Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Системный анализ химико-технологических процессов с использованием программы ChemCad. Учебно-методическое пособие
.pdf
4.2.12. Построение профиля реактора идеального вытеснения
Команда Plot/Plug Flow Reactor Profile (График/Профиль реактора
вытеснения) применима только для кинетических реакторов (KREA),
которые были определены как реакторы вытеснения (Plug Flow Reactors
= PFR).
4.2.13. Построение профиля трубопровода
Команда Plot/Pipe profile (График/Профиль трубопровода) выдает
данные по изменению выбранных пользователем свойств веществ в
указанном пользователем модуле Pipe (Труба). Выбор свойств
проводится аналогично команде Results/Stream Compositions.
4.2.14. Построение диаграммы сходимости контроллера
Команда P
контроллера) выдает графическое представление ошибки сходимости
выбранного контроллера как функции номера итерации.
Остальные команды меню Plot работают с оборудованием
динамического и периодического типа.
4.2.15. Редактирование графической информации
При необходимости графическую информацию можно
отредактировать перед выводом ее на печать. Для выполнения
редактирования используются команды меню Graph (График),
доступные в графическом окне.
Команда Graph/Edit (График/Редактирование) выводит на экран
окно Chart Explorer (Проводник диаграмм). С его помощью можно
редактировать различные элементы графика.
Все последующие команды меню Graph позволяют:
− Zoom out (Уменьшить) – уменьшить размер ранее увеличенного
графика. Для увеличения части графика надо закрасить ее, используя
левую клавишу мыши;
− Log Y / Log Х (Логарифмическая шкала для оси Y /
Логарифмическая шкала для оси Х) –
оси X в логарифмическую (по основанию е);
− L
inear Y / Linear X (Линейная шкала Y / Линейная шкала X) –
выполнить преобразование логарифмической шкалы в линейную для оси
Y/оси X;
lot/Controller convergence (График/Сходимость
преобразовать шкалу оси Y/
121
− Data to Excel CSV file (Пересылка данных в файл CSV) –
переслать данные графика в файл Excel с расширением CSV;
− Data to Excel (; delimiter) (Подготовить данные для Excel
(разделитель ;)) – подготовить данные в WordPad с разделителем (;)
для Excel;
− Hide data points/Show data points (Скрыть точки данных/Отобра-
зить точки данных);
− Edit tittle (Редактировать заголовок) – открывает окно
редактирования заголовка диаграммы;
− Edit text (Редактировать текст) – открывает окно редактирования
текста, где можно добавить текст на диаграмму.
4.3. Упражнение. Просмотр результатов расчета
. Для задания TUTOR1, используя команды меню Results/Stream
1
Properties (Результаты/Свойства потока), выполнить просмотр свойств:
массовый расход потока, массовый расход паровой и жидкой фаз,
молекулярный вес, энтальпию, массовые доли компонентов для потоков 3,
4, 6 при текущих условиях процесса.
Для выполнения задания выполнить команду Results/Stream
Properties/ Select Properties. В окне команды отметить свойства:
− в столбце Overall: Mass Flow Rate, Molecular wt., Enthalpy;
− в столбце Vapor: Mass Flow Rate;
− в столбце Liquid: Mass Flow Rate;
− в списке Composition Option выбрать mass fractions.
После выбора свойств вызвать команду Results/Stream
Properties/Select Streams, для которой в окне выбора потоков щелкнуть
на технологической схеме по потокам с номерами 3, 4, 6.
2. Используя команды меню Results/Stream Composition
(Просмотр/Состав потока), выполнить просмотр составов потоков
питания и продуктовых потоков.
Для выполнения задания выполнить команду Results/ Stream
Composition/ Select Streams, для которой в окне выбора потоков
щелкнуть на технологической схеме по потокам питания и
продуктовым потокам.
. Построить температурный профиль для стабилизатора конденсата. Для
3
этого выполнить команду P
lot/Tower Profiles (Начертить/
122
Профили колонны). В окне Profile Options (Опции профиля)
отметить Plot Temperature profile (Начертить температурный
профиль). В группе Plot Controls (Управление начертанием) выбрать
в полях: Scale (Шкала) – линейную шкалу, Axes (Оси) – оси, Stage No
(Номера тарелок) – нумерацию тарелок от максимального номера до
минимального, Type (Тип) – график XY.
