HYSYS培訓(xùn)教程-6-兩級(jí)壓縮

HYSYS培訓(xùn)教程AspenTech戰(zhàn)略聯(lián)盟：陸地科學(xué)技術(shù)開展有限責(zé)任公司2008年10月HYSYS培訓(xùn)教程

——兩級(jí)壓縮陸地科技2008年10月工況介紹這個(gè)例子是循環(huán)模塊的典型應(yīng)用例如。氣體進(jìn)料以35℃〔95℉〕、1725kPa〔250psi〕進(jìn)入壓縮機(jī)。氣體的排出壓力是6900kPa，分兩段壓縮。每級(jí)包括一個(gè)凝液罐、一個(gè)壓縮機(jī)和一個(gè)冷卻器。壓縮氣體經(jīng)每個(gè)別離器壓力降下來之后，生成的液體循環(huán)回前一段。3CopyrightLandTech2008/10練習(xí)使用HYSYS中的循環(huán)模塊為循環(huán)選擇適當(dāng)?shù)乃毫盐恢肅opyrightLandTech2008/104學(xué)習(xí)目的CopyrightLandTech2008/105

前提在開始這個(gè)模塊之前，你首先要知道如何添加物流和單元模塊。

工藝預(yù)覽CopyrightLandTech2008/106

搭接模擬CopyrightLandTech2008/107定義模擬根底本工況使用PengRobinson性質(zhì)包來模擬，定義以下組分：N2,CO2,C1,C2,C3,i-C4,n-C4,i-C5,n-C5,C6。啟動(dòng)模擬添加材料物流，輸入以下值：

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搭接模擬〔添加循環(huán)模塊前〕9CopyrightLandTech2008/101.安裝混合器，輸入以下值：

CopyrightLandTech2008/10102.添加別離器，輸入以下信息：CopyrightLandTech2008/10113.添加壓縮機(jī)，輸入以下值：

CopyrightLandTech2008/10124.安裝冷卻器，使用下表中列出的值：

CopyrightLandTech2008/10135.再向工況中添加一個(gè)混合器：CopyrightLandTech2008/10146.使用以下信息安裝別離器：CopyrightLandTech2008/10157.使用以下信息添加閥：

CopyrightLandTech2008/10168.使用下表中值安裝壓縮機(jī)：

17CopyrightLandTech2008/109.安裝冷卻器模塊：CopyrightLandTech2008/101810.使用以下值添加別離器：

CopyrightLandTech2008/101911.使用以下信息安裝閥：到此，就剩循環(huán)模塊未安裝啦。

安裝循環(huán)CopyrightLandTech2008/1020循環(huán)模塊是數(shù)學(xué)模塊，安裝方法和其它模塊一樣。它有一個(gè)入口物流〔計(jì)算的〕和一個(gè)出口物流〔假設(shè)的〕。當(dāng)入口物流的變化導(dǎo)致達(dá)不到其收斂允差時(shí)，循環(huán)模塊就被調(diào)用或者說計(jì)算?？焖俜_兩級(jí)壓縮工況，Optional7.hsc，開始添加循環(huán)模塊。循環(huán)是在工藝物流中安裝了一個(gè)理論模塊。模塊的進(jìn)料被稱為計(jì)算的循環(huán)物流，產(chǎn)品被稱為假定的循環(huán)物流。收斂過程步驟如下：HYSYS使用假定物流〔出口〕的條件解算流程，直到計(jì)算物流。然后，HYSYS用計(jì)算物流中的值與假定物流中的只值比照?；谶@些值的不同，HYSYS修改計(jì)算物流中的值，把這些修改正的值傳遞給假定物流。通常，材料物流傳輸需要循環(huán)模塊，而不是熱循環(huán)?？偸菫檠h(huán)的出口物流提供一個(gè)估計(jì)或起點(diǎn)，而不是入口物流。估計(jì)越接近解，收斂的速度越快。檢查物流LD1和LD2的出口。這些能用做循環(huán)出口的假設(shè)么？CopyrightLandTech2008/1021CopyrightLandTech2008/1022注意，兩個(gè)閥出口〔也是循環(huán)入口〕是的。這對(duì)假定物流〔或者說循環(huán)的初值，假設(shè)〕來說是個(gè)好的起點(diǎn)。1.雙擊對(duì)象面板上的循環(huán)圖標(biāo)，添加第一個(gè)循環(huán)。連接頁(yè)2.提供名稱、進(jìn)料和產(chǎn)品信息如以下圖：圖1：〔注：連接為〕CopyrightLandTech2008/1023參數(shù)表頁(yè)允差頁(yè)圖2：CopyrightLandTech2008/1024允差值越小，允差越緊。通常，從缺省允差開始計(jì)算，直到有了收斂解之后，再收緊允差，重新計(jì)算，這是個(gè)好方法。HYSYS允許你為每個(gè)循環(huán)變量設(shè)置收斂標(biāo)準(zhǔn)或允差。另外，信息傳輸?shù)姆较蚩梢员辉O(shè)置成向前或向后，或者根本就不傳輸。通常，我們都把它保存為向前傳輸。在這個(gè)例子中，每個(gè)值都保存缺省。數(shù)值頁(yè)該頁(yè)包含兩種類型的循環(huán)選項(xiàng)，嵌套和同時(shí)。嵌套這種類型的循環(huán)在計(jì)算過程中遇見的時(shí)候調(diào)用。如果只有一個(gè)循環(huán)或者多個(gè)循環(huán)但它們不相連接，這時(shí)使用這種類型。同時(shí)被設(shè)為同時(shí)的所有循環(huán)同時(shí)調(diào)用。如果流程中有多個(gè)相互連接的循環(huán)，使用此選項(xiàng)。在這個(gè)工況中，我們使用嵌套循環(huán)。CopyrightLandTech2008/1025圖3：監(jiān)控表頁(yè)該頁(yè)顯示了執(zhí)行計(jì)算時(shí)的收斂信息。表中顯示了每次迭代之間變量的變化。要瀏覽循環(huán)計(jì)算過程中變量變化的圖，你可以在設(shè)置頁(yè)上選擇變量，然后瀏覽。CopyrightLandTech2008/1026工作表表頁(yè)循環(huán)工作表頁(yè)顯示了入出口物流信息。在這個(gè)例子中，要注意入出口物流值一樣。這是因?yàn)樵谖覀儼惭b循環(huán)之前，入口物流已經(jīng)被HYSYS計(jì)算。當(dāng)循環(huán)連接上時(shí)，的入口條件自動(dòng)傳遞給出口物流，作為初始猜測(cè)。3.添加第二個(gè)循環(huán)，輸入以下息。CopyrightLandTech2008/1027解算流程的最后一步是連接循環(huán)出口到混合器1和2的入口。一旦連接上，流程就開始計(jì)算。4.連接RCY1Out作為混合器1的進(jìn)料。5.連接RCY2Out作為混合器2的進(jìn)料。選做內(nèi)容：分析結(jié)果

CopyrightLandTech2008/1028如果你把工況保存成了模板，那么關(guān)閉模板，翻開保存的工況。檢查循環(huán)的收斂過程。翻開循環(huán)屬性窗口，查看收斂表頁(yè)。收斂每個(gè)循環(huán)各需要多少迭代次數(shù)。

高級(jí)模擬

CopyrightLandTech2008/1029因?yàn)檠h(huán)模塊是物理模塊的數(shù)學(xué)表示，所以它在模擬中的位置尤顯重要。撕裂物流的位置通常決定了循環(huán)能否收斂。選擇使循環(huán)數(shù)最少的撕裂位置減少需要迭代過程的位置數(shù)會(huì)節(jié)省總的收斂時(shí)間。如何選擇循環(huán)的位置，取決于流程結(jié)構(gòu)。試著選擇循環(huán)位置，使規(guī)定假定物流時(shí)會(huì)定義盡可能多的下游物流。通常，這些點(diǎn)選取為收集裝置〔混合器〕的下游，分布裝置〔分流器、別離器和塔〕的上游。CopyrightLandTech2008/1030選擇使循環(huán)變量數(shù)最少的撕裂位置變量包括氣相分?jǐn)?shù)、溫度、壓力、流率、焓和組成。選擇撕裂流，使盡可能多的變量固定，因此把它們從變量中去除，提高收斂的穩(wěn)定性。比較好的位置選擇是別離器入口，冷卻器出口后面的壓縮機(jī)，塔盤加熱器的出口。一個(gè)非常糟糕的選擇是把一個(gè)帶有由調(diào)整模塊控制其某個(gè)變量的物流選作撕裂物流。CopyrightLandTech2008/1031選擇穩(wěn)定的撕裂位置撕裂位置也可以選擇使循環(huán)物流中波動(dòng)產(chǎn)生的影響最小的地方。例如，把撕裂選在主干物流上，而不是物理循環(huán)，波動(dòng)的影響就會(huì)減少。這個(gè)因素的重要性依賴于收斂算法。當(dāng)使用連續(xù)取代法時(shí)，它更有效。

深入模擬

CopyrightLandTech2008/1032練習(xí)1：添加循環(huán)圖4：

CopyrightLandTech2008/1033假設(shè)進(jìn)料完全定義，管殼側(cè)壓降都，塔進(jìn)料溫度也。圖5：

CopyrightLandTech2008/1034假設(shè)進(jìn)料完全定義，E100和E101管殼側(cè)壓降都，物流3和4的溫度也。圖6：CopyrightLandTech2008/1035假設(shè)進(jìn)料完全定義，E100管殼側(cè)壓降都。圖7：

CopyrightLandTech2008/1036練習(xí)2：壓縮機(jī)出口壓力完成模擬之后，老板提供給你一套廠里現(xiàn)有的二級(jí)壓縮機(jī)的壓縮機(jī)曲線。問，現(xiàn)有的壓縮機(jī)能到達(dá)