СКАЧАТЬ: http://mysagni.ru/ucheba/avtomatizaciya/1910-posobie-matematicheskoe-modelirovanie-i-optimizaciya-himiko-tehnologicheskih-processov-s-primeneniem-modeliruyuschey-programmy-chemcad-.html
1.1.1. Основные математические модули
|
Значок
|
Модуль
|
|
Краткое описание
|
Режим расчета
|
|
|
Stream
|
Поток
|
Описывает материальный поток от одного модуля к другому. Дополнительно можно задать параметры трубопровода, по которому передается материальный поток
|
–
|
|
|
Compressor
(COMP)
|
Компрессор
|
Моделируется действие изоэнтропического или политропного компресора.
|
Стат.
|
|
|
Expander
(EXPN)
|
Экспандер
|
Моделируется действие изоэнтропического или политропного компресора/экспандера.
|
Стат.
|
|
|
Component separator (CSEP)
|
Отделение компонента
|
Расщепляет входной поток на два выходных с разными составами и термодинамическими условиями
|
Стат.
|
|
|
Divider
(DIVI)
|
Делитель потока
|
Делитель потока расщепляет входной поток на несколько выходных потоков с тем же самым составом и интенсивными параметрами.
|
Стат.
|
|
|
Liquid/
Liquid extractor
(EXTR)
|
Экстрактор
|
Модуль рассчитывает тепловой и материальный балансы многостадийно контактирующих несмешивающихся жидких смесей. В модуле допускается использовать до пяти входных потоков и шести выходных.
|
Стат.
|
|
|
Fired Heater
(FIRE)
|
Огневой подогреватель – печь
|
Огневой подогреватель рассчитывает потребление топлива, требуемого для нагрева целевого потока до заданной температуры. Если на выходе целевого потока необходимо учитывать разделение фаз, может быть задано более одного выходного потока.
|
Стат.
|
|
|
Flash
(FLAS)
|
Расчет двухфазно-го равнове-сия
|
Модуль FLASH является основной моделью расчета фазового равновесия («однократного испарения») в раных постановках задачи расчета: изотермическое, адиабатическое, изоэнтропическое, с фиксированной долей отгона паровой фазы при различных термодинамических условиях.
|
Стат.
|
|
|
Heat exchanger
(HTXR)
|
Теплообменник
|
Модуль теплообменника может быть использован для моделирования теплообменника с одним или двумя входными потоками.
|
Стат.
|
|
|
Three phase flash
(LLVF)
|
Расчет трехфазного равновесия
|
Модуль расчета трехфазного равновесия моделирует точный расчет системы жидкость-жидкость-пар.
|
Стат.
|
|
|
LNG Heat exchanger
(LNGH)
|
Многопоточный теплообменник
|
Модуль используется для моделирования теплообмена между множествами «горячих» и «холодных» потоков. Максимальное количество входных и выходных потоков ограничено семью.
|
Стат.
|
|
|
Calculation loop
(LOOP)
|
Внешняя итерация
|
Модуль Loop используется для выполнения оболочкой CHEMCAD заданной последовательности расчета модулей до выполнения условия сходимости. Используя этот модуль можно выполнять значительную часть расчетов с «легкими» условиями сходимости (большая погрешность) и в то же время выполнять небольшое подмножество схем с малой погрешностью.
|
Стат.
|
|
|
Mixer
(MIXE)
|
Смеситель
|
Модуль смеситель смешивает несколько входных потоков и выполняет расчет фазового равновесия адиабатически при заданном выходном давлении смесителя. Если задан более, чем один поток, смеситель также выполняет функцию делителя фаз.
|
Стат.
|
|
|
Phase generator
(PGEN)
|
Генератор фаз
|
Модуль генератор фаз используется для серий расчетов фазовых равновесий в рамках условий, заданных пользователем. Доступны все постановки расчета фазового равновесия.
|
Стат.