3. Используя команду Plot/Envelopes (График/Фазовая диаграмма),
построить для потока номер 5 фазовую диаграмму. Построить линии
для долей пара, равных 0.5 и 0.75. Для этого в окне Phase Envelope в
первое поле, обозначенное как Vapor fraction (Доля пара), ввести
значение 0.5, а во второе такое поле – значение 0.75. Получить графики,
нажав кнопку ОК.
4. Используя левую клавишу мыши, определить на фазовой диаграмме,
равна или ниже -10°С наивысшая точка росы потока 5. После просмотра
части диаграммы вернуть ее первоначальные размеры, используя для
этого правую кнопку мыши. Если точка росы потока не соответствует
указанной температуре, то подобрать такую температуру потока 3,
эти условия выполнялись.
4.4. Составление отчета
ChemCad позволяет создавать отчет о результатах моделирования в
текстовом виде. Отчет можно вывести на экран, сохранить в текстовом
файле со стандартной кодировкой символов (ASCII), в файле типа
(PRN) или послать отчет на устройство печати. Программа имеет
стандартный формат вывода отчета, однако при необходимости его
можно изменить. Можно указать, какие части отчета, а также какие
потоки и свойства будут включены в отчет. Имеются опции для задания
формата выводимых чисел.
Отчет можно получить в табличной (текстовой) форме и в виде
диаграммы технологического процесса.
чтобы
4.4.1. Генерация отчета в табличной форме
Для получения отчета в табличной (текстовой) форме используются
возможности команды O
выполнения этой команды на экран выводится окно R
(Меню отчета) (рис. 4.12).
Команда Calculate and give results (Расчет и получение
результатов) создает отчет в соответствии с текущими установками.
utput/Report (Вывод/Отчет). После
eport Menu
123
Если она выбрана сразу после входа в меню, в отчет войдут данные,
принятые по умолчанию. Такой отчет включает следующие части:
− Топологию технологической схемы;
− Список компонентов;
Термодинамические опции (если
использовались параметры
бинарного взаимодействия, они
также будут перечислены);
Общий материальный баланс;
Перечень оборудования
технологической схемы;
Параметры потоков, молярные
расходы и свойства потоков.
Отчет выводится в окне Microsoft
Word. Для сохранения отчета в
файле выполняется команда File/Save
(Файл/Сохранить).
Предварительный просмотр
отчета перед печатью осуществляется
командой File/Print Preview (Файл/
Предварительный просмотр). Для
печати отчета на принтере
Рис. 4.12. Окно Report Menu
выполняется команда File/Print
(Файл/
Печать).
Можно либо получить отчет по всем потокам технологической
схемы (принимается по умолчанию), либо выбрать один или несколько
конкретных потоков, которые будут включены в отчет.
Команда Report Formats (Форматы отчета) используется для
задания формата вывода чисел в отчете (рис.4.13).
Область Overall Report Format (Общий формат отчета) позволяет
выбрать вид отчета: текстовый – W
Format. Для табличного отчета можно указать максимальное число
столбцов отчета в поле M
ax # of columns in EXCEL.
ORD Format, табличный – EXCEL
124
Рис. 4.13. Окно команды Report Formats
В области Flow Rate (Расход) в списке Flow rate format (Формат
расхода) выбирается формат расхода, а в поле No. of digits after the
dicimal point for flow rate (Количество десятичных цифр после
запятой в значении расхода) задается количество знаков после
запятой.
Выбор форматов в области Fractions (Доли) выполняется
аналогично, как и при выборе формата расхода.
По умолчанию принят формат F format. Это означает, что числа
отображаются фиксированным количеством цифр, независимо от
величины числа. Формат E format - экспоненциальный формат выводит
числа в научной нотации или, другими словами, в форме с плавающей
запятой. Формат G format – это комбинация двух выше описанных
форматов. При его использовании сначала выполняется попытка вывести
число в формате F. Если данное число слишком велико для
представления его в формате F format, оно выводится в формате E
format.
Для выбора потоков технологической схемы используется команда
Select Streams (Выбор потоков).
