نرم افزارهای مهندسی شیمی و کاربردهای آنها

 نرم افزارهای شبیه سازی و طراحی مبدل

شبیه سازی و طراحی مبدلهای حرارتی هواخنك


  • آیا طراحی یا عملكرد مبدلهای حرارتی را كه با هوا خنك می شوند بررسی می كنید؟

  • آیا اطمینان دارید كه در محاسبات خود از نتایج آخرین تحقیقات استفاده می كنید؟

  • آیا با محدوده وسیعی از كاربرد مبدلهای حرارتی از میعان چند جزئی تا بازیافت حرارت و رطوبت گیری سروكار دارید؟

ACOL پاسخگوی نیازهای شما در طراحی و شبیه سازی همه موارد فوق است ….

شبیه سازی

ACOL شش حالت شبیه سازی برای رسیدن به خواسته های كاربران ، سازندگان و مهندسان ارائه می دهد :

  • دمای جریان خروجی قسمت لوله ها

  • دمای جریان ورودی قسمت لوله ها

  • عملكرد كنوكسیون طبیعی برای حالت “ پنكه ها خاموش “

  • مقدار جریان قسمت لوله ها

  • مقدار جریان طرف دیگر مبدل ( متقاطع با لوله ها) به ازای شرایط مشخص شده جریان قسمت لوله

  • ضریب جرم گیری قسمت لوله ها


.

طراحی

روش منحصر به فرد تصویری محاوره ای ACOL در طراحی مبدلهای حرارتی هوا خنك ، شیوه همیشگی HTFS است. این روش در عمل امكان دستیابی به شرایط بهینه تركیب و وضعیت واحد عملیاتی به ازای بار حرارتی مشخص را فراهم می آورد. برنامه ACOL تعداد دسته لوله ها bay , (bundle) و پنكه ها (fan) را به علاوه مقدار جریان هوای لازم محاسبه می كند. در این مسیر طرح ها و گزینه های مختلفی كه همگی عملی بوده و محدودیت های فرآیند در آنها رعایت شده است مورد بررسی قرار می گیرند. یك اشاره كوچك mouse كافیست تا خلاصه نتایج طراحی نشان داده شود. در روش طراحی پیشرفته ACOL طول و عرض مورد نظر كاربر، اندازه بهینه پنكه ها و جداول طراحی های جایگزین تعیین می شود. سپس با شبیه سازی تفصیلی می توان خطای طراحی های خلاصه اولیه واحد را تصحیح كرد.

كاربرد در فرآیند

جریان فرایند در قسمت لوله ها می تواند تك فاز یا دو فازی گرم یا سرد باشد. محاسبات محدود به مواد منفرد نیست و هر مخلوطی (با گازهای غیرقابل میعان یا بدون آن) در هر شرایطی (بخار خشك، بخار اشباع، دو فاز، مایع اشباع یا Subcooled) را می توان به كار برد. جریان های X-side (كه مربوط به حالت متقاطع یا Crossflow است) می تواند هوای خشك یا مرطوب یا مخلوطی از گازها باشد. این قابلیت انعطاف زمینه كاربرد مداوم ACOL در صنایع نفت، گاز، شیمیایی، پتروشیمی و انرژی را فراهم می آورد.


.

مشخصات فنی و توانایی

انواع كاربرد

مبدلهای حرارتی كه با هوا خنك می شوند (ACHE) ، بازیافت حرارت ، تهویه مطبوع ، Charge Cooler

انواع لوله ها

ساده (Plain) ، پره بلند ، پره كوتاه ، پره دندانه دار (Serrated Fin) ، پره صفحه ای Tube in Plate, Studded (Plate Fin)

انواع High fin

Extruded, L, G دوفلزی Shoulder grooved , (bi-metalic)

انواع كلگی

U-tube, Manifold, D, Cover Plate, Plug, Box

تعداد گذر

تا 50 عدد با آرایش ساده یا پیچیده. امكان چیدن و تنظیم گذرها به صورت تصویری

اندازه Bundle

2 تا 100 ردیف با Bundle های چند گانه در هر bay و چندین bay در هر unit

نوع جریان هوا

اجباری، القایی ، آزاد (بدون پنكه)

طرف جریان فرآیندی

گرمایش و سرمایش تك فاز، میعان یا جوشیدن

تقویت انتقال حرارت در طرف لوله ها

مشخص شده به ازای هر گذر (pass)، نوار پیچان (twisted tapes)، ضرایب تقویت j&f input , (enhancement factors)

X-side (جریان متقاطع یا Crossflow)

هوای خشك، هوای تر (رطوبت زدایی)،مخلوط گازی چند جزئی، پروفیل دما و سرعت درورودی، عملكرد سطوح اختصاصی را نیز می توان مشخص كرد.

