Работа №3 Установка ректификационной колонны, сепаратора и их настройка
Цель работы
Целью работы является овладение навыками установки ректификационной колонны и сепаратора, а также их настройка.
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.
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
Нашли на кассе объектов элемент Absorber (рисунок 3.1) и установили его на графический экран
Рисунок 3.1 – Ректификационная колонна на кассе объектов
Для того, чтобы программа смогла произвести все расчеты колонны, скопировали четыре раза начальный поток 1 и установили их около колонны, а затем переименовали в 10,11,13 и 17
Зашли в свойства ректификационной колонны. В поле n= вписали значение 45, Stage Numbering выбрали Bottom Up, Column Name – K-1, в окно Top Stage Inlet ввели число 17. Если все ввели как на рисунке 3. , то внизу окна нажали по кнопке Next.
Рисунок 3.2 – Настройка ректификационной колонны
В Top Stage Pressure ввели 800 кПа, а в Bottom Stage Pressure 900 кПа (рисунок 3.3) и нажали Next. Здесь в Optional Top Stage Temperature Estimate ввели 98 °С, а Optional Bottom Stage Temperature Estimate 118 °С (рисунок 3.4) и нажали Done.
Рисунок 3.3 – Задание давления верха и низа колонны
Рисунок 3.4 – Задание температуры верха и низа колонны
Затем в Optional Inlet Streams окна настройки колонны установили на какие тарелки будут приходить входящие потоки. 9 поток будет поступать на 20 тарелку, 7 поток на 15, а 8 на 25.
Рисунок 3.5 – Настройка входящих потоков в колонну
Далее нажали по кнопке Column Environment (рисунок 3.6)
Рисунок 3.6 – Кнопка перехода в среду ректификационной колонны
Открылось следующее окно (рисунок 3.7)
Рисунок 3.7 – Среда ректификационной колонны
Зашли в настройки колонны и перешли во вкладку Dynamics, и Specs, затем на каждой тарелке указали значение 100000. Затем перешли во вклдаку Rating и выбрали Heat Loss. В поле Heat Flow Model установили галочку напротив Simple (рисунок 3.8). Перешли в поле Nozzles и в строке Traysection Elevation Relative to Ground Level указали значение 15 м.
Рисунок 3.8 – Задание потери давления на тарелка
Рисунок 3.9 – Выбор модели теплового потока
Закрыли
окно и с помощью кнопки
вверху страницы вернулись назад к нашей
собранной схеме.
На созданный ранее 17 поток установили клапан, свойства которого указаны на рисунке 3.10, и подали на этот клапан входящий поток. Состав данного потока задавать не требуется, так как на нем установлен клапан, который закрыт. Данный поток необходим, чтобы у колонны был верхний входящий поток.
Рисунок 3.10 – Свойства клапана VLV-100
После настройки колонны собранная схема должна выглядеть как на рисунке 3.11. Собранную схему запустили и проверили на работоспособность, схема собрана и настроена правильно, она запустилась без ошибок.
Рисунок 3.11 – Собранная схема после выполненных выше действий
Далее на графический экран установили сепаратор (рисунок 3.12).
Рисунок 3.12 – Сепаратор на кассе объектов
Затем поток 10 присоедили к сепаратору на входе Feed Stream, а с выхода Vapour Product, подвели поток к другому ранее созданному потоку 11. Также на потоках 10, 11 и 13, требовалось убрать галочку Active во вкладке Dynamic.
Далее перешли к настройке сепаратора. Для этого открыли его свойства и задали его размеры. Во вкладке Rating диаметр и высоту, емкость рассчитается автоматически. Затем переключились на вкладку Dymanics и установили объем жидкости, который сейчас будет находится в сепараторе на 0.
Рисунок 3.13 – Настройка сепаратора
С выхода Liquid Product сепаратора вывели поток и установили на него фиктивную задвижку, которая будет постоянно открыта, со следующим параметрами (рисунок 3.14)
Рисунок 3.14 – Задание свойств фиктивной задвижки
Рисунок 3.15 – Настройка фиктивной задвижки
Поменяли иконку клапана, чтобы отличать фиктивную задвижку. Для этого нажали правой кнопкой мыши по клапану и выбрали Change Icon и установили иконку как показано на рисунке 3.16.
Рисунок 3.16 – Выбор иконки клапана
Такую же задвижку установили на 13 поток, который выходит из колонны К-1.
После выполненных выше действий, собранная схема выглядит следующим образом (рисунок 3.17). Собранную схему запустили и проверили на работоспособность, схема собрана и настроена правильно, она запустилась без ошибок.
Рисунок 3.17 – Собранная схема после выполненных выше действий
Нашли на кассе объектов элемент Tee и установили его на графический экран (рисунок 3.18). Его настройку производить не требуется.
Рисунок 3.18 – Расположение тройника на кассе объектов
Подключили к нему 14 поток, а на выходе вывели два потока. На поток 22 установили клапан FOV-4 со следующими параметрами (рисунок 3.19). Давление выходящего потока 24 установили равным 100.
Рисунок 3.19 – Настройка клапана FOV-4
На рабочий экран поместили регулятор уровня, который будет управлять клапаном FOV-4 в зависимости от уровня жидкости в V-100. Из емкости V-100 с выхода Logical Output подвели сигнал на вход Input Object регулятора LIC-100 и в открывшемся окне выбрали Liquid Percent Level. С логического выхода Output Object регулятора подвели сигнал на клапан FOV-4. Затем произвели настройку регулятора в соответствии с рисунками 3.20.
Рисунок 3.20 – Настройка датчика температуры LIC-100
На поток 23 установили фиктивную задвижку FICT003, как делали это раньше.
Далее установили поток Par со следующими свойствами представленными на рисунке 3.21. Состав данного потока указан на рисунке 3.22.
Рисунок 3.21 – Задание свойств потока Par
Рисунок 3.22 – Компонентный состав потока Par
Затем на данный поток установили клапан VLV-101 с параметрами представленными на рисунке 3.23.
Рисунок 3.23 – Задание свойств клапана VLV-101
Далее установили нагреватель для получения пара из воды, который будет подаваться в куб колонны. Для этого нашли на кассе объектов Heat Excanger (рисунок 3.24) и установили его на графический экран.
Рисунок 3.24 – Расположение элемента Heat Excanger на кассе объектов
Подключили потоки к нагревателю как показано на рисунке 3.25.
Рисунок 3.25 – Подключение потоков к нагревателю E-100
Далее произвели настройку нагревателя в соответствии с рисунками 3.26.
Рисунок 3.26 – Задание размеров нагревателя
Рисунок 3.27 – Задание параметров нагревателя
Рисунок 3.28 – Задание динамической модели нагревателя
Рисунок 3.29 – Задание спецификации нагревателя
На выходе Tube Side Outlet нагревателя E-100 на поток 20 установили клапан VLV-102 со следующими параметрами (рисунок 3.30).
Рисунок 3.30 – Настройка клапана VLV-102
Свойства потока 21, после клапана VLV-102 представлены на рисунке 3.
Рисунок 3.31 – Свойства потока 21
Установили на поток 11 датчик температуры со следующими параметрами (рисунок 3.32).
Рисунок 3.32 – Свойства датчика температуры TC2
Затем установили регулятор расхода на поток пар и клапан VLV-101. При его настройке, сначала требовалось подключить входной и выходной сигнал, а затем на вход Cascade Input Object регулятора FIC-101 подвести сигнал с выхода Output Object датчика температуры TC2. После чего в свойствах регулятора установили галочку в Use Local Unit и выбрали tonne/h. Далее указали коэффициенты и шкалу регулирования, затем в строке Mode выбрали Casc.
Рисунок 3.33 – Подключение регулятора расхода FIC-100
Рисунок 3.34 – Настройка датчика регулятора FIC-100
После выполнения всех указанных действий сохранили собранную Вами схему и произвели запуск, все выполнено правильно, схема запустилась без ошибок. Собранная схема представлена на рисунке 3.35.
Рисунок 3.35 – Собранная схема после выполненных выше действий
Вывод: овладели навыками установки ректификационной колонны и сепаратора, а также их настройкой.