выводится окно Select Streams. Выбор потоков, которые будут
включены в отчет, выполняется аналогично, как и для команды
P
lot/Composite Curves. В список можно включить до 50 потоков. Для
включения в отчет всех потоков технологической схемы используется
опция Print ALL streams (Печатать все потоки). Список потоков
После выполнения команды на экран
125
запоминается, и при повторном выполнении этой команды для того же
задания его можно будет увидеть в списке окна выбора потоков.
Для вывода отчета по всему оборудованию используется команда
Select Unit Operations (Выбор единиц оборудования). Ее
целесообразно использовать, если надо указать для отчета конкретные
единицы оборудования. Эта команда работает аналогично описанной
выше команде Select Streams.
Команда Stream Properties (Свойства потоков) позволит задать
свойства, которые будут выведены в отчете для выбранных потоков
технологической схемы. Выбор свойств для отражения в отчете
проводится аналогично выбору свойств в команде Result/Stream
Properties/Select Properties.
Для выбора размерности, в которой будут выводиться данные о
составах потоков, включенных в отчет, используется команда S
Flowrate/Compositions (Расходы и составы потоков).
Команда Distillation Summaries (Резюме по ректификации) позволит
указать, какие отчеты будут созданы для ректификационных колонн. В
окне Distillation Options (Опции дистилляции) (рис. 4.14) содержатся
следующие опции:
Tray profile (Профиль
по тарелкам) – выводит
информацию о
ректификационной колонне:
флегмовое число,
температуру, давление,
расход пара и жидкости на
каждой тарелке. Выводится
также величина и
расположение потоков
питания и продуктовых
Рис. 4.14. Окно Distillation Options
положение конденсаторов, кипятильников и боковых теплообменников.
− T
− Tray sizing (Размеры тарелки) – выдает отчет по результатам
ray properties (Свойства на тарелках) –
массовый расход и транспортные свойства на каждой тарелке колонны;
расчета размеров тарелки;
потоков. Кроме того,
выдаются те тепловые
нагрузки и рас-
включает в отчет
tream
126
− Packed column sizing (Размеры насадочной колонны) – выдает
отчет о размерах насадочной колонны.
Список Tray compositions (Составы на тарелках) содержит
единицы измерения для вывода состава на тарелках:
− No tray composition (Не выводить составы на тарелках);
− Mole flow rate (Мольный расход);
− Mass flow rate (Массовый расход);
− Mole fraction (Мольная доля);
− Mass fraction (Массовая доля).
Если выбрана опция No tray composition (Не выводить составы на
тарелках), то эта часть отчета будет пропущена.
Команда Heating Curves (Тепловые кривые) используется для
табличного представления тепловой кривой любого теплообменника,
теплообменника с несколькими входными и выходными потоками, либо
для любого кипятильника или конденсатора.
В окне Heat Curves (рис. 4.15)
в поле Number of points (Число
точек) задается количество точек
для тепловой кривой.
Опции области Cutting
Method (Способ разбиения на
зоны) задают аналогично
команде Plot/Heat Curves.
Команда Batch/Dynamic
Results (Периодические/Динамические результаты)
Рис. 4.15. Окно Heat Curves
В окне Batch/Dynamic Options (Периодические/Динамические
параметры) для Batch Distiations (Периодической ректификации)
это опции:
− Print operation results (Печать результатов, полученных в конце
операции)
энтальпии, доли пара, состав и количество кубового остатка, флегмы и
дистиллята;
– выводит на печать значения температуры, давления,
используется для печати
результатов периодической
ректификации.
127
− Print history (Печать результатов в зависимости от времени) –
позволяет получить данные для каждого временного этапа и режимы
работы конденсатора и кипятильника;
− Print final holdups (Печать результатов конечных удерживающих
способностей) – позволяет вывести количество и состав жидкости,
остающейся на каждой тарелке колонны в конце процесса
ректификации.
Все последующие опции печати результатов аналогичны опциям
печати для периодической ректификации.
Команда Miscellaneous (Дополнительно) используется для
исключения из отчета данных по топологии Exclude Topology,
сходимости Exclude Convergence и термодинамике Exclude
Thermodynamics. По умолчанию эти данные выводятся в результатах
отчета.
Для выхода из меню отчетов выполняется команда E
(Выход).