خواص فیزیكی

مواد خالص و مخلوط های چند جزئی

بانكهای داده داخلی

بانك داده ها با 40 ماده، بانك داده های مواد خاص كاربر و خواص جریان، بانك خاص كاربر برای X-side

واسطه های مخصوص

برنامه های PPDS2, ASPENPLUS, HYSYS, HYSIM از طریق فایل های PSF، برنامه انتخاب پنكه CF-P20 ، بانك اطلاعاتی خواص مواد DIPPR

جرم گیری

مقاومت استاندارد یا مقدار جرم گیری در قسمت لوله به عنوان تابعی از سرعت، دما، كیفیت ، فاز یا طول، X-side به عنوان تابعی از شماره ردیف لوله ها

نتایج خروجی

ACOL از توان و قابلیت های محیط Windows برای نشان دادن تمامی مشخصات مبدل استفاده می كند. ترسیم منحنی به صورت گسترده برای تجزیه و تحلیل اطلاعات خروجی به كار گرفته شده است. خروجی ACOL شامل موارد زیر است:

  • خلاصه عملكرد حرارتی – هیدرولیكی مبدل

  • جزئیات نتایج شامل :

    • طرف لوله، طرف متقاطع با لوله ها و افت فشار دهانه ها

    • منحنی های شرایط جریان و نتایج بدست آمده در مبدل

  • برگه اطلاعاتی API با ورودی جزئیات مبدل به صورت خودكار

  • آرایه مبدل حرارتی برای واحدهای از نوع API

  • خروجی متنی شامل

    • خلاصه عملكرد حرارتی – هیدرولیكی شامل تخمین وزن

    • نمودار جانمایی كلگی

    • اطلاعات جامع افت فشار در طرف لوله و طرف متقاطع

    • منحنی های خواص جریان و بار حرارتی محاسبه شده توسط برنامه یا ضمیمه شده به برنامه

    • جداول با جزئیات شرایط فرآیند و عملكرد آن در طول مبدل در قسمت لوله و X-side برای 20 نقطه در طول لوله در هر گذر یا ردیف

    • نصب X-side و داده های Fan noise

  • فایل های INTOUT برای ارتباط خودكار با بانك های اطلاعاتی و سایر برنامه ای كاربردی .



 

طراحی حرارتی، بررسی و شبیه سازی مبدلهای حرارتی پوسته و لوله

  • آیا مناسب ترین مبدل را برای كاربردتان طراحی می كنید؟

  • آیا اطمینان دارید كه نتایج بدست آمده از آخرین تحقیقات در نرم افزار حرارتی مورد استفاده شما به كار گرفته شده است؟

  • آیا می توانید طراحی، بررسی و شبیه سازی تمام انواع مبدلهای پوسته و لوله شامل مبدل های دو لوله (Double Pipe) و ترموسیفون را به طور جامع در یك برنامه داشته باشید؟

با انتخاب TASC اطمینان بیشتری در طراحی تجهیزات و عملیات واحد دارید. در این نرم افزار از روش ها اختصاصی HTFS استفاده شده است كه بر مبنای بیش از 30 سال تجربه و تحقیق استوار است.

توانایی ها

TASC به چهار روش مختلف مورد استفاده قرار می گیرد:

  • طراحی (Design)- طراحی حرارتی بر مبنای سطح یا هزینه بهینه با شرایط مشخص فرآیندی و محدودیت های ابعادی.

  • بررسی (Checking) – بررسی این مطلب كه آیا مبدل موجود، بار حرارتی مورد نیاز را با در نظر گرفتن شرایط خاص ورودی و خروجی برآورده می كند یا خیر. در این حالت، نسبت سطح حرارتی موجود به سطح حرارتی مورد نیاز محاسبه می شود.

  • شبیه سازی (Simulation) - محاسبه شرایط خروجی و كاركرد مبدل براساس شرایط ورودی.

  • ترموسیفون (Thermosiphon) - محاسبه عملكرد Thermosiphon reboiler عمودی یا افقی، میزان جریان در گردش و افت فشار در لوله های ورودی و خروجی.


.