|
|
|
Pipe simulator
(PIPE)
|
Моделиро-вание трубопро-вода
|
Модуль PIPE рассчитывает размер отдельного сегмента трубопровода или перепад давления на этом сегменте. Режим расчета задается адиабатическим или изотермическим. Модуль будет использовать транспортные свойства, рассчитанные с помощью CHEMCAD если пользователь не введет свои значения.
|
Стат.
|
|
|
Liquid pump
(PUMP)
|
Насос
|
Модуль насоса используется для увеличения давления потока жидкости. Может быть задано или выходное давление или рост давление. В любом случае рассчитывается требуемая работа.
|
Стат.
|
|
|
Stream recorder
(SREC)
|
Регистратор потока
|
Модуль SREC удобен для записи информации о потоке как функция определенного количества рецикловых итераций. Наиболее часто используется в динамическом моделировании для записи информации, как функции от времени. Однако этот модуль также может быть использован для диагностики проблем сходимости рециклов.
|
Стат.
Дин.
|
|
|
Stream reference
(SREF)
|
Ссылка на поток
|
Модуль SREF может быть использован для передачи информации о потоке в другой поток. Данный модуль функционирует как абстрактный блок, выходной поток которого всегда равен входному.
|
Стат.
|
|
|
Valve
(VALV)
|
Вентильное устройство
|
Модуль VALV выполняет адиабатический пересчет фазового равновесия входного потока при заданном выходном. Если задан более, чем один выход модуль также будет выполнять функцию сепаратора фаз.
|
Стат.
|
|
|
Vessel
(VESL)
|
Сосуд
|
Модуль VESL используется, когда Вы желаете совместить расчеты фазового равновесия и деление потока. Этот модуль позволят отделить газовую фазу от жидкой, которая может быть распределена по нескольким выходам.
|
Стат.
|
1.1.2. Модули для математического описания процесса дистилляции (ректификации)
|
Значок
|
Модуль
|
|
Краткое описание
|
Режим расчета
|
|
|
Shortcut column
(SHOR)
|
Простая колонна
|
Модуль SHOR использует метод Фенске-Андервуда-Джилиленда для моделирование простой ректификационной колонны с одним входным потоком и двумя выходными продуктовыми потоками (дистиллят и кубовый продукт).
|
Стат.
|
|
|
Distillation column
(TOWR)
|
Ректифика-ционная колонна
|
TOWR является модулем точного расчета многоступенчатого равновесия пар-жидкость и моделирует расчет любой единичной колонны, включая дистилляционные колонны, абсорберы, стрипперы. Боковые погоны и боковые теплообменники также могут быть смоделированы с помощью этого модуля. Максимальное количество входных потоков – пять, выходных – четыре.
|
Стат.
|
|
|
Rigorous distillation column
(SCDS)
|
Сложная ректифика-ционная колонна
|
SCDS является модулем точного расчета многоступенчатого равновесия пар-жидкость и моделирует расчет любой единичной колонны, включая дистилляционные колонны, абсорберы, стрипперы. Боковые погоны и боковые теплообменники также могут быть смоделированы с помощью этого модуля. В отличие от модуля TOWR имеется возможность задать эффективность по Мерфри контактного устройства. Максимальное количество входных потоков – пять, выходных – четыре.
|
Стат.
|
|
|
Tower plus
(TPLS)
|
Ректифика-ционная колонна плюс.
|
TPLS является модулем точного расчета колонны с боковыми стрипперами, боковыми теплообменниками и боковыми погонами. Модуль предназначен для моделирования ректификационных колонн, но также может использован для моделирования любой единичной колонны, включая дистилляционные колонны, абсорберы и стрипперы. Боковые стрипперы рассматриваются как часть модуля TPLS и рассчитываются одновременно с основной колонной, без выполнения рецикловых вычислений.
|
Стат.
|
|
|
Batch distillation
(BATC)
|
Последова-тельная дистилля-ция
|
При использовании модуля имеется в виду, что базовый режим реальных операций с колонной является последовательностью (серией) нескольких независимых шагов (этапов) с воздействиями. Во время этапа с воздействием профиль обычно изменяется от одного крайнего положения до другого. Также могут происходить какие-либо дискретные события, такие как подача или отключение материального потока, изменение влияющих переменных процесса и т.д. Совершение одного или нескольких таких событий означает конец одного шага воздействия и начало другого. Состояние колонны в конце шага принимается за начальное в начале следующего и т.д.
