Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Design-II для Windows. Описание модулей оборудования и примеры их использован.pdf
Скачиваний:
5
Добавлен:
15.11.2022
Размер:
5.01 Mб
Скачать

ных заданий. Для изучения возможностей модулей других реакто­ ров следует читать DESIGN II Reference Guide, выход на который возможен через Help.

Ниже будут рассмотрены основные модули, использующиеся в Design-П for Windows для расчета многокомпонентного парожид­ костного равновесия, знание возможностей которых необходимо при выполнении учебных заданий: модуль сепаратора газа и жидко­ сти, модули колонны дистилляции.

СЕПАРАТОР ГАЗОВОЙ И ЖИДКОЙ ФАЗ (Flash)

Модуль сепаратора газовой и жидкой фаз, по сути, представля­ ет собой модуль для расчета парожидкостного равновесия. В Design-II имеются три изображения модулей, выполняющих оди­ наковую функцию (рис. 5.64).

F-l

F-2

F-3

Рис. 5.64. Изображение модулей Flash

Количество входных потоков не ограничено и определяется толь­ ко точками присоединения, а выходных потоков — ДВА, один из них — жидкость, а другой — газ. Если входные потоки имеют разное давление, то автоматически включается функция смесителя, рассчи­ тывающая адиабатическое расширение потоков с высоким давлением.

Для задания основных опций расчета необходимо зайти в мо­

дуль, нажать кнопку_____ Pa*ic—_____ | (рис. 5.65).

Выбор опций

Выбор опций расчета

расчета

по давлению

по температуре

Единицы измерения

 

Рис. 5.65. Изображение окна Basic модуля Flash

Для ввода необходимого набора исходных данных в этом окне необходимо:

1. В ниспадающем меню опций расчета по температуре вы­ брать соответствующий способ расчета:

Duty

Тепловая нагрузка

Temperature

Температура

Temperaturefrom Feed

Температура на выходе равна темпера­

 

туре входа

Bubble Point Temperature

Температура кипения

Dew Point Temperature

Температура точки росы

Water Dew Temperature

Температура насыщения воды (если

 

воды в потоке нет, то эквивалентно

 

температуре конденсации)

Isentropic

Адиабатный

Liquid Fraction (Molar)

Задается доля жидкости на выходе

 

(мольная)

Liquid Fraction (Mass)

Задается доля жидкости на выходе

 

(массовая)

2. В ниспадающем меню опций расчета по давлению выбрать соответствующий способ расчета:

Pressure Drop

Перепад давления

Pressure

Давление на выходе

Pressurefrom Feed

Давление на выходе равно давлению на

 

входе

Bubble Point Pressure

Давление точки кипения

Dew Point Pressure

Давление точки конденсации

Water Dew Pressure

Давление при точке конденсации воды

 

(если воды в потоке нет, то эквивалент­

 

но давлению конденсации)

Isentropic

Адиабатный

Liquid Fraction (Molar)

Задается доля жидкости на выходе

 

(мольная)

Liquid Fraction (Mass)

Задается доля жидкости на выходе

 

(массовая)

Если одновременное выполнение двух условий невозможно, то машина сообщит об этом и предложит изменить выбор условия (рис. 5.66).

OrVr one cf the Fcfioodng te rn mey be selected «ton e tine:

Uentropk.

LiyJd Fraction (Molar) U»Jd Fraction (М аи)

r ^ r n

Math 1 (F-l): Teonperattxe - One temis rnquted from the te bebn:

Pressue FromFood

Рис. 5.66. Примеры сообщений о некорректно выбранных условиях

Следует отметить, что данный модуль имеет возможности про­ извести расчет размеров вертикального сепаратора (кнопка Vertical Sizing) или горизонтального сепаратора (кнопка Horizontal Sizing), однако данные опции не будут использоваться при проведении учебных заданий.

УПРОЩЕННАЯ КОЛОННА РЕКТИФИКАЦИИ (Shortcut)

Модуль упрощенного расчета колонны ректификации предна­ значен для быстрого предварительного расчета колонны ректифи­ кации с кубом и дефлегматором, т. е. определения: количества тео­ ретических тарелок, номера тарелки питания, флегмового числа и тепловых нагрузок на куб и дефлегматор. Изображение модуля Shortcut представлено

на рис. 5.67.

Количество входных пото­ ков не ограничено и определяется только точками присоединения, а выходных потоков — ДВА: один — выход из куба, а дру­ гой — из дефлегматора. Следует отметить, что при расчете колон­ на имеет одну точку ввода пита­ ния, поэтому перед началом рас­ чета все входящие потоки будут смешаны с учетом их давления.

Рис. 5.69. Подключение потока при выборе опции Total Condenser

Для задания основных опций расчета необходимо зайти в мо­

дуль, нажать кнопку

Batic-

I (рис. 5.68).

Выбор типа

дефлегматора

Поле для дистиллята

Поле для кубового продукта

Рис. 5.68. Изображение окна Basic модуля Flash

Для ввода необходимого набора исходных данных в этом окне необходимо:

1. Выбрать тип дефлегматора, кото­ рый связан с подключением верхнего по­ тока к колонне. При выборе опции Total Condenser (полная конденсация) верхний поток следует подключить к нижней точ­ ке дефлегматора (рис. 5.69).

При выборе опции Partial Condenser (частичная конденсация) верхний поток следует подключить к верхней точке де­ флегматора (рис. 5.70).

 

 

 

2. В

ниспадающем

меню

поля

 

 

Г ^ 2

Specification of Top Product выбрать клю-

 

(j

G)

чевой компонент, заданное количество

 

I |

^

которого (из его количества в потоке пита-

т1

Г

 

ния) необходимо выделить в дистиллят

Рис. 5.70. Подключение

и в окне Amount of Recovery ввести дан­

ное значение в долях единицы.

 

потока при выборе опции

поля

 

Partial Condenser

3. В

ниспадающем

меню

 

 

 

Specification of Bottom

Product

выбрать

ключевой компонент, заданное количество которого (из его количе­ ства в потоке питания) необходимо выделить в дистиллят и в окне Amount of Recovery ввести данное значение в долях единицы.

Следует отметить, что одно и то же вещество не может быть ключевым компонентом для куба и дефлегматора.

Объем исходных данных, указанный выше, является достаточ­ ным для расчета колонны, однако если имеется необходимость ис­ пользовать данный модуль при расчете колонны с заданным флегмовым числом или с учетом гидравлического сопротивления колонны, то следует задать дополнительные параметры в окне operating parameters... | основного окна модуля (рис. 5.71).

Ввод флегмового —

Перепад давления

числа в % от

между кубом

минимального

и дефлегматором

флегм, числа

Давление

 

 

в дефлегматоре

 

Рис. 5.71. Вид окна Operating Parameters

Следует отметить, что ввод указанных параметров не является обязательным, и только уточняет расчет колонны ректификации.

Просмотр результатов расчета возможен либо через Excel, либо при наведении указателя «мышь» на поле модуля (рис. 5.72).

Min флегмовое число Min число теорет. тарелок Тарелка питания Флегмовое число Число теоретич. тарелок

Тепловые нагрузки на куб (Reboiler) и дефлегматор (Condenser)

Рис. 5.72. Результаты расчета модуля Shortcut

При анализе результатов расчета следует иметь в виду, что ну­ мерация тарелок в колонне идет сверху вниз. Так, дефлегматор явля­ ется НУЛЕВОЙ тарелкой, а куб колонны — К + 1, где К — количе­ ство тарелок в самой колонне.