Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
6 Các thiết bị phụ trợ tháp

6 Các thiết bị phụ trợ tháp

Tải bản đầy đủ - 0trang

www.thuvien247.net



7.6.1 Thiết bị ngưng tụ (Condenser)

CONDENSER là thiết bị dùng để ngưng tụ hơi thành lỏng bằng cách

làm lạnh lấy bớt nhiệt của dòng hơi. Trong HYSYS, CONDENSER

chỉ được sử dụng trong mơi trường của tháp và nói chung liên kết với

đoạn tháp có chứa các đĩa chưng (TRAY SECTION).

Có bốn loại thiết bị ngưng tụ:

Lưu ý: thiết bị

ngưng tụ từng phần

có thể trở thành

thiết bị ngưng tụ

tồn phần bằng

cách đặt lưu lượng

dòng hơi ra bằng 0



Partial Condenser Button



Total Condenser Button



Một phần



Ngun liệu vào được ngưng tụ một phần, có

dòng sản phẩm hơi và lỏng. Lưu ý rằng thiết bị

ngưng tụ từng phần có thể trở thành thiết bị

ngưng tụ tồn phần bằng cách đặt lưu lượng

dòng hơi ra bằng 0



Tồn phần



Ngun liệu vào được ngưng tụ hồn tồn, chỉ

có sản phẩm lỏng



Ba pha - hóa học



Có hai dòng sản phẩm lỏng, và một dòng sản

phẩm hơi



Ba pha hydrocacbon



Có một dòng sản phẩm lỏng, một dòng sản

phẩm nước, và một dòng sản phẩm hơi



Giao diện Condenser Property sử dụng kiểu danh sách kéo thả, có thể

chuyển đổi qua lại giữa các loại thiết bị ngưng tụ, khơng phải xóa và khởi

tạo thiết bị mới. Đồng thời với việc chuyển đổi qua lại, giao diện cũng sẽ

thay đổi cho phù hợp với loại thiết bị được lựa chọn.



Three-Phase Condenser

Button



Khi làm việc ở steady

state mode, không

cần thiết phải khai

báo trong các tab

Rating và Dynamics



85



www.thuvien247.net



Khi thêm tháp vào sơ đồ sử dụng các template có sẵn của HYSYS, có

thể có một thiết bị ngưng tụ được kèm theo tháp. Để thêm thiết bị

ngưng tụ, bấm phím F12 lựa chọn từ giao diện UnitOps hoặc lựa chọn

trong Column Pallet.

Giao diện hiển thị thuộc tính của thiết bị ngưng tụ cũng giống hệt như

các thiết bị khác, bao gồm 5 tab như hình vẽ trên.

Cần thiết phải cung cấp thông tin Connections và Parameters cho

Condenser. Các thông tin trên Rating và Dynamics tabs không cần

thiết trong mô phỏng tĩnh.



Design Tab

Connections Page

Trong giao diện của Connections page hiển thị tên của thiết bị, cũng

như tên của các dòng vật chất vào và ra thiết bị. Tuy nhiên cũng tùy

vào loại thiết bị ngưng tụ được chọn mà một vài dòng vật chất sẽ

khơng có (ví dụ với thiết bị ngưng tụ tồn phần, sẽ khơng có dòng hơi)

Về mặc định, đường hơi vào thiết bị sẽ được lấy từ đỉnh tháp, và dòng

hồi lưu sẽ quay trở lại đĩa trên cùng tháp.

Parameters Page



Tốt hơn hết hãy sử

dụng tham số về

cơng suất, hơn là

thiết lập dòng năng

lượng.



Các thông số được thiết lập ở trang này sẽ là:

86



www.thuvien247.net



Độ giảm áp (Delta P)

Nhiệt năng (Duty)

Subcooling Data

Độ giảm áp

Giá trị mặc định ban đầu của độ giảm áp (Delta P) bằng 0.

Độ giảm áp được thể hiện trong biểu thức sau:

P = Pv = Pl = Pngliệu – ∆P

Trong đó: P



: áp suất trong tháp



Pv



: áp suất sản phẩm hơi ra



Pl



: áp suất sản phẩm lỏng ra



Pngliệu : Áp suất của dòng nguyên liệu vào tháp

∆P : Độ giảm áp của tháp

Khi thiết lập một tháp, nói chung sẽ cung cấp áp suất của thiết bị

ngưng tụ. Do đó, áp suất đỉnh tháp là kết quả đã được HYSYS tự động

tính tốn.