|
Дин.
|
1.1.3. Модули для математического описания процессов с твердой фазой вещества
|
Значок
|
Модуль
|
|
Краткое описание
|
Режим расчета
|
|
|
Baghouse Filter
(BAGH)
|
Пылевой фильтр
|
Моделирует действие стандартного пылевого фильтра. Модуль рассчитывает эффективность сбора и перепад давления или поток через фильтр.
|
Стат.
|
|
|
Centrifugal filtration
(CFIG)
|
Центробеж-ная фильтрация
|
Модуль CFUG моделирует нормальное поведение центробежных фильтров. Данные аппараты могут быть последовательного или мульти-последовательного действия, в зависимости от загружаемой твердой фазы.
|
Стат.
|
|
|
Crusher/ Grinder
(CRSH)
|
Дробилка
|
Модуль CRSH рассчитывает рабочие условия и сокращение размеров перерабатываемого материала для трех типов дробилок.
Модуль имеет один вход и один выход.
|
Стат.
|
|
|
Crystallizer
(CRYS)
|
Кристалли-затор
|
Модуль CRYS может быть использован для моделирования процессов кристаллизации или плавления при охлаждении или нагревании. Он также может быть использован как растворитель в случае добавления второго растворяющего потока для управления заданной концентрации выходного потока.
|
Стат.
|
|
|
Cyclone separator
(CYCL)
|
Циклон
|
Модуль CYCL моделирует или оценивает процесс разделение системы газ-твердое тело по одному из двух имеющихся в библиотеке программы методов.
|
Стат.
|
|
|
Hydro-cyclone
(HCYC)
|
Гидроцик-лон
|
Модуль HCYC моделирует или проектирует гидроциклон для отделения твердой фазы из потока жидкости. В библиотеке имеются два метода. В их основе лежит разделение частиц на две группы по размерам. Рассчитывается характеристический диаметр группы, D50, соответствующий тому, что 50% частиц в группе больше или меньше заданного диаметра.
|
Стат.
|
|
|
Screen
(SCRE)
|
Экран, грохот
|
Модуль SCRE моделирует процесс просеивание с помощью формулы распределения или по таблице эффективности.
|
Стат.
|
|
|
Centrifugal sedimenta-tion
(CSED)
|
Центробеж-ное осаждение
|
Модуль CSEG описывает обыкновенное поведение центробежной сепарации твердой фазы из массы типа жидкой глины. Плотность твердой фазы должна быть выше, чем у жидкой.
|
Стат.
|
|
|
Solids washer
(WASH)
|
Раствори-тель
|
Модуль WASH моделирует материальный и тепловой балансы, связанные с процессами размывания, растирания.
|
Стат.
|
|
|
Dryer
(DRYE)
|
Осушитель
|
Модуль DRYE моделирует материальный и тепловой балансы, связанные с общими процессами осушки.
|
Стат.
|
|
|
Filter
(FLTR)
|
Фильтр
|
Модуль FLTR моделирует или вакуумный или фильтр при постоянном давлении. Простейший материально-тепловой баланс также заложен в математическую модель.
|
Стат.
|
|
|
Venturi scrubber
(VSCR)
|
Скруббер Вентури
|
Моделируется скруббер Вентури, предназначенный для осаждение частиц, туманов и неупругих паров из потока газа. Предполагается что входной газо-жидкостной поток является равновесным, то есть тепловой баланс не рассчитывается.
|
Стат.
|
|
|
Electrosta-tic precipitator
(ESPT)
|
Электроста-тический фильтр
|
Моделируется электростатический фильтр, в котором используются разноименно заряженные частицы для электризации и дальнейшего захвата частиц пыли и грязи из газового потока.
|
Стат.
