Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
5 Van giảm áp (Relief Valve)

5 Van giảm áp (Relief Valve)

Tải bản đầy đủ - 0trang

www.thuvien247.net

Parameters Page

Parameter page có chứa hai ơ để khai báo:

Object



Mơ tả



Opening Pressure



tại áp suất này van giảm áp sẽ bắt đầu mở



Full Open Pressure



tại áp suất này van giảm áp sẽ mở hoàn toàn



User Variables Page

User Variables page cho phép tạo ra và thực hiện các biến trong

q trình mơ phỏng. Để biết thêm chi tiết, xem trong tài liệu hướng

dẫn (chương User Variables trong Customization Guide).

Notes Page

Notes page cung cấp một trình soạn thảo văn bản, có thể ghi lại bất

kỳ các ý kiến hoặc thông tin liên quan đến hoạt động của valve hoặc

mơ phỏng nói chung.



4.5.2 Ratings Tab

Nếu đang làm việc trong mơ phỏng tĩnh thì khơng cần phải thay đổi

thông tin trong giao diện này.



4.5.3 Worksheet Tab



53



www.thuvien247.net

Worksheet tab có các trang sau: Conditions, Properties, và

Composition pages.

Trang Conditions page hiển thị điều kiện của tất cả các dòng vào

và ra của van. Trang này cho phép khai báo dòng hoặc sửa đổi các

giá trị dòng, nếu cần thay đổi trong mô phỏng. Bất kỳ giá trị nào

màu xanh thì có thể sửa đổi được. Điều này cho phép dễ dàng khai

báo hoặc sửa đổi một dòng mà khơng cần mở xem tính chất của

mỗi dòng.

Trang này cũng cho phép xem nhanh chóng những dòng kết nối với

van trong suốt q trình mơ phỏng.

Bất kỳ thay đổi nào được thực hiện trong trang này đều được phản

ánh trong giao diện các tính chất của dòng.

Trang Properties page hiển thị tính chất của tất cả các dòng. Bất kì

giá trị nào có màu xanh đều có thể thay đổi được.

Trang Composition page hiển thị thành phần cấu tử của tất cả các

dòng. Trang này cũng cho phép khai báo thành phần dòng hoặc sửa

đổi các giá trị dòng, nếu cần thay đổi trong mô phỏng. Bất kỳ giá trị

nào là màu xanh có thể sửa đổi được. Khi khai báo hoặc sửa đổi một

thành phần thì giao diện Input Composition sẽ xuất hiện.



4.5.4 Dynamics Tab

Nếu đang làm việc trong mơ phỏng tĩnh thì khơng cần phải thay đổi

thơng tin trong giao diện này.



4.5.5 Relief Valve Example

1. Khởi tạo ra một case mới sử dụng Peng Robinson và thêm cấu tử

sau :



2. Khởi tạo và khai báo dòng nguyên liệu vào với các điều kiện và

thành phần như sau :



54



www.thuvien247.net



3. Bây giờ khởi tạo SEPARATOR vào Flowsheet và khai báo các

tham số sau:



4. Thiết bị tách yêu cầu một van giảm áp. Để thêm van giảm áp, có

thể bấm phím F12 và chọn từ Unit Ops hoặc là chọn biểu tượng

Relief Valve từ Object Palette.

5. Điền vào Design tab của giao diện hiển thị tính chất của van

giảm áp Relief Valve, như trong bảng sau :



6. Trên Worksheet tab của giao diện hiển thị tính chất của van

giảm áp, nhập giá trị áp suất của dòng ra khỏi van giảm áp là

102.325 kPa.

7. Như vậy là đã hoàn thành việc khai báo các thơng số cho tồn hệ

thống. Trên thanh trạng thái phía dưới của giao diện property view

có màu đỏ với dòng thơng báo Material Flows into closed valve.

Van giảm áp hiện tại phải đóng hồn tồn vì áp suất trong thùng

chứa chưa đạt đến ngưỡng mở van.



55



www.thuvien247.net

8. Thay đổi áp suất dòng nguyên liệu vào tới 160 kPa. Khi này van

an toàn sẽ mở. Vào Worksheet tab để xem kết quả tính tốn. Giao

diện hiển thị kết quả như trong hình sau.