Nhiệt năng (Duty)

Có thể khai báo nhiệt năng cho dòng năng lượng tại đây, nhưng tốt

hơn khi thiết lập trong giao diện của tháp (Monitor hoặc Specs page).

Như vậy sẽ linh hoạt hơn khi cần điều chỉnh các tham số cũng như

thiết lập khoảng sai số.

Nhiệt năng khi có giá trị dương thể hiện dòng năng lương được lấy ra

từ dòng vào condenser. Nếu dòng năng lượng được đặt tên trong

Connections page, thì tên của dòng sẽ được hiển thị tại đây.

Cân bằng năng lượng trong thiết bị ngưng tụ (mô phỏng tĩnh)

Hfeed - Duty = Hvapor + Hliquid

Trong đó: Hfeed = Năng lượng dòng ngun liệu vào thiết bị

Hvapor = Nhiệt lượng dòng sản phẩm hơi ra

Hliquid = Nhiệt lượng dòng sản phẩm lỏng ra

87



www.thuvien247.net



Hạ nhiệt độ xuống dưới nhiệt độ sơi (SubCooling)

Trong một vài trường hợp, có thể cần làm lạnh chất lỏng xuống dưới

điểm sôi (ngưng tụ). Mức độ làm lạnh hoặc nhiệt độ làm lạnh sẽ

đượckhai báo. Khi biết một trong các tham số, tham số còn lại sẽ tự

động được tính tốn.

Estimate Page

Trên giao diện này, có thể khai báo giá trị ước lượng lưu lượng và

thành phần pha của các dòng ra khỏi thiết bị ngưng tụ.



Worksheet Tab



Trong Mô phỏng tĩnh,

tất cả các đồ thị sẽ

được hiển thị nằm

ngang. Chỉ có trong

mơ phỏng động các

đồ thị sẽ hiển thị các

biến dọc theo chiều

cao tháp.



Hiển thị các thông tin giống như trong Workbook. Tuy nhiên, ở đây

chỉ hiển thị tham số của những dòng có liên kết trực tiếp với thiết bị

ngưng tụ

Performance Tab

Performance gồm hai trang: Plots và Tables. Tại đây hiển thị những

giá trị đã được tính tốn hồn chỉnh, có thể xem các bộ thơng số đã

được tính tốn: nhiệt độ, áp suất, dòng nhiệt, enthalpy, hoặc thành

phần hơi. Cuối mỗi trang, là khoảng (intervals) của các giá trị được

tính tốn và các đồ thị.

88



www.thuvien247.net



7.6.2 Reboiler (thiết bị đun sôi đáy tháp)



Reboiler Button



Khi lựa chọn tháp hấp thụ hoặc chưng cất, sẽ ln kèm theo thiết bị

đun nóng đáy tháp (Reboiler) kết nối với đĩa dưới cùng của tháp gồm

các dòng tới Reboiler và dòng hồi lưu đáy Boilup.

Reboiler được dùng để hóa hơi một phần hoặc tồn bộ dòng lỏng.

Reboiler phải được thiết lập trong môi trường subflowsheet của tháp.

Trong mơi trường subflowsheet của tháp, bấm phím F12 và chọn

Reboiler. Ngồi ra có thể chọn từ giao diện UnitsOps hoặc chọn

Reboiler trong Column Palette.

Giao diện đặc tính Reboiler cũng có 5 tab chính giống như các thiết bị

khác: Design, Rating, Worksheet, Performance và Dynamics.

Trong mô phỏng tĩnh, chỉ phải khai báo các thông tin trong

Connections và Parametters cho Reboiler.



Design Tab

Connections Page

Tại Connections page, người dùng phải đặt tên cho Reboiler, khai báo

các dòng vào, dòng ra và dòng năng lượng.

Reboiler được sử dụng cùng với tháp, đun sôi chất lỏng từ đáy tháp (là

dòng nguyên liệu vào Reboiler) và dòng Boilup từ Reboiler quay trở

về đáy tháp.



89



www.thuvien247.net



Parameters Page

Độ giảm áp tại Reboiler mặc định bằng 0.

Nhiệt năng của thiết bị được thiết lập ở trang này. Nhiệt năng được

thiết lập phải là một số dương, có nghĩa là cung cấp nhiệt cho chất

lỏng. Nếu đã đặt tên cho dòng năng lượng trong Connections page thì

tên đó cũng sẽ được hiển thị tại đây. Lưu ý rằng nếu đã khai báo Duty

trên Monitor hoặc Specs page trong giao diện chính của tháp thì

khơng cần khai báo tại đây nữa.