|
1.1.4. Модули для математического описания процесса химической реакции
|
Значок
|
Модуль
|
|
Краткое описание
|
Режим расчета
|
|
|
Equilibrium reactor
(EREA)
|
Равновес-ный реактор
|
Модуль EREA дает пользователю возможность моделирования реакторов с набором реакций, определенных степенью конверсии или равновесных соотношений.
|
Стат.
|
|
|
Gibbs free energy reactor
(GIBS)
|
Реактор Гиббса
|
Модель реактора Гиббса может быть использована для моделирования реакторов с учетом материального и теплового балансов. Скорости выхода продуктов, соединений и тепловые условия рассчитываются с помощью минимизации свободной энергии Гиббса, являющейся базой для общего массового баланса.
|
Стат.
|
|
|
Stoichoi-metric reactor (REAC)
|
Стехиомет-рический реактор
|
Модуль REAC моделирует одну химическую реакцию для заданного набора стехиометрических коэффициентов, ключевого компонента и степени конверсии. Реактор может быть задан адиабатическим, изотермическим или с тепловой нагрузкой.
|
Стат.
|
|
|
Kinetic reactor
(KREA)
|
Кинетичес-кий реактор
|
Модель KREA предоставляет пользователю возможность оценки или проектирования материального потока в замкнутой системе и последовательных реакторов с мешалкой. Допускается до 20 одновременных химический реакций.
|
Стат.
|
|
|
Polymer reactor
|
Реактор полимери-зации
|
Модель реактора полимеризации предназначена для моделирования химического процесса полимеризации вещества.
|
Стат.
|
|
|
Batch reactor
(CC-REACS)
|
Последова-тельный реактор
|
Модуль CC-REACS является прикладной инструментальной оболочкой для моделирования поведения последовательных и мульти-последовательных реакторов и вспомогательного оборудования.
|
Стат. Дин.
|
1.1.5. Модули для математического описания динамических процессов
|
Значок
|
Модуль
|
|
Краткое описание
|
Режим расчета
|
|
|
Control Valve
|
Регулирую-щий клапан
|
Поскольку ПИД-регулятор и управляемый им клапан функционируют совместно, то они также совместно описаны в математической модели данного модуля. Модуль неприменим в случае каскадного управления.
|
Дин.
|
|
|
Controller (CONT)
|
Контроллер
|
Модуль CONT помещается на технологическую схему между другими модулями и имеет два режима: а) передача параметра от потока или модуля другому потоку или модулю; б) настройка параметра потока или модуля по заданному условию с помощью изменения другого параметра другого потока или модуля.
|
Дин.
|
|
|
Dynamic Vessel
|
Динамичес-кий сосуд
|
Модуль позволяет пользователю моделировать динамику в сосуде.
|
Дин.
|
|
|
PID controller
|
ПИД-регулятор
|
Модуль является реализацией стандартного ПИД-механизма регулирования (пропорционально-интегрально-дифференциальный).
Возможно использование регуляторов в каскаде.
|
Дин.
|
|
|
RAMP for equipmt/stream
parameters
|
Уклон
|
Модуль используется для линейного изменения различных параметров за заданный промежуток времени, например, открытие клапана за определенное время.
|
Дин.
|
|
|
Time delay block
|
Блок временной задержки
|
Модуль используется для моделирования задержек по времени, таких как транспортное запаздывание.
|
Дин.
|
|
|
Time switch
|
Временной переключа-тель
|
Модуль является регулировщиком протекающего процесса. Он руководствуется реестром времени для управления процессом.
|
Дин.
|
1.1.6. Разные модули
|
Значок
|
Модуль
|
|
Краткое описание
|
Режим расчета
|
|
|
Calculator module
(CALC)
|
Калькуля-тор
|
Используется для задания простейших формул, например для пересчета из одной системы единиц в другую.
|
Стат.
|
|
|
User added module
|
Модуль, до-бавленный пользовате-лем
|
Значки, добавляемы пользователем создаются в отдельной программной оболочке: Symbol Builder.