كاربرد در فرآیند

TASC جریانهای فرایندی را در حالت های مختلفی مانند، تك جزئی یا مخلوطی از اجزا شامل مایعات یا گازهای تك فازی، مایعات در حال جوش، بخارهای در حال میعان (همراه یا بدون گازهای غیرقابل میعان) در هر حالت فیزیكی (بخار فوق گرم، بخار اشباع، فاز مایع اشباع یا فوق سرد) می پذیرد. این قابلیت بدان معناست كه TASC ابزار عام و مشترك شركت هایی است كه در محدوده نفت، گاز، پتروشیمی، نیروگاهی و ساخت مبدل فعالیت دارند. این نرم افزار به طور گسترده در این زمینه ها مورد استفاده قرار می گیرد:

  • كندانسورها با Desuperheating و Cooling.

  • كندانسورهای پاره ای با جریانهای چند جزئی (Multicomponent partial condenser).

  • كندانسورها

  • جوش آورنده از نوع Kettle .

  • تبخیر كننده های Falling film.

  • مجموعه های چند پوسته، چند فاز Feed-effluent

  • جوش آورنده های از نوع Thermosiphon.

مشخصات فنی و توانایی ها

  • نمایش نمایی از مبدل و ارائه برگه های اطلاعاتی به فرم استاندارد TEMA با اطلاعات خروجی. قابلیت ورود اطلاعات به فرم جداول اطلاعاتی TEMA

  • نوع جریان : تك فازی، در حال جوش و میعان .

  • قابلیت قبول مبدلهای سری – موازی تا 12 پوسته به صورت سری و هر تعداد به صورت موازی.

  • پوسته های نوع X.,K, J, H, G, F, E طبق استاندارد TEMA.

  • مبدل های دو لوله ای و چند لوله ای از نوع Hairpin.

  • واحدهای افقی یا عمودی.

  • لوله های ساده یا پره كوتاه.

  • داشتن پایگاه داده ها برای لوله های پره كوتاه.

  • تیغه ها (baffles) یك یا دو تكه ای، بدون لوله در روزنه (no tubes in windows)، تیغه های میله ای (rod baffles) و مبدل های بدون تیغه.

  • تجزیه و تحلیل ارتعاش، پایداری جریان برای جوش آورنده های نوع Thermosiphon.

  • دادن اطلاعات ورودی در سیستم SI ، متریك یا انگلیسی.& nbsp;

  • اتصال كامل و دو طرفه به نرم افزار شبیه سازی فرایندی HYSYS .

  • قابلیت ارتباط با نرم افزارهای شبیه سازی فرایندی HYSIM و ASPEN-PLUS.

  • تولید فایل های با فرمت DXF ، برای استفاده در نرم افزارهای گرافیكی كاربردی نظیر AutoCAD.

  • بسته نرم افزاری برای محاسبه هزینه با قابلیت تغییر بر مبنای هزینه مواد و نیروی كار مورد نظر.


.

خواص فیزیكی

تغییر خواص با دما و فشار به طور كامل در محاسبات TASC منظور می گردد. كاربر می تواند خواص فیزیكی سیال را مشخص كرده یا آن را از بسته نرم افزاری فرایندی یا بسته نرم افزاری تعیین خواص، استخراج و به برنامه دهد و یا اجازه دهد TASC خود از تركیبات مخلوط داده شده این خواص را محاسبه نماید.

بررسی ارتعاش ناشی از جریان

ارتعاش در مبدل های حرارتی پوسته و لوله ممكن است باعث بروز مشكلات عملیاتی حاد، كاهش تولید به دلیل كاهش میزان جریان (برای دوری جستن از ارتعاش) و كاهش زمان عملیاتی به دلیل خسارات سنگین به وجود آمده گردد. TASC به طور دقیق و بر مبنای روش های عملا امتحان شده و معتبر، مسائل مربوط به ارتعاش احتمالی ناشی از جریان های گازی مایع، یا دو فازی سمت پوسته را شناسایی می كند.

خروجی

در خروجی TASC از قابلیت انعطاف پذیری و راحتی كار در محیط TASC برای تجزیه و تحلیل شكل هندسی و مشخصات تفصیلی كاركرد مبدل استفاده گردیده است. محیط گرافیكی و توانایی تمركز موجود در نرم افزار باعث افزایش توانایی تجزیه و تحلیل گرافیكی اطلاعات خروجی و قابلیت بررسی دقیق بی نظمی های موجود در اطلاعات عملكردی می گردد. خروجی TASC شامل :

  • اطلاعات تفصیلی طرح بهینه (در حالت Design) یا طرح موجود (در حالت های Simulation یا Checking) از جمله وزن های تقریبی مبدل و جدول طرح های ممكن دیگر (در حالت Design)

  • برگه اطلاعاتی بر طبق استاندارد TEMA با اطلاعات تفصیلی مبدل.

