Построение фазовой диаграммы

Вы можете построить фазовую диаграмму для любого потока Вашей схемы, используя утилиту Фазовая диаграмма, встроенную в программу Unisim:

1. Перейдите на страницу Утилитыспециализированного окна свойств потока Сырье2, щелкнув по закладке Соединенияи выбрав из списка страниц Утилиты.

2. Чтобы создать фазовую диаграмму, нажмите кнопку Создать. Возникнет окно, в котором перечислены все имеющиеся в Unisim дополнительные утилиты.

3.Выберите нужную утилиту Envelope(фазовая диаграмма) и нажмите кнопку Добавить.

Unisim рассчитает фазовую диаграмму потока Сырье2. Чтобы увидеть собственно график, перейдите на закладку Результаты, страницу Графики(Рис.1.22). Чтобы сделать диаграмму более удобной для восприятия, можно развернуть окно на весь экран или увеличить его размеры.

Рис.1.22. Закладка Результаты, страница Графики

По умолчанию тип диаграммы установлен как РТ (давление-температура). Чтобы изменить тип диаграммы, просто нажмите одну из селективных кнопок в групповой рамке Тип диаграммы. В зависимости от типа диаграммы Вы можете дополнительно отобразить кривые качества, гидратные кривые, изотермы и изобары. Кроме того, Вы всегда можете получить результаты расчета в виде таблиц, перейдя на страницу Таблицы.

На закладке Соединенияспециализированного окна утилиты можно изменить имя утилиты, выбрать поток, связанный с утилитой, а также посмотреть критические параметры и максимальные значения на фазовой диаграмме -криконденбари крикондентерм. Имейте в виду, что утилита существует независимо от потока, в которому она присоединена; если, например, Вы удалите эту утилиту, то это никак не повлияет на поток Сырье2. И наоборот, если Вы удалите поток, утилита останется, но не будет содержать никаких данных, до тех пор, пока Вы не присоедините к ней новый поток, используя кнопку Выбор потока.... (Рис.1.23)

Рис.1.23. Окно Фазовая диаграмма

Закройте специализированное окно утилиты.

Задание модульных операций

Задание смесителя

Первым аппаратом будет Смеситель, используемый для смешения двух потоков сырья. Добавить операции можно несколькими способами. Один из них - использование закладки Операции(Unit Ops) в Рабочей тетради. Чтобы добавить СмесительВам необходимо:

1. Перейдите на закладку Операции(Unit Ops) Рабочей тетради, щелкнув по ней мышкой. Если окно Рабочей тетрадизакрыто, вызовите его с помощью соответствующей кнопки.

2. Нажмите кнопку Добавить операцию. На экране появится окно выбора операции. Используя полосу прокрутки, отметьте в списке модульных операций Смеситель(Mixer) и нажмите кнопку Добавитьили клавишу <Enter>(Рис.1.24). Чтобы сократить список модульных операций, можно использовать селективные кнопки в рамке Группы операций. В нашем случае выберите селективную кнопку Трубы.

Рис.1.24.Закладка Операции Рабочей тетради

На экране появится специализированное окно Смесителя(Рис.1.25). Специализированное окно аппарата содержит всю информацию, необходимую для задания аппарата, которая размещена на страницах, объединенных в группы с помощью закладок. В окне Смесителяимеются четыре закладки: Данные, Расчет, Рабочая таблицаи Динамика, включенные в специализированные окна почти всех аппаратов. Обратите внимание, что Unisim автоматически задал название смесителя MIX-100, которое Вы можете изменить. Как и для потоков, способ именования аппаратов по умолчанию может быть изменен в Настройках расчета.

Рис.1.25. Специализированное окно Смесителя

Поле статуса внизу окна говорит нам о том, что требуется задание входных потоков.

3.В таблице Входзадайте имена входных потоков - Сырье1и Сырье2, выбрав их из падающего списка.

Обратите внимание, что в поле статуса теперь выводится строка «Требуется продуктовый поток».

4.В поле Выходзадайте имя выходного потока 3и нажмите клавишу <Enter>(Рис.1.26). Поскольку мы еще не использовали потока с таким именем, Unisim создаст новый поток 3и соединит его со Смесителем.

Поток можно задать, просто вписав его имя в соответствующую ячейку.

Рис.1.26. Окно Смеситель,задание выходного потока

Теперь поле статуса стало зеленым и содержит строку ОК - это означает, что операция полностью рассчитана.

5.Перейти на страницу Параметры(Рис.1.27). Здесь имеются две селективные кнопки. Оставьте выбранной кнопку Выходному - минимальное выходное. В этом случае Unisim назначает давление выходного потока, равным наименьшему из давлений входных потоков. Поскольку в нашем случае оба входных потока имеют одинаковое давление 40 бар, давление выходного потока также будет равно 40 бар.

,

Рис.1.27. Окно Смеситель,вкладкаПараметры

6.Чтобы посмотреть рассчитанные параметры выходного потока, перейдите на страницу Условияна закладке Рабочая таблица(Рис. 1.28).

Рис.1.28.Страница Условиязакладки Рабочая таблица

В Рабочей таблицевыводятся только те потоки, которые соединены с данной операцией.

