Задание состава сырья
Теперь необходимо задать состав потока. Для этого нажали два раза левой кнопкой мыши по потоку. По умолчанию состав компонент задается в мольных долях.
Перешли в поле ввода для первого компонента - метана (Methane) и ввели 0, чтобы задать мольную долю метана в смеси, затем нажали Enter. На экране появится специализированное окно Состав потока, в котором задали все остальные величины мольных долей компонентов. После задания всех мольных долей нажали на кнопку.
Окно Состав потока является модальным, что можно определить по отсутствию кнопок минимизации/максимизации окна. Когда Вы работаете с модальным окном, Вы не можете переключиться на другое окно, пока не закроете данное модальное окно.
Рисунок 1.12 – Окно задания состава потока сырья после нормализации
После ввода мольных долей всех компонентов нажали на кнопку Normalize, затем клавишу ОК для окончания процедуры ввода состава. Теперь поток Сырье 1 полностью задан. Unisim сможет рассчитать параметры этого потока.
Вернулись на закладку Material Streams Рабочей тетради, щелкнув по ней мышкой. Заданные нами значения отображаются синим цветом, а вычисленные программой – черным (рисунок 1.13).
Рисунок 1.13 – Расчет параметров потока сырья
Если необходимо удалить ошибочно заданный поток, перейдите в ячейку Name (имя потока) и нажмите на клавиатуре клавишу Delete. После этого Unisim запросит у Вас подтверждение на удаление потока.
Важно! На всех начальных и конечных потоках, в свойствах потока во вкладке Dynamics необходимо устанавливать галочку Active (рисунок 1.14).
Рисунок 1.14 – Сырьевой поток 1
Вывод: овладели навыками задания базиса и набора единиц в среде Honeywell Unisim, а также закрепили знания о выборе набора компонентов и термодинамических пакетов.
Работа №2 Установка арматуры, датчиков, регуляторов, разделителей потоков и их настройка
Цель работы
Целью работы является овладение навыками установки различной арматуры, датчиков, регуляторов, разделителей потоков, а также закрепление знаний о задании свойств потоков.
Задание на выполнение работы
Запустите на компьютере среду моделирования Honeywell Unisim через ярлык Unisim Design R460 OTS и откройте сохраненный ранее Вами файл из предыдущей лабораторной работы.
Откройте окно графического редактора PFD и рабочую тетрадь. Изучите возможности графического редактора PFD.
Установите все необходимое технологическое оборудование и произведите его настройку согласно заданию.
Выполнив все задания, сохраните Вашу работу, она понадобится на следующем занятии. Сделайте выводы по проделанной Вами работе.
Порядок выполнения работы
Чтобы начать моделировать процесс запустили среду моделирования Honeywell Unisim через ярлык Unisim Design R460 OTS. Вверху появившегося окна нажали на кнопку File, затем по строчке Open, далее Case и выбрали наш файл из предыдущей работы. На экране откроется экран PFD с созданным ранее потоком 1 (рисунок 2.1).
Рисунок 2.1 – Сырьевой поток 1
Далее перешли на панель инструментов. После этого на панели инструментов нашли Valve (рисунок 2.2) и поместили его на PFD.
Рисунок 2.2 – Клапан на панели инструментов
Нажав два раза по клапану, откроется окно с его свойствами. Во вкладке Design в поле Name ввели FV-1. Далее перешли во вкладку Rating и указали значения в соответствии с рисунком 2.4, затем во вкладку Dynamics и также указали значения в соответствии с рисунком 2.5.
Рисунок 2.3 – Окно свойств клапана
Рисунок 2.4 – Задание параметров клапана
Рисунок 2.5 – Задание динамических параметров клапана
После настройки, закрыли окно свойств клапана, и, зажав на клавиатуре Ctrl, навели курсор на поток 1. Прямо на стрелке появилось два синих и два зеленых квадрата. Из синего квадрата, который называется Out перетащили курсор мыши на вход клапана FV-1, а с выхода клапана, также с зажатым Ctrl вытащить поток 2, в свойствах которого во вкладке Dynamics установили галочку Active, в данном случае давление и температуру потока не указывали, так как они автоматически просчитаются после запуска собранной схемы.