90



www.thuvien247.net



Cân bằng năng lượng của Reboiler trong mơ phỏng tĩnh được tính

bằng biểu thức sau:

Hfeed + Duty = Hvapor + Hbottom + Hboilup

trong đó:

Hfeed = Nhiệt dòng chất lỏng vào Reboiler

Hvapor = Nhiệt dòng hơi ra khỏi thiết bị

Hbottom = Nhiệt dòng sản phẩm đáy tháp

Hboilup = Nhiệt dòng hơi quay về đáy tháp

Worksheet Tab

Cung cấp các thơng tin về các dòng giống như trong giao diện

Materials Streams page của Workbook. Tuy nhiên, ở đây chỉ hiển thị

thơng số của những dòng có liên kết trực tiếp với Reboiler.

Performance Tab

Performance tab gồm Plots và Tables page. Cuối mỗi giao diện, khai

báo khoảng cách (intervals) của các giá trị tính tốn được hiển thị

trong bảng hoặc đồ thị.



7.6.3. Đĩa

Một tháp được mô phỏng, tối thiểu phải có đoạn tháp có các đĩa

(TRAY SECTION). Tại mỗi đĩa sẽ có dòng khí đi từ dưới lên và dòng

lỏng đi từ trên xuống, và dòng cấp liệu nào đó, hoặc dòng sản phẩm

lấy ra cạnh sườn, gặp nhau tại đĩa và xảy ra quá trình trao đổi nhiệt và

trao đổi chất giữa các dòng tại đĩa đó.



91



www.thuvien247.net



Giao diện thuộc tính của các đĩa có 5 tab giống như các thiết bị khác:

Design, Rating, Worksheet, Performance và Dynamics. Trong mô

phỏng tĩnh, không cần phải khai báo trong Rating và Dynamics tab.

Design Tab

Connections Page

Tại đây phải khai báo tên, vị trí dòng hơi và dòng lỏng vào và ra, các

dòng ngun liệu, vị trí đĩa tiếp liệu, số đĩa. Khi tháp được thiết lập từ

mẫu có sẵn, HYSYS tự động thêm vào tên mặc định của các dòng. Ví

dụ, trong tháp chưng, dòng hơi đi ra từ tháp chưng được gọi là To

Condenser và dòng lỏng hồi lưu về tháp gọi là Reflux.

Thứ tự các đĩa trong tháp và vị trí các dòng trong tháp:

• Khi lựa chọn TRAY SECTION, HYSYS sẽ mặc định đĩa tiếp liệu

là đĩa giữa tháp. (Ví dụ: tháp có 20 đĩa, đĩa tiếp liệu sẽ tự động là

đĩa số 10). Vị trí đĩa tiếp liệu thay đổi được thông qua danh sách

kéo thả hoặc điền vào ơ tương ứng trong giao diện.

• Các dòng vào và ra khỏi đỉnh và đáy tháp được đặt tên trong các ơ

Liquid hoặc Vapor Inlet/Outlet.

92



www.thuvien247.net



Khai báo vị trí dòng nguyên liệu vào tháp hoặc vào đỉnh tháp (đĩa 1

hoặc đĩa N tùy thuộc vào cách bạn đánh số thứ tự từ trên xuống hay từ

dưới lên) hay đáy tháp (N hoặc 1) sẽ tự động trở thành Liquid Inlet

hoặc Vapor Inlet tương ứng. Nếu đã có sẵn các dòng vật chất đó, thì

mỗi khi người dùng thiết lập thêm dòng chất khác, nó sẽ tồn tại độc lập

với các dòng còn lại và ở vị trí được quy định. Tương tự với dòng ra từ

đỉnh hay đáy tháp.

Side draws Page (đĩa lấy sản phẩm bên cạnh thân tháp):

Trang Side draws dùng để thiết lập một hoặc nhiều đĩa cần rút sản

phẩm thân của tháp. Có 3 lựa chọn: Hơi (Vapor), Lỏng (Liquid),

Nước (Water)

Parameters Page

Cho phép khai báo số đĩa của tháp. Các đĩa sẽ hoạt động ở trạng thái

gần lý tưởng với hiệu suất đĩa bằng 1. Nếu hiệu suất của một đĩa nhỏ

hơn 1, chúng sẽ được tính tốn theo mơ hình Murphree Efficiency.