|
–
|
|
|
Excel workbook unit
|
Рабочая книга Excel
|
Во время расчета модуль вызывает стандартный редактор электронных таблиц MS Excel для передачи ему данных, выполнения внешних расчетов и получения необходимых данных из ячеек электронной таблицы. Модуль рассчитан на опытных пользователей.
|
Стат.
|
|
|
Tank
|
Емкость
|
Модуль Tank используется только совместно с модулем BATC. Для статических расчетов используются модули FLAS или VESL. Для динамических расчетов используйте модуль Dynamic Vessel.
|
–
|
|
|
Pressure Node
(NODE)
|
Давление на участке
|
На каком-либо участке схемы (модуль, поток) задается значение давления принудительно.
|
Стат.
|
1.2. Использование панелей «Дополнительная графическая палитра» (SubPalette)
Кроме основной палитры, для ряда пиктограмм выводится дополнительная графическая палитра с дополнительными вариантами пиктограмм аппарата. Вызов дополнительной палитры вызывается правым щелчком мыши на какой-нибудь кнопке основной графической палитры. Дополнительная палитра появляется в левом верхнем углу рабочего листа программы. Повторный щелчок скрывает дополнительную палитру.
Как уже было сказано, дополнительная палитра появляется не для каждой кнопки. Кроме этого для каждой индивидуальной кнопки выводится индивидуальная дополнительная палитра.
|
Для примера рядом приведена дополнительная палитра для насоса, состоящая из трех кнопок.
В любом случае первая кнопка является базовой и присутствует на основной графической палитре.
|
|
1.3. Статусная строка
Из статусной строки (она расположена в нижней части окна приложения) пользователь получает различные вспомогательные сообщения о текущем состоянии системы СС5.
1.4. Контекстное меню
В контекстное меню включены операции, наиболее часто используемые для выделенного в данный момент объекта в рассматриваемой ситуации. Контекстное меню появляется при выполнении щелчка правой кнопки мыши на объекте.
В зависимости от режима работы ChemCad и выделенного типа объекта контекстное меню содержит различные команды.
1.4.1. Операции контекстного меню в графическом режиме
|
|
Перерисовать
|
|
Отменить последнюю операцию
Повторить последнюю операцию
|
|
Вырезать объект в буфер обмена
Копировать объект в буфер обмена
Вставить объект из буфера обмена
Удалить
|
|
Перенаправить поток
Сменить аппарат
Вставить аппарат
|
|
Выделить все
|
|
Вынести объект на передний план
Перенести объект на задний план
|
|
Повернуть по горизонтали
Повернуть по вертикали
Повернуть на угол 90 град. по часовой стрелке
Повернуть на угол 90 град. против часовой стрелки
|
|
Редактировать идентификатор (ID) объекта (порядковый номер)
Редактировать имя объекта
Редактировать строку текста
Показать идентификатор (ID)
|
1.4.2. Операции контекстного меню в режиме моделирования, тип выделенного объекта – поток
|
|
Редактировать поток
Копировать поток из другого проекта
|
|
Просмотр состава потока
Просмотр свойств потока
|
|
Размеры технологических линий
Размеры выходных отверстий, диафрагм
Размеры регулирующих клапанов
|
|
Печать свойств
|
|
Перерисовать
Выделить все
|
1.4.3. Операции контекстного меню в режиме моделирования, тип выделенного объекта – аппарат
|
|
Редактировать данные аппарата
|
|
Расчет выделенного аппарата
|
|
Редактировать потоки, относящиеся к данному аппарату
Просмотр состава потока
Просмотр свойств потока
|
|
Печать профиля колонны
Печать тепловой кривой
Просмотр профиля колонны
|
|
Перерисовать
Выделить все
|
1.5. Помощь (Справочная подсистема)
Важным инструментом, обеспечивающим быстрое получение ответов на вопросы по использованию любого приложения, является справочная система или в простонаречии – помощь. К сожалению для программы СhemCad помощь является англоязычной, что представляет серьезные проблемы для ее использования пользователям, не владеющим английским языком.