  • نقشه جزئیات هندسی مبدل.

  • اطلاعات جامع در مورد افت فشار در پوسته و لوله، توزیع جریان در پوسته و شرایط بین پوسته های به هم متصل.

  • تغییر دما و ضریب انتقال حرارت در طول مبدل (در حالت Simulation یا Checking) شامل دمای فلز لوله به تفصیل.

  • تجزیه و تحلیل ارتعاش بهمراه شناسایی دلایل آن.

  • فایل های با فرمت DXF برای استفاده در برنامه های گرافیكی كاربردی.

  • فایل های INTOUT برای ارتباط خودكار با پایگاه داده ها و سایر برنامه های كاربردی .

  • فایل ورودی داده ها برای نرم افزار OPTU.

 

 

 

نرم افزارهای مهندسی شیمی

برنامه های HTFS

نرم افزارهای مجموعه HTFS عمدتاً برای طراحی انواع تجهیزات انتقال حرارت به كار می روند. این مجموعه از تعدادی نرم افزار قدرتمند كه زمینه های فنی زیر را پوشش می دهند تشكیل شده است :

  • مبدلهای حرارتی پوسته و لوله

  • خنك كننده های هوایی

  • مبدلهای حرارتی صفحه ای

  • مبدلهای حرارتی صفحه ای – پره دار

  • مبدلهای حرارتی برای تهویه مطبوع و بازیافت حرارت

  • مبدلهای حرارتی نیروگاهی

  • كوره ها


.

نرم افزارهای HTFS به صورت پیوسته بر طبق نیاز كاربر و آخرین نتایج تحقیقاتی تكمیل و به روز می شوند.

نرم افزارهایی كه در این مجموعه قرار می گیرند عبارتند از :

TASC

طراحی حرارتی، بررسی عملكرد و شبیه سازی مبدلهای پوسته و لوله

نرم افزار توانمند و جامع برای محاسبات مهندسی در خصوص كاربردهای مختلف مبدلهای پوسته و لوله است، از جمله در گرمایش و سرمایش بدون تغییر فاز، میعان در كندانسورهای ساده یا همراه با خشكی زدایی (desuperheating) فراسرد سازی (subcooling)، كندانسورهای چند جزئی و پاره ای، جوش آورها، تبخیركننده های از نوع falling-film و مبدلهای پشت سرهم چند پوسته و چند فازی برای تبادل حرارت میان خوراك و محصولات كاربرد دارد.

اتصال این نرم افزار به برنامه شبیه ساز HYSYS و تبادل دوطرفه اطلاعات به صورت زنده و فعال، از ویژگی های برجسته آن است.

FIHR

شبیه سازی كوره ها با سوخت گاز و مایع

ابزاری توانا برای شبیه سازی انتقال حرارت و افت فشار در كوره هایی است كه با سوخت مایع یا گاز كار می كنند. از لحاظ هندسی حالت های متنوعی شامل محفظه های استوانه ای یا جعبه ای، تكی یا دوقلو و حاوی لوله های عمودی، افقی یا مركزی و مجهز به سیستم باز یا گردشی گازهای حاصل از احتراق، همگی قابل شبیه سازی است. از نظر فرایندی نیز جریانهای ورودی تك فاز یا دو فازی با چند بار گذر قابل قبول هستند. در قسمت كنوكسیونی كوره، امكان نصب 9 دسته لوله به صورت مجزا با لوله های ساده یا پره دار یا شمع دار وجود دارد. این برنامه به شبیه سازها و بانك های اطلاعاتی خواص فیزیكی متصل می شود. خروجی FIHR در قالب استاندارد API و همراه با نقشه كوره ها است.

MUSE

شبیه سازی مبدلهای صفحه – پره (plate-fin)

این نرم افزار می تواند انواع مبدلهای صفحه – پره كه در جداسازی اجزای هوا و صنایع نفت، گاز و پتروشیمی به كار می روند را شبیه سازی كند. MUSE می تواند تا 15 جریان فرایندی تك فاز و در حال جوشش یا میعان را بررسی كند. از لحاظ هندسی نیز هر نوع پیچیدگی نقاط ورودی و خروجی مانند جوش آورهای ترموسیفون و مبدلهای با جریان متقاطع در آن قابل قبول است.