4.6 Tài liệu tham khảo

1. Gregory, G.A., Mandhane, J. and Aziz, K., Some Design

Considerations for Two-Phase Flow in Pipes, J. Can. Petrol.

Technol., Jan. - Mar. (1975).

2. Beggs, H.D., and Brill, J.P., A Study of Two-Phase Flow in

Inclined Pipes, J. Petrol. Technol., p. 607, May (1973).



56



www.thuvien247.net

5 - Rotating Equipment



5.1. Máy nén/ Expander

5.1.1 Theory.................................................................................



3



5.1.2 Design Tab ...........................................................................



7



5.1.3 Rating Tab...........................................................................



10



5.1.4 Worksheet Tab ....................................................................... 13

5.1.5 Performance Tab.................................................................... 13

5.1.6 Dynamics Tab ........................................................................ 14

5.1.7 Compressor Example.............................................................. 14



5.2. Máy nén piston (Reciprocating Compressor)

5.2.1 Theory..................................................................................... 18

5.2.2 Design Tab ............................................................................. 22

5.2.3 Rating Tab............................................................................... 24

5.2.4 Worksheet Tab ....................................................................... 25

5.2.5 Performance Tab.................................................................... 25

5.2.6 Dynamics Tab ........................................................................ 26

5.2.7 Reciprocating Compressor Example....................................... 26



5.3. Máy bơm

5.3.1 Theory..................................................................................... 29

5.3.2 Design Tab .............................................................................. 31

5.3.3 Rating Tab................................................................................. 33

5.3.4 Worksheet Tab ......................................................................... 33

5.3.5 Performance Tab....................................................................... 33

5.3.6 Dynamics Tab .......................................................................... 33

5.3.7 Pump Example.......................................................................... 34



1



www.thuvien247.net

5.1. Máy nén/ Expander

Máy nén là thiết bị dùng để tăng áp suất dòng khí vào. Phụ thuộc

các thơng tin được cho trước, máy nén sẽ tính tốn các tính chất

khác của dòng (như áp suất hay nhiệt độ) hoặc hiệu suất nén.

Epander là thiết bị được sử dụng để làm giảm áp của dòng khí vào

có áp suất cao để tạo ra dòng ra với áp suất thấp và vận tốc nhanh.

Quá trình giãn nở bao gồm quá trình chuyển nội năng của khí sang

động năng và cuối cùng là sang cơng có ích. Expander sẽ tính tốn

các tính chất khác của dòng hoặc hiệu suất giãn nở.

Có một vài phương pháp để thiết kế, tính tốn Máy nén/Expander,

phụ thuộc vào các thơng tin biết trước hoặc có thể dùng phương

pháp đồ thị. Nói chung, phương pháp giải là hàm số của dòng, sự

thay đổi áp suất, năng lượng và hiệu suất đặt vào. Cơng cụ Máy

nén/Expander của HYSYS có tính linh hoạt cao với các thông số

được cung cấp và những thơng số sẽ được tính tốn. Cần phải chắc

chắn rằng các thao tác thực hiện khơng kích hoạt q nhiều các lựa

chọn giải pháp hoặc các thao tác đó khơng thống nhất về kết quả.

Các phương pháp giải quyết điển hình:

Khơng dùng đồ thị



Dùng đồ thị



1. Lưu lượng dòng và áp suất

dòng vào đã biết

2. Định rõ áp suất dòng ra

3. Định rõ hiệu suất đoạn nhiệt

và đa hướng

4. HYSYS sẽ tính tốn các năng

lượng u cầu, nhiệt độ dòng

ra và các hiệu suất khác



1. Lưu lượng dòng và áp suất

dòng vào đã biết

2. Định rõ tốc độ vận hành

3. HYSYS sử dụng đồ thị để xác

đinh hiệu suất và áp suất

4. HYSYS tính tốn áp suất,

nhiệt độ và năng suất đặt

vào dòng ra



1. Lưu lượng dòng và áp suất

dòng vào đã biết

2. Định rõ hiệu suất và năng

suất

3. HYSYS sẽ tính áp suất, nhiệt

độ, và các hiệu suất khác của

dòng ra



1. Lưu lượng dòng, áp suất

dòng vào, và hiệu suất đã

biết.