- Вызов и меню управления анализами чувствительности
Вызов анализами чувствительности выполняется с помощью команды меню Run/Sensitivity Study (Пуск/Исследование чувствительности).
После выполнения команды на экран выводится окно, содержащее меню с командами управления анализами чувствительности.
Подробности о работе с анализом параметрической чувствительности приводятся в Приложении «Анализ параметрической чувствительности в ChemCad».
- Выполнение оптимизации технологической схемы
Решение задачи оптимизации в CHEMCADe начинается с вызова главного окна оптимизации с помощью выбора из главного меню пункта Run (Пуск) подпункта Optimization (Оптимизация).
В результате появится окно "-Process Optimization-"(Процесс оптимизации), содержащее меню с командами управления оптимизацией.
Подробности о работе с оптимизацией приводятся в Приложении «Реализация оптимизации в ChemCad».
- Режимы работы ChemCad
В ChemCade имеются следующие основные режимы работы.
|
Режим
|
Описание режима
|
|
Edit Flowsheet
(редактирование схемы)
|
Представляет собой режим графической сборки технологической схемы. Переключение на этот режим осуществляется с помощью команды: Главное меню/EditFlowsheet или отжатия кнопки .
В этом режиме работы на экран выводится панель «Основная графическая палитра» (Main Palette).
|
|
Run Simulation
(моделирование схемы)
|
Режим редактирования свойств потоков и оборудования и т.д. Наиболее используемый режим. Переключение осуществляется с помощью команды: Главное меню/Run Simulation или нажатия кнопки: .
|
|
Edit PFD
(редактирование диаграмм)
|
Представляет собой специализированный графический режим оформления технологической схемы и наглядного представления настроечных данных, конечных и промежуточных результатов моделирования технологического процесса.
Подробности о работе в данном режиме приводятся в приложении «Оформление результатов расчета в программе ChemCad в виде диаграммы технологического процесса PFD».
|
Задачи исследования, оптимизации и проектирования ХТС
- Расчет и оптимизация процессов и аппаратов химических технологий и химико-технологических систем в проектной и моделирующей постановках
Поверочный расчет (иначе моделирующий расчет) ХТС сводится к расчету материального и теплового балансов, на основании исходных входных данных о потоках и параметрах оборудования
Проектный расчет ХТС предполагает задание условий или наложение ограничений на параметры выходного потока.
- Постановки задач исследования и проектирования химико-технологических процессов на примере технологической схемы стабилизации газового конденсата
Описание постановок задач удобнее всего сразу привести на готовом примере, руководствуясь которым, пользователь в дальнейшем сам сможет выполнять подобные операции.
2.1. Описание технологической схемы
На Рис. 4 изображена технологическая схема процесса стабилизации газового конденсата. Входной поток – это головной нагнетательный поток из установки дегидратации и демеркаптанизации.
|
Рис. 4. Технологическая схеме процесса стабилизации газового конденсата
|
2.2. Постановка задачи расчета материально-теплового баланса
При заданных параметрах разделяемой смеси, спецификациях теплообменников, клапана и колонны произвести моделирующий расчет.
2.3. Постановка проектной задачи
1. Наивысшая точка росы полученного газа (поток 5) должна быть -10°С или ниже.
2. Стабилизированный конденсат (поток 9) должен иметь мольное содержание пропана не более 1%.
2.3.1. Исходные данные:
– Параметры сходимости:
● Расчет сходимости рециклов по методу Вегстейна (Wegstein);
● Частота ускорения - 3;
● Режим расчета - последовательный.
– Метод расчета термодинамических свойств:
● Расчет констант фазового равновесия по методу Peng-Robinson;
● Расчет энтальпии по методу Пенга-Робинсона (Peng-Robinson).
– Параметры потока питания:
● Температура, °С 25.0;
● Давление, бар 15.0;
– Покомпонентный мольный расход потока питания, кг/ч (kg/hr)
● Азот 1500.0;
● Метан 33500.0;
● Этан 7500.0;
● Пропан 4500.0;
● Изобутан 500.0;
● Н-бутан 500.0;
● Изопентан 1000.0;
● Н-пентан 400.0;
● Н-гексан 600.0.
