HXNET

Chương 6
TRÍCH XUẤT DỮ LIỆU PHỤC VỤ THIẾT KẾ


CÁC BƯỚC THỰC HIỆN

1. Chuẩn bị sơ đồ công nghệ
2. Mô phỏng một phần các công đoạn (hoặc mô phỏng toàn
bộ)
3. Trích xuất các dữ liệu cần thiết để nhập vào phần mềm
HX-Net


CÁC DỮ LIỆU CẦN TRÍCH XUẤT

1.
2.
3.
4.
5.


Flowrate, kg/h
Viscosity (độ nhớt), cP
Themal conductivity (Độ dẫn nhiệt), W/mK
Mass density (khối lượng riêng), kg/m3
Mass Heat capacity (Cp), kj/kg-C


TÍNH TOÁN DỮ LIỆU NHẬP VÀO HX-NET
Giả sử một dòng công nghệ thay đổi nhiệt độ từ T1 – T2 và
không có sự chuyển pha, các thông số tính chất vật lý của
đoạn nhiệt độ T1-T2 được tính toán gần đúng như sau:
X12 = (X1+X2)/2
Trong đó:
X12: Thông số tính chất vật lý tổng
X1: Thông số tính chất vật lý tại nhiệt độ T1
X2: Thông số tính chất vật lý tại nhiệt độ T2
X = Viscosity, Thermal conductivity, Mass density,
Mass heat capacity (Cp)


TÍNH TOÁN DỮ LIỆU NHẬP VÀO HX-NET
Nếu tại nhiệt độ T2 tồn tại hai pha lỏng-hơi, thì quá trình trích
xuất dữ liệu cần thực hiện theo các bước sau:
 Tính toán (gần đúng) dữ liệu tại nhiệt độ T2 theo phương
trình sau:
X2 = xV.X2V + xL.X2L
Trong đó:
X2: Thông số tính chất vật lý tổng tại T2
X2V: Thông số tính chất vật lý tại nhiệt độ T2 của pha hơi
X2L: Thông số tính chất vật lý tại nhiệt độ T2 của pha lỏng
xV, L: thành phần pha hơi và pha lỏng
X = Viscosity, Thermal conductivity, Mass density, Mass
heat capacity (Cp)
 Tính toán các thông số tính chất vật lý của đoạn nhiệt độ T1T2 như sau:
X12 = (X1+X2)/2


Ví dụ
Trích xuất dữ liệu của dòng công nghệ với các thông tin như
sau:


Thông số
Nhiệt độ, oC
Áp suất, barg
Lưu lượng, kg/h
Thành phần
Methane
Ethane
Propane
Hydrogen
CO
CO2
H2O
Nitrogen
Argon
Methanol

Vào
Ra
200
80
10
10
176858 176858
%mol
%mol
8.266
0
0
37.664
5.135
6.481
42.204
0.25
0
0


Trích xuất dữ liệu
Mô phỏng dòng công nghệ trên phần mềm Hysys
Tạo case mới:


Trích xuất dữ liệu
Chọn mô hình nhiệt động:


Trích xuất dữ liệu
Chọn cấu tử:


Trích xuất dữ liệu
Tắt cửa sổ chọn cấu tử và click vào nút Enter to Simulation
environment:


Trích xuất dữ liệu
Xây dựng mô hình mô phỏng đơn giản cho dòng vào và dòng
ra như sau:
• Add các dòng Material streams vào PFD;
• Add thiết bị cooler;
• Lập mô hình như hình bên dưới.


Trích xuất dữ liệu
Xây dựng mô hình mô phỏng đơn giản cho dòng vào và dòng
ra như sau:


Trích xuất dữ liệu
Click đôi vào thiết bị E-100 cửa sổ mới hiện ra như hình bên
dưới:

Ở cửa sổ E-100, chú ý thành phần pha ở khung được tô màu
đỏ


Trích xuất dữ liệu
Tại nhiệt độ T2 = 80oC, tồn tại hai pha (vapour = 0.6052)


Trích xuất dữ liệu
Tính toán các tính chất tại nhiệt độ T2 = 80oC.
Double Click vào dòng “Ra” thẻ Worksheet chọn Properties
 Quét chọn và Copy toàn bộ dữ liệu của hai cột Vapour
phase và aqueous phase ra excel


Trích xuất dữ liệu
Tính toán các tính chất của dòng “Ra” tại T2

Theo số liệu ở khung màu đỏ: xV = 0.60523, xL = 0.39477


Trích xuất dữ liệu
Tính toán các tính chất của dòng “Ra” tại T2
X2 = xV.X2V + xL.X2L
Với xV = 0.60523, xL = 0.39477 như hình bên trên.

Với X là các
Tính chất
như trong
hình


Trích xuất dữ liệu
Kết quả tính toán cho T2 = 80 oC như sau:
Stream Name
Vapour / Phase Fraction
Mass Density [kg/m3]
Mass Heat Capacity [kJ/kg-C]
Thermal Conductivity [W/m-K]
Viscosity [cP]

Vapour Phase Aqueous Phase Average for 80 oC
0.605226148 0.394773852
4.302539726 964.8466089
383.5002215
2.765478682
4.35358066
3.3924198
0.100555949 0.669770312
0.3252669
1.29E-02
0.350993507
0.1463983

Kết quả tính toán cho đoạn từ 200  80 oC:


Trích xuất dữ liệu
Trích xuất dữ liệu cho dòng vào tại T = 200oC:
Double click vào
Dòng vào và chọn
Worksheet 
Properties
copy các dữ liệu
ra excel


Trích xuất dữ liệu
Tính toán dữ liệu để nhập vào HX-Net:
X12 = (X1+X2)/2
Kết quả tính toán:
Stream Name
Mass Density [kg/m3]
Mass Heat Capacity [kJ/kg-C]
Thermal Conductivity [W/m-K]
Viscosity [cP]

Average for 80 oC

Vao

383.5002215 0.283093
3.3924198 2.443974
0.3252669 8.35E-02
0.1463983 1.60E-02

Average for
200 - 80
191.8916572
2.9181970
0.2044021
0.0812226

Lưu ý: Trong quá trình trích xuất, cần chia khoảng nhiệt độ từ
200 – 80 thành các khoảng nhỏ để tăng độ chính xác.


Nhập dữ liệu vào HX-Net
Khởi động chương trình HX-Net và tạo HI case mới


Nhập dữ liệu vào HX-Net
Nhập thông tin sơ bộ của dòng:


Nhập dữ liệu vào HX-Net
Double click vào dòng Vao_Ra để nhập dữ liệu vừa trích xuất
vào:


Nhập dữ liệu vào HX-Net
Thẻ Physical properties:


Nhập dữ liệu vào HX-Net
Nhập các dữ liệu như sau:
 Thẻ segment:
• Flowrate
 Thẻ Physical properties:
• Viscosity
• Density
• Thermal conductivity
• Mass heat capacity (Cp)
• Fouling factor (theo đề bài)
• Velocity (theo đề bài)
 Tick vào ô “calc. FHTC” để phần mềm tính hệ số trao đổi
nhiệt


Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×