2. HYSYS nội suy đồ thị để

xác định tốc độ, và áp suất

vận hành.

3. HYSYS tính áp suất, nhiệt

độ, và cơng suất đặt vào

dòng ra.

2



www.thuvien247.net



Phím máy nén



Các định luật nhiệt động điều khiển quá trình hoạt động của Máy

nén và Expander là giống nhau, nhưng hướng của dòng năng lượng

là ngược nhau. Quá trình nén yêu cầu năng lượng, trong khi q

trình giãn nở giải phóng năng lượng.

Để nhập thiết bị Máy nén, bấm phím F12 và chọn Compressor từ

bảng UnitOps, hoặc chọn phím Compressor trong Object Palette.

Thiết lập thiết bị Expander tương tự như trên.



Phím Expander



Để bỏ qua Compressor và Expander trong suốt q trình tính tốn,

lựa chọn Ignored trong hộp chọn. HYSYS sẽ hoàn toàn bỏ qua thiết

bị đó cho đến khi khơi phục trở lại trạng thái hoạt động bằng cách

xóa dấu chọn trong hộp chọn vừa rồi.



5.1.1 Nguyên lý

Đối với máy nén, hiệu suất đẳng entropy được tính bằng tỷ số của

năng lượng đẳng entropy yêu cầu cho quá trình nén với năng lượng

yêu cầu thực tế



Đối với thiết bị Expander, hiệu suất được cho là tỷ số của năng

lượng thực tế được tạo ra trong quá trình giãn với năng lượng tạo ra

trong một quá trình giãn đẳng entropy



Đối với thiết bị Compressor hay Expander đoạn nhiệt, HYSYS tính

tốn q trình nén (hoặc giãn) một cách chặt chẽ theo đường đẳng

entropy từ áp suất dòng ra đến dòng vào. Sử dụng enthalpy tại điểm

đó, ngay lập tức hiệu suất được xác định, sau đó HYSYS sẽ tính

được enthalpy dòng ra thực tế. Từ giá trị này và áp suất dòng ra,

nhiệt độ dòng ra sẽ được xác định.

Đối với Compressor hay Expander đa hướng, đường dẫn của dòng

vừa đoạn nhiệt lại vừa đẳng nhiệt. Với q trình hiệu suất 100%, chỉ

3



www.thuvien247.net

có điều kiện cơ học có tính khả nghịch. Đối với q trình bất thuận

nghịch, hiệu suất đa hướng sẽ nhỏ hơn 100%. Phụ thuộc vào quá

trình là giãn hay nén, HYSYS xác định cho quá trình thuận nghịch

cơ học là nhân hay chia với một hiệu suất để đưa ra gía trị làm việc

thực tế. Biểu thức của hiệu suất đa hướng được cho giống như các

phương trình ở trên.

Ghi nhớ rằng tất cả các đại lượng nhiệt động học được xác định

bằng cách sử dụng hệ nhiệt động phù hợp. Nhìn chung, cơng của

q trình cơ học thuận nghịch có thể xác định bằng biểu thức:



Giống như các thiết bị vận hành khác, các thơng tin được tính tốn

phụ thuộc vào các thông tin mà người sử dụng cung cấp. Trong

trường hợp áp suất, nhiệt độ dòng vào và dòng ra của dòng khí được

biết trước, năng lượng (đẳng entropy) lý tưởng của thiết bị được tính

tốn bằng cách sử dụng một trong các phương trình trên, phụ thuộc

vào từng loại Máy nén hay Expander. Năng lượng thực tế tương

đương với sự khác biệt của dòng nhiệt (Enthalpy) giữa dòng vào và

dòng ra.



Đối với máy nén:

Power Requiredactual = Heat Flowoutlet – Heat Flowinlet

Hiệu suất của Máy nén sau đó được xác định bằng tỷ số của năng

lượng đẳng Entropy với năng lượng thực tế được yêu cầu đối với

quá trình nén.