Có thể thêm hoặc bớt đi một số đĩa của tháp, bằng cáh bấm vào phím

Customize sẽ hiển thị giao diện như hình dưới, nhập thông tin thay đổi

vào ô tương ứng của Custom Modify Number of Trays. Chức năng

này cho phép thêm hoặc bớt đi số đĩa một cách đơn giản mà không làm

mất đi các dòng vật chất và năng lượng kết nối với tháp, đặc biệt khi

làm việc với một tháp rất phức tạp.

93



www.thuvien247.net



Thay đổi số đĩa:

Bấm vào phím Customize, giao diện hiển thị như hình trên. Khai báo

số đĩa vào ô Current Number of Trays. Cách làm này tương tự với

cách thay đổi số đĩa lí thuyết (Theoretical trays) tại Connections page.

Tất cả các dòng vào và dòng ra sẽ được thay đổi tương ứng. Ví dụ, nếu

thay đổi số đĩa từ 10 thành 20, thì dòng ban đầu nối với đĩa 10 bây giờ

sẽ nối với đĩa 20.

Thêm đĩa vào tháp:

Khi thêm hoặc bỏ

đi 1 số đĩa, các

dòng chất đi vào

tháp vẫn giữ

nguyên vị trí kế

nối của chúng



1. Điền số đĩa cần thêm vào ô Number of trays to Add/Delete

2. Khai báo vị trí (thứ tự) muốn thêm đĩa vào tháp vào ô Tray to add

after or delete first

3. Bấm phím Add Trays, số đĩa được yêu cầu sẽ thêm vào sau đĩa có

số thứ tự đã định. HYSYS cũng sẽ tự động điều chỉnh các dòng vật

chất và năng lượng được liên kết với tháp trước đó.

Để loại bớt đĩa từ tháp:

1. Điền số đĩa muốn bỏ bớt đi vào ô Number of trays to Add/delete

2. Khai báo vị trí (thứ tự) muốn bỏ đĩa khỏi tháp vào ô Tray to add

after or delete first

3. Bấm phím Remove Trays, tất cả các đĩa được lựa chọn sẽ bị loại

bỏ. Nếu đánh số từ trên xuống dưới, các đĩa tính từ đĩa đã chọn

xuống dưới được xóa đi. Nếu đánh số từ dưới lên trên, các đĩa tính

từ đĩa được chọn trở lên được xóa đi

4. Các dòng nối với các đĩa cao hơn (theo thứ tự) sẽ không bị ảnh

hưởng về các liên kết dòng. Ví dụ: nếu bỏ 3 đĩa từ đĩa số 6, dòng

Side Draws ban đầu tại đĩa 5 sẽ giữ nguyên, còn dòng Side Draw

94



www.thuvien247.net



ban đầu tại đĩa số 10 sẽ liên kết với đĩa số 7. Bất cứ dòng nào liên

kết với các đĩa 6, 7 hoặc 8 sẽ bị xóa khi có sự xác nhận đồng ý của .

Phía dưới cửa sổ có 3 nút chọn loại tháp phụ bên cạnh sườn tháp

chính: Standard, Side Stripper và Side Rectifier. Khi lựa chọn loại

Side Stripper hoặc Side Rectifier sẽ ảnh hưởng đến sự thay đổi áp

suất trong tháp chính. Áp suất tại đĩa từ đó dòng chất lỏng đi ra sẽ

được sử dụng là áp suất của Side Stripper (tháp tách phụ bên sườn

tháp chưng chính), và sẽ khơng đổi trong tồn tháp phụ này. Áp suất

tại đĩa từ đó dòng hơi đi ra sẽ được sử dụng là áp suất của Side

Rectifier (tháp luyện phụ bên sườn tháp chưng chính), và sẽ khơng đổi

trong tồn tháp phụ này.

Pressures Page

Hiển thị áp suất trên mỗi đĩa. Chỉ cần biết áp suất của hai đĩa trong

tồn bộ tháp, HYSYS sẽ tự động tính tốn. Ví dụ, nếu khai báo áp suất

của Condenser và Reboiler, HYSYS sẽ tính được áp suất đĩa trên cùng

và dưới cùng của tháp dựa vào độ giảm áp, sau đó áp suất của các đĩa

còn lại sẽ được tự động tính tốn theo phép nội suy tuyến tính.



Rating Tab

Chỉ dùng trong mô phỏng động. Đọc thêm thông tin về Rating tab ở

phần 8.4 (Tray Section in the Dynamics Modelling)

Worksheet Tab

95



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

6 Các thiết bị phụ trợ tháp

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×