– Спецификация теплообменника 2:
● Перепад давления между входом и выходом для межтрубной стороны – 0.3 Бар (bar)
● Перепад давления между входом и выходом для трубной стороны – 0.3 Бар (bar)
● Мольная доля отгона в выходном потоке межтрубной стороны – 1.0
– Спецификация теплообменника 3:
● Перепад давления – 0.3 бар (bar);
● Температура выходного потока – –20.0 °С;
– Спецификация клапана 5:
● Выходное давление – 9 бар (bar);
– Спецификация колонны 6:
● Число тарелок – 12;
● Поток питания подается на первую тарелку;
● Тип тарелок – клапанные;
● Давление верха колонны – 9 бар (bar);
● Перепад давления в колонне – 0.3 бар (bar);
● Конденсатор – отсутствует
● Массовый расход из куба колонны – 1000.0 кг/ч (kg/hr);
● Оценка температуры верха колонны – 40.0 °С;
● Оценка температура низа колонны – 120.0 °С.
2.3.2. Система единиц измерения
Для текущего задания используется система единиц измерения Alt SI.
2.4. Постановка задачи многовариантного расчета
1. Исследовать влияние колебаний давления и расхода питания на технологические параметры.
2. Исследовать влияние колебаний давления и расхода потока питания на расход стабильного конденсата (поток 9) и массовое содержание в нем пропана, а также расход и температуру потока 5.
2.4.1. Исходные данные:
– Температура в кипятильнике колонны равна 120.0 °C.
– Остальные исходные данные как в предыдущей задаче.
– Интервалы варьирования:
● для давления потока питания от 10 Бар до 15 Бар;
● для расхода питания от 30000 кг/ч до 45000 кг/ч.
2.4.2. Вызов задачи многовариантного расчета (анализ чувствительности)
Вызов анализами чувствительности выполняется с помощью команды меню Run/Sensitivity Study (Пуск/Исследование чувствительности).
После выполнения команды на экран выводится окно, содержащее меню с командами управления анализами чувствительности.
Подробности о работе с анализом параметрической чувствительности приводятся в Приложении «Анализ параметрической чувствительности в ChemCad».
2.5. Вопросы для самопроверки
- Постановка задачи оптимизации
___________
3.1. Вызов задачи оптимизации
Решение задачи оптимизации в CHEMCADe начинается с вызова главного окна оптимизации с помощью выбора из главного меню пункта Run (Пуск) подпункта Optimization (Оптимизация).
В результате появится окно "-Process Optimization-"(Процесс оптимизации), содержащее меню с командами управления оптимизацией.
Подробности о работе с оптимизацией приводятся в Приложении «Реализация оптимизации в ChemCad».
3.2. Вопросы для самопроверки
Основные приемы и этапы построения технологических схем
- Этапы моделирования новой технологической схемы
Моделирование технологической схемы с помощью СhemCad целесообразно выполнять по следующей схеме (см.
Рис. 5):
|
Рис. 5. Типовая схема моделирования технологической схемы
|
Прямоугольниками на схеме обозначены независимые этапы, стрелочками – последовательность выполнения этапов моделирования. Цифрами в кружочке обозначены группы этапов. Для выполнения следующей группы этапов моделирования необходимо выполнить все предыдущие группы этапов. В самой группе последовательность прохождения этапов не имеет значения. Так, например, для группы k практически все начинающие пользователи предпочитают сначала построить в графическом режиме технологическую схему и только затем подходят к выбору технологических размерностей и компонентов.
Ниже по тексту будут даны описания по каждому этапу моделирования технологической схемы.
- Создание нового файла технологической схемы
На данном этапе осуществляется создание нового, загрузка имеющегося и сохранение файла технологической схемы, имеющего разрешение «*.ccx».