Если все сделано правильно, то в свойствах клапана FV-1 надпись “Requires a product stream” внизу окна изменится на “OK”, а также сам клапан перестанет гореть красным (рисунок 2.6).
Рисунок 2.6 – Рабочий клапан FV-1
Далее
на поток 2, установили датчик температуры
TIR-1. Для того чтобы добавить датчик, на
панели инструментов нашли PID
Controller
и поместили его на графический экран.
Затем зажав Ctrl, навели
курсор на поток 2 и не отпуская Ctrl
из Logical Output
потока 2 навели курсор на Sensor
Input Object
установленного нами датчика. В открывшемся
окне (рисунок 2.7) выбрали Temperature
и нажали OK.
Рисунок 2.7 – Окно выбора контролируемого параметра датчиком
Дальше зашли в свойства датчика и ввели имя TIR-1. Коэффициент Kc установили равным 1, а шкалу датчика указали от 0 до 150 °C в строках PV Minimum и PV Maximum соответственно (рисунок 2.8). В строке Mode указали Man, то есть ручной режим регулирования.
Рисунок 2.8 – Настройка датчика температуры
После проделанной выше работы, графический экран должен выглядеть следующим образом (рисунок 2.9).
Рисунок 2.9 – Датчик температуры TIR-1
Для того чтобы увидеть температуру потока 2, нажали правой кнопкой мыши по датчику и выбрали пункт Show Table.
Далее установили на поток 1 регулятор расхода, для того чтобы расход сырья регулировался автоматически в зависимости от заданного значения.
Установили PID Controller на поток 1, как мы делали это выше, в открывшемся окне выбрали Mass Flow и нажали OK (рисунок 2.10).
Рисунок 2.10 – Выбор регулируемого параметра регулятора FIRC-100
В свойствах регулятора указали все в соответствии с рисунком 2.11. Задав значение в поле SP, регулятор будет автоматически открывать или закрывать клапан по мере необходимости.
Рисунок 2.11 – Настройка регулятора FIRC-100
Затем выход регулятора подвели на Logical Output клапана FV-1, в открывшемся окне выбрали Actuator Desired Position (рисунок 2.12) и нажали OK.
Рисунок 2.12 – Выбор действия, которое будет выполнять регулятор FIC-100
Если все сделано правильно, то собранная нами схема должна соответствовать схеме, представленной на рисунке 2.13.
Рисунок 2.13 – Схема, собранная по действиям, указанным выше
Далее установили клапан CV1 и сделали его обратным, для того чтобы при давлении на выходе выше чем на входе, поток не начинал течь в обратном направлении, а клапан закрывался.
Рисунок 2.14 – Настройка клапана CV-1
Для этого установили на клапан CV1 логический элемент Digital Point (рисунок 2.15).
Рисунок 2.15 – Логический элемент Digital Point
Подключили данный элемент к клапану, в свойствах указали все, как показано на рисунке 2.16. При подключении логического элемента к клапану в открывшемся окне выбрали Digital Actuator Desired Position, а при клапане к логическому элементу Pressure Drop.
Рисунок 2.16 – Окно подключения логического элемента Digital Point
Рисунок 2.17 – Окно настройки логического элемента Digital Point
В итоге получили схему, представленную на рисунке 2.18.
Рисунок 2.18 – Окно настройки логического элемента Digital Point
Далее установили элемент Header для разветвления потока (рисунок 2.19). На панели объектов выбрали Header и установили его на графический экран.
Рисунок 2.19 – Элемент разветвления потока Header
На вход Header подали один входящий поток, а вывели три и установили на каждый из них один клапан. Свойства клапана FOV-1 указаны на рисунках 2.21 и 2.22 соответственно. Клапаны FOV2 и FOV3 имеют такие же свойства, как и FOV1, только степень их открытия 0.
Рисунок 2.20 – Схема после установки разделителя потока
Рисунок 2.21 – Задание параметров клапана FOV1
Рисунок 2.22 – Задание динамических параметров клапана FOV1
Вывод: овладели навыками установки различной арматуры, датчиков, регуляторов, разделителей потоков, а также закрепили знания о задании свойств потоков.