4.4.2. Создание диаграммы технологического процесса
Отчет можно получить в виде диаграммы технологического процесса
(Process Flow Diagrams (PFD)). ChemCad предоставляет возможность
создавать такие диаграммы для каждой технологической схемы. При этом
все изменения, выполненные в технологической схеме, автоматически
будут отражены во всех диаграммах процесса, связанных с ней.
nd Report
Построение диаграммы выполняется в следующей
последовательности:
− выбирается местоположение и масштаб новой технологической
схемы;
− вводятся блоки данных потоков (тепловые и материальные балансы);
− блоки данных единиц оборудования (спецификации и результаты
расчетов оборудования);
− блок основной надписи, текстовые примечания, символы компании и
т.д.
Для создания или коррекции диаграмм технологических процессов
выполняется команда O
После выполнения команды на экран выводится окно Открытие
файла. В соответствующее поле вводится имя файла диаграммы
технологического процесса и нажимается кнопка Открыть. Можно
utput/New PFD (Вывод/Новая диаграмма).
128
задать для диаграммы как имя задания, так и новое имя, поскольку
возможно наличие нескольких диаграмм процесса для одной
технологической схемы. Файлы диаграмм имеют расширение cpf.
После выполненных действий на экран выводится диаграмма схемы. В
заголовке окна ChemCad’а отображается имя файла диаграммы,
выводятся новое операционное меню и панель PFD Palette (Палитра
PFD). Команда Output/Main PFD создает основную диаграмму, всегда
отображаемую вместе с заданием. Формирование всех диаграмм
технологического процесса аналогично.
Чтобы добавить на диаграмму блок данных по потокам,
используется команда Format/Add Stream Box (Формат/Добавить
блок данных потока). В окне Select Streams (Выбрать потоки) надо
задать ID номера потоков, данные для которых будут включены в блок.
После выполненных действий нажимается кнопка ОК и на экран
выводится окно D
для блока данных). В этом окне можно выбрать компоненты, которые
будут введены в блок данных потока, изменить текущие размерности и
формат для выводимых значений. Работа проводится аналогично
команде Result/Stream Properties/Select Properties.
После выбора свойств ChemCad выводит окно Data Box Setting
(Установки для блока данных). В нем задается стиль оформления
блока данных, после чего на диаграмме выводится блок данных в
соответствии с выполненными установками. С помощью левой
клавиши мыши его можно передвигать по экрану и изменять его
размеры.
ataBox Property Options (Опции свойств потока
Для помещения на диаграмму блока данных по аппаратам
технологической схемы выполняется команда Format/Add UnitOp Box
(Формат/Добавить блок данных оборудования). Все последующие
действия аналогичны действиям, выполняемым при выводе блока
данных по потокам.
Для размещения на диаграмме диапазона ячеек таблицы Excel
используется команда F
нужно указать местонахождение файла с таблицей в полях E
workbook path (Путь к книге Excel), Worksheet name (Имя
таблицы), указать для выводимого диапазона координаты верхнего
левого угла Upper left и нижнего правого – Lower right. Настройка
размеров шрифта проводится аналогично описанному выше.
ormat/Add Excel Range. Для выбора диапазона
xcel
129
Команда Format/Add TP Box (Формат/Добавить блоки ТР)
(рис. 4.16) позволяет поместить на диаграмму индивидуальные блоки
параметров потоков рядом с выбранными потоками. В окне команды TP
Box Setting (Настройки блока ТР) опции Generate boxes for all streams
(Создать блоки для всех потоков) и Select streams from flowsheet
(Выбрать потоки на технологической схеме) управляют выбором
потоков, для которых будут выведены индивидуальные блоки.
Рис. 4.16. Окно TP Box Setting
Списки в области Display (Отображать) позволяют вывести в блоке
4 параметра потока:
− No selection (Не выбран) – позволяет пропустить строку;
− Temperature (Температура);
− Pressuer (Давление);
− Mole flowrate (Мольный расход);
− Mass flowrate (Массовый расход).
Правее находятся списки Number format (Формат числа), где
выбирается тип представления числовой информации:
− Fixed point (С фиксированной точкой);
− S
− F
cientific (Научный);
loating point (С плавающей точкой).
Поля Digits (Цифры) предназначены для указания числа цифр,
выводимых после десятичной запятой.
130
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]