PIPE

طراحی، پیش بینی و بررسی عملكرد خطوط لوله

با بهره گیری از این نرم افزار، می توان عملكرد سیستم خطوط لوله حاوی سیالات تك فاز یا دو فازی را در حالت یكنواخت شبیه سازی كرد. افزون بر لوله ها، انواع اتصالات مانند زانویی ، كاهش یا افزایش ناگهانی قطر، شیرهای توپی، پروانه ای، كروی و دروازه ای، اریفیس و روزنه ها و هر نوع عامل نامشخص افت فشار را می توان در نرم افزار PIPE مدلسازی كرد.

TICP

محاسبه عایقكاری حرارتی

از این نرم افزار در شبیه سازی انواع عایق بندی استفاده می شود. این نرم افزار جامع مجموعه ای از استانداردها و خصوصیات عایق های مختلف متعارف است و می تواند انواع محاسبات مانند تعیین ضخامت بهینه عایق، محاسبه پروفیل دما، ارزیابی خواص حرارتی و برآورد هزینه ها را انجام دهد.


ACOL

شبیه سازی و طراحی مبدلهای حرارتی هواخنك

از این نرم افزار می توان برای شبیه سازی مبدلهای حرارتی هواخنك، واحدهای بازیافت حرارت، تاسیسات و تهویه مطبوع، سرماسازی و تبرید و خنك كننده های میان مرحله ای استفاده كرد. حالت های مختلفی مانند جریان اجباری، القایی و آزاد (بدون پنكه) جریان هوا یا هر نوع گاز در حالت گرمایش یا سرمایش در قسمت متقاطع با لوله ها و حالت های مختلفی مانند تك فاز، جوشش یا میعان در طرف لوله ها قابل بررسی است. روش اختصاصی HTFS در طراحی مبدلهای فرآیندی هواخنك به صورت تصویری و محاوره ای در ACOL گنجانده شده است. نوع گذر لوله ها را می توان ساده یا پیچیده در نظر گرفت و لوله ها را نیز می توان از نوع ساده یا پرده دار انتخاب كرد. این برنامه به نرم افزارهای انتخاب پنكه ها، شبیه سازها و بانك های داده های خواص فیزیكی متصل می شود و در خروجی برگه های اطلاعاتی نوع API را ارائه می كند.

FRAN

بررسی و شبیه سازی مبدلهای نیروگاهی

از این نرم افزار برای شبیه سازی عملكرد مبدلهای پوسته و لوله كه برای گرم كردن آب تغذیه دیگ بخار به كار می روند استفاده می شود. جریانهای گرم كننده بخار مراحل مختلف توربین ها با فشارهای مختلف و بخار چگالیده هستند. در حالت، بررسی،سطح حرارتی مورد نیاز به ازای شرایط مشخص در هر قسمت مبدل محاسبه می شود. در این نرم افزار امكان بررسی و شبیه سازی با جزئیاتی مانند تعداد مناطق درون گرمكن ها، نوع قسمت خنك كن آب خروجی ، عمودی یا افقی بودن مبدل، تعداد گذر لوله ها، نوع كلگی، جزئیات قسمت خشكی زدائی (desuperheating)، الگوی چیدن لوله ها و بسیاری جزئیات دیگر فراهم آمده و بدین ترتیب نرم افزاری حرفه ای برای این كار محسوب می شود. توانایی ارزیابی ارتعاش از دیگر توانایی های این نرم افزار است. خصوصیات آب و بخار به طور كامل در درون نرم افزار محاسبه می شود.

 

شبیه سازی خطوط لوله

خطوط لوله از عوارض گوناگون زمین تحت شرایط اقلیمی مختلف عبور می كنند. انتقال سیال در این شرایط زمانی بنحو مطلوب صورت می گیرد كه اندازه خط لوله به درستی و با در نظر گرفتن عواملی مانند افت فشار و اتلاف حرارت تعیین شده و تجهیزات و لوازم نصب شده در داخل خط مانند كمپرسورها، گرم كن ها و اتصالات با آن متناسب باشد.

با توجه به پیچیدگی محاسبات شبكه خطوط لوله، طراحی دقیق اندازه مشكل بنظر می رسد. معