
- •СОДЕРЖАНИЕ
- •ВВЕДЕНИЕ
- •3. ПОЛЕЗНЫЕ СОВЕТЫ ПРИ РАБОТЕ С DESIGN
- •ШАГ 11. Вывод основных параметров потоков па рабочий лист
- •ДЕЛИТЕЛЬ КОМПОНЕНТОВ (Com Splitter)
- •ТУРБОРАСШИРИТЕЛЬ (Expander)
- •КЛАПАН (Valve)
- •ТЕПЛООБМЕННИКИ (Heat Exchanger)
- •Модуль Exchgr-1
- •ТРУБОПРОВОД (Line)
- •СТЕХИОМЕТРИЧЕСКИЙ РЕАКТОР (Reactor)
- •СЕПАРАТОР ГАЗОВОЙ И ЖИДКОЙ ФАЗ (Flash)
- •УПРОЩЕННАЯ КОЛОННА РЕКТИФИКАЦИИ (Shortcut)
- •УТОЧНЕННАЯ КОЛОННА РЕКТИФИКАЦИИ (Distill)
- •САУЛИН Дмитрий Владимирович
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.
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.