
- •Введение
- •1. Описание и основные возможности
- •Последовательность формирования задания и его расчет.
- •1. Запуск оболочки design-II для Windows
- •2. Создание нового документа
- •7. Определение термодинамических методов расчета свойств
- •8. Определение спецификации всего использующегося в оборудования
- •9. Определение методов сходимости решения при расчете рециклов
- •10. Сохранение рабочего листа на диске и расчет хтс
- •11.Вывод значений потоков на рабочий лист
- •Примеры использования design-II для Windows Термодинамический анализ
- •Краткое описание правил работы с модулями теплообменников
- •Использование базы данных Design-II в качестве справочника
- •Использование веществ, отсутствующих в базе данных и приблизительная оценка свойств веществ по их структуре.
- •Описание операторов моделирующих технологическое
- •Компрессор (Compressor):
- •Турбина (Expander):
- •Клапан или вентиль (Valve)
- •Равновесный реактор (Equil Reactor):
- •База данных по комонентам:
- •Результаты расчета (файл *.Out):
- •Вспомогательное оборудование
- •Универсальные Модули (Generic):
- •Регулятор (Controller)
- •Регулировка по текущей информации
- •Теплообменники Компрессоры
- •Регулировка по "установленной точке"
- •Лабораторная работа №1 (файл: laban1.Psd)
- •Лабораторная работа №2 (файл: laban2.Psd)
- •Лабораторная работа №5 (файл: создать самостоятельно)
- •Основные конструктивные и режимные характеристики изобутан-бутановой колонны к-403
- •Использованная литература
8. Определение спецификации всего использующегося в оборудования
Выбрать опцию Оборудование, навести перекрестие на каждое изображение оборудования на рабочем листе и дважды нажать левую кнопку "мышки".
Выбрать опцию Basic… - для определения основных параметров.
Для Реактора необходимо ввести стехиометрические коэффициенты, выбрать ключевой компонент, определить степень превращения по ключевому компоненту, определить тип реактора.
Рис. 13. Задание параметров реактора
Для Теплообменников необходимо определить условия по межтрубному пространству, коэффициент теплопередачи, а так же площадь теплопередачи и число ходов по трубам и межтрубному пространству (кнопка "Geometry").
Рис. 14. Задание параметров теплообменников
9. Определение методов сходимости решения при расчете рециклов
Выбрать опцию Recycle… в пункте Specify меню.
Задать максимальное количество итераций, точность расчета рецикла, и, при необходимости, выбрать рециркуляционный поток (Recycle Streams).
Определить метод сходимости решения при расчете рецикла (можно выбрать метод "Wegstein" - комбинация метода простых итераций и секущих).
Рис. 15. Определение метода сходимости при расчете рецикла.
10. Сохранение рабочего листа на диске и расчет хтс
В
ыбрать опциюSave в пункте File меню для сохранения созданного рабочего листа на диске в файле (например BOILER.PSD).
Для запуска расчета выбрать опцию Execute… в пункте Simulate меню.
Рис. 16. Сохранение рабочего листа на диске и проведение расчета ХТС.
11.Вывод значений потоков на рабочий лист
Выбрать пункт Import Stream Data… в пункте Simulate меню.
Выбрать вариант отображения потоков: "Все потоки", "Потоки по выбору".
Ограничить количество отображаемых на рабочем листе параметров потока (нажать кнопку Stream Box Details… и произвести выбор, отметив необходимые параметры "галочкой").
Рис. 17. Выбор потоков для вывода на рабочий лист.
Рис. 18. Определение значений параметров потоков для вывода.
При необходимости изменить единицы измерения выводимых на экран параметров потоков: температуры, давления, времени и т.д. Для этого выбрать пункт Print Options… в пункте Specify меню, выбрать систему измерений Units System или для детального выбора нажать кнопку Override specific units…. (Если произведено изменение единиц измерений, то необходимо еще раз произвести расчет).
Примеры использования design-II для Windows Термодинамический анализ
Модуль равновесного реактора (Equil Reactor) предназначен для расчета "глобального" термодинамического равновесия в системе одновременно с материальным и тепловым балансами. Однако, так как "глобальное" термодинамическое равновесие считается только для набора выбранных компонентов, то, ограничив этот набор, можно ограничить расчет, а добавив дополнительные вещества, определить термодинамическую вероятность их образования при указанных условиях процесса и составе смеси.
Для того, чтобы модуль равновесного реактора мог работать, необходимо заполнить его шаблон, нажав кнопку "Keyword Input", а затем "Load Template". Если реактор изотермический, то загруженный шаблон можно не изменять вообще (шаблон будет состоять из одних комментариев), т.к. "по умолчанию" рассчитывается изотермический реактор. Если реактор адиабатический, то необходимо убрать "С-*" перед командой "ADIabatic" (активизация команды)
-
Изотермический реактор
Адиабатический реактор
C-* Reactor Type
C-* default is ISOthermal
C-* ADIabatic
C-* Reactor Type
C-* default is ISOthermal
ADIabatic
Если ID компонента в базе данных выше 98, то необходимо ввести стандартную энтальпию и энтропию образования (при 298К), которые отсутствуют в базе данных Design-II. Для этого необходимо выбрать в главном меню "Specify => Component Data => Reaction Properties". Энтальпия образования может быть введена в: Кал/моль, Дж/моль, Btu/lb-mol; Энтропия образования может быть введена в: Кал/(моль*К), Дж/(моль*К), Btu/(lb-mol*R).
При использовании справочных данных следует учесть, что стандартную энтальпию образования можно использовать из справочников без пересчетов, однако энтропию образования необходимо пересчитывать, т.к. в Design-II используется другая точка отсчета. Так, S0298 для N2, H2 и других газовых элементов имеет значение "0". Пересчет данных из отечественных справочников можно сделать по формуле:
,
которая выводится из
Обратите внимание, что обычно DG0298 численно меньше DН0298, и оба значения – отрицательные, поэтому S0298 будет иметь отрицательный знак.