Операции по администрированию файлом технологической схемы сгруппированы в подменю File (Файл) главного меню. В таблице приведено описание наиболее часто используемых операций.
|
|
Файл
|
|
Создать новый проект технологической схемы
Открыть имеющийся проект технологической схемы
Закрыть проект технологической схемы
Сохранить проект технологической схемы
Сохранить проект под другим именем
|
|
Выбрать рабочий каталог
|
|
Копировать проект
Переименовать проект
Удалить проект
Импортировать проект
Экспортировать проект
|
|
Различные настройки
|
|
Печать технологической схемы
Просмотр технологической схемы перед печатью
Настройки принтера
Настройки страницы
Настройка внешнего редактора просмотра отчетов
|
|
Список из четырех (максимум) недавно открывавшихся проектов.
Данный список является динамическим
|
|
Выход – завершение работы с программой
|
Выбор команд «New», «Save As Case» приводит к открытию стандартного диалогового окна «Сохранение файла». Выбор команды «Open Job ...» приводит к открытию стандартного диалогового окна «Открытие файла».
Окна «Сохранение файла» и «Открытие файла» отображают рабочий каталог приложения СhemCad (по умолчанию: C:\CC5Data), который по желанию можно сменить с помощью команды Switch Work Folder (Выбрать рабочий каталог).
Команда «Export Job» реализует механизм сохранения проекта в указываемом пользователем каталоге для целей его дальнейшего копирования и переноса на другой компьютер, на котором с помощью команды «Import Job» выполняется правильная загрузка проекта.
2.1. Упражнение. Создание нового файла технологической схемы
- Загрузить программу CHEMCAD. Ознакомиться со структурой окна и его элементами.
- Создать новое проектное задание: выполнить команду File/New Job (Файл/Новое задание), в окне Сохранение файла в поле Имя файла: ввести имя задания TUTOR. Если данная работа выполняется в составе учебной группы, то предварительно необходимо в каталоге CC5DATA создать каталог, с названием вашей учебной группы, название которой выполняется преподавателем. В ряде случаев в каталоге с названием вашей рабочей группы необходимо будет создать дополнительно еще один каталог с фамилией пользователя. Об этом Вам будет дополнительно указано преподавателем. Итак, ввод задания выполняется в каталоге CC5DATA\«название учебной группы» или в каталоге CC5DATA\«название учебной группы»\«фамилия пользователя».
- Выгрузить текущий проект. Завершить работу с CHEMCAD. Загрузить программу CHEMCAD. Загрузить текущий проект.
- Выбор инженерных единиц измерения (технических размерностей)
Выбор технических размерностей выполняется в окне, приведенном на Рис. 6. Вызов окна выполняется с помощью команды главного меню: Format/Engineering Units (Формат/Единицы измерения).
В окне собраны технические размерности, единицы измерения которых выбираются из ниспадающих списков.
В списках области Stream Flow Units (Расходные единицы потока) выбираются глобальные размерности расхода:
– Total Flow (Общий расход) для общего расхода.
– Component Flow (Расход компонентов) для расхода компонентов потока.
Нажатие на какую-либо из кнопок в нижней части окна «English» (Английская), «Alt SI» (Альтернативная СИ), «SI» (СИ), «Metric» (Метрическая) приводит автоматическому выбору профиля в списках полей для соответствующих систем единиц измерения. Выбранная система единиц измерения отображается в безымянном поле, обведенным кружком. В данном случае в поле присутствует надпись «METRIC», свидетельствующая о выборе метрической системы единиц измерения.
|
Рис. 6. Окно выбора инженерных единиц измерения
|
Рекомендуется пользоваться общепринятыми единицами измерения, а именно: «Alt Si» (Альтернативная СИ) и «SI»(СИ).
Пользователи могут создать и сохранить на жесткий диск свой собственный профиль единиц измерения, воспользовавшись кнопкой «Save Profile» (Сохранить профиль). В дальнейшем, сохраненный профиль легко загружается с помощью кнопки «Load Profile» (Загрузить профиль). Далее из появившегося списка выбирается необходимый профиль единиц измерения.
3.1. Упра