7.Смеситель полностью рассчитан, закройте его специализированное окно и вернитесь в Рабочую тетрадь. Заданный нами аппарат добавлен в таблицу на закладке Операциив Рабочей тетради(рис.1.29).

Рис.1.29. Закладка Операциив Рабочей тетради

Данная таблица содержит информацию об операциях: Имяоперации, ее тип, входные и выходные потоки, активна она или отключена, а также ее Приоритетпри расчете. Чтобы вызвать специализированное окно выделенной операции, нажмите кнопку Просмотрили дважды щелкните в любом поле строки, содержащей операцию (кроме полей Входи Выход).

В нижней части окна имеется рамка, в которой перечислены потоки, соединенные с операцией. Если дважды щелкнуть по имени потока, будет вызвано его специализированное окно.

Задание сепаратора

1.Чтобы добавить операцию, нажмите клавишу <F12>или кнопку Добавить операциюна закладке Unit Ops(Операции) в Рабочей тетради. Появится окно выбора операции.

2.Щелкните мышкой по селективной кнопке Емкостив групповой рамке Группы операций. В списке Модульных операцийвыберите Separator и нажмите <Enter>или кнопку Добавить(рис.1.30).

3.В таблице Питаниязадайте имя входного потока - 3, выбрав его из падающего списка или набрав с клавиатуры.

4.В полях Паровой продукти Жидкий продуктзадайте имена выходных потоков. Поскольку это новые потоки, просто впечатайте с клавиатуры их названия.

Рис. 1.30. Список Модульных операций

Откроется специализированное окно Сепаратора(Рис.1.31)

Рис.1.31. Специализированное окно Сепаратора

5.В таблице Питания задайте имя входного потока – 3, выбрав его из падающего списка или набрав с клавиатуры.

6.В полях Паровой продукт и Жидкий продукт задайте имена выходных потоков (Рис.1.32). Поскольку это новые потоки, просто впечатайте с клавиатуры их названия.

Рис.1.32. Задание имен выходных потоков Сепаратора

Кроме того, можно присоединить энергетический поток, охлаждающий или нагревающий содержимое сепаратора. Однако в данном примере этого не требуется.

7.Перейдите на страницу Параметры, щелкнув по ней мышкой. Установленное по умолчанию значение гидравлического Сопротивления, равное нулю вполне приемлемо для нашего примера. Значения Объема, Объема жидкостии Уровня жидкостииспользуются для динамических расчетов.

8.Чтобы посмотреть результаты расчета сепаратора, перейдите на закладку Рабочая таблица. Ниже на рисунке показана таблица, содержащая эти результаты. Когда закончите просмотр результатов расчета, закройте окно сепаратора.

Задание теплообменника

Наша следующая задача - добавить теплообменник. Покажем еще один способ добавить операцию: с помощью Кассы объектов. Для этого Касса объектовдолжна быть видна на экране, если это не так - нажмите клавишу <F4>.

1.Чтобы добавить теплообменник, дважды щелкните на значку Теплообменник в Кассе объектов. На экране появится специализированное окно теплообменника, открытое на странице Соединения.

2.Задайте имена входных и выходных потоков теплообменника. Полученное в результате специализированное окно показано на рисунке ниже. Имейте в виду, что Вы создадите новые потоки для одного входа и двух выходов теплообменника, а для другого входа необходимо выбрать уже имеющийся поток 4 из падающего списка в поле ввода Вход в трубки. Новые потоки создаются, когда Вы ввели имя потока в соответствующим поле и нажали <Enter> (Рис.1.33).

Рис.1.33. специализированное окно теплообменника, открытое на странице Соединения

3. Перейдите на страницу Параметры.

4. Установленная по умолчанию Модель теплообменника Exchanger design (End Point)(которая подразумевает расчет среднего температурного напора по концевым точкам) вполне подходит для данного примера.

5.Введите значения гидравлического сопротивления 0.7 бардля корпусаи для трубок. Обратите внимание, что единицей измерения по умолчанию является бар, так что нам нет необходимости менять их, и можно просто набрать 0.7.

6.Перейдите на страницу Размерызакладки Расчет. Обратите внимание, что по умолчанию в групповой рамке Конфигурацияустановлено значение 2для параметра Труб.ходов/корпус. Это означает, что теплообменник будет двухходовым. В данном примере, исходя из предполагаемых температурных режимов, мы считаем такую конструкцию темлообменника непригодной, и целесообразным будет установить для параметра Труб.ходов/корпусзначение 1. После этого групповая рамка Конфигурациядолжна выглядеть так, как показано на рисунке (рис.1.34):

Рис.1.34. Групповая рамка Конфигурация

7.Закройте специализированное окно теплообменника и вернитесь в Рабочую тетрадь.

8.Перейдите на закладку Material Streams(материальные потоки) Рабочей тетради, общий вид которые показан на рисунке:

Обратите внимание, как программа Unisim оперативно и в полной степени использует вводимую Вами информацию, рассчитывая все доступные для расчета параметры по всей схеме (Рис. 1.35).

Рис.1.35. Рабочая тетрадь, вкладка Потоки

Поскольку мы пока не задали параметры для входных и выходных потоков теплообменника, Unisim не смог пока его рассчитать. Но как только все необходимые параметры будут заданы (или рассчитаны программой) теплообменник будет автоматически рассчитан.