Đối với Expander:

Power Producedactual = Heat Flowintlet – Heat Flowoutlet

Hiệu suất của Expander được xác dịnh bằng tỷ số của năng lượng

thực tế tạo ra bởi dòng khí với năng lượng đẳng Entropy.

Trong trường hợp áp suất dòng vào, áp suất dòng ra, nhiệt độ dòng

vào và hiệu suất biết trước, năng lượng đẳng Entropy một lần nữa

lại được tính bằng cách sử dụng phương trình gần đúng. Năng lượng

thực tế được yêu cầu bởi Máy nén (sự khác biệt Enthalpy giữa dòng

vào và dòng ra) được tính bằng cách chia năng lượng lý tưởng cho

hiệu suất máy nén. Nhiệt độ dòng ra sau đó được xác định một cách

4



www.thuvien247.net

chặt chẽ từ Enthalpy dòng ra của khí sử dụng biểu thức enthalpy bắt

đầu từ phương pháp đặc tính được sử dụng. Đối với quá trình nén

hoặc giãn đẳng entropy (hiệu suất 100%), nhiệt độ dòng ra của khí

sẽ ln ln thấp hơn nhiệt độ dòng ra cho q trình nén hay giãn

thực tế.



Sử dụng các phương trình

Nếu Compressor được chọn, các biểu thức của máy nén được sử

dụng. Nếu Expander được lựa chọn thì các phương trình expander

được sử dụng.



Hiệu suất máy nén

Các hiệu suất đoạn nhiệt và đa biến được bao gồm trong các phép

tính của máy nén. Phép tính nhanh đẳng Entropy (Pin and Entropyin)

được biểu diễn bên trong để nhận được các tính chất lý tưởng (đẳng

entropy).



Hiệu suất Expander

Đối với thiết bị Expander, các hiệu suất là một phần của các phép

tính tốn Expander, và phép tính nhanh đẳng entropy cũng được

biểu diễn. Phép tính này được thực hiện ngay trên dòng Expander,

và các kết quả khơng được lưu lại.



5



www.thuvien247.net

Áp suất máy nén

Các áp suất đoạn nhiệt và đa biến được sử dụng sau khi các phép

tính cho máy nén hoàn thành, chỉ khi mà trang “Results” của máy

nén được lựa chọn. Công việc yêu cầu (thực tế) là dòng năng lượng

máy nén (dòng nhiệt). Áp suất đa biến được tính tốn dựa trên

phương pháp ASME (“The Polytropic Analysis of Centrifugal

Compressors”, Journal of Engineering for Power, J.M. Schultz,

January 1962, p. 69-82).



Áp suất Expander

Các áp suất đoạn nhiệt và đa biến được sử dụng sau khi các phép

tính expander được hoàn thành, chỉ khi mà trang “Results” của

expander được lựa chọn. Cơng tạo ra (thực tế) là dòng năng lượng

Expander (dòng nhiệt).



6



www.thuvien247.net

5.1.2 Tab thiết kế

Trang Conections

Trang Conections như được cho ở hình dưới đây, là của Máy nén.

Thơng tin được yêu cầu trên trang Conections của Expander là

tương tự; chỉ có một điểm khác là các biểu tượng expander được

biểu diễn nhiều hơn các biểu tượng Máy nén



Trên trang Conections, điền tên thiết bị vận hành, tên dòng vào,

dòng ra và dòng năng lượng.



Parameters Page

Trang Parameters của Compressor tương tự với Expander. Chỉ có

một điểm khác là các biểu tượng được sử dụng để biểu diễn thiết bị

vận hành và khả năng lựa chọn giữa máy nén ly tâm và máy nén

piston.

Có thể xác định cơng suất của dòng năng lượng đính kèm trên trang

này, hoặc để HYSYS tính tốn. Các hiệu suất đoạn nhiệt và đa biến

cũng được hiển thị.

Chú ý rằng chỉ có thể định trước hiệu suất, hoặc đoạn nhiệt hoặc đa

biến. Nếu xác định trước hiệu suất và đã nhận được giải pháp,

HYSYS sẽ tính ngược lại các hiệu suất khác sử dụng các công suất

được tính tốn và các điều kiện của dòng.



7



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

5 Van giảm áp (Relief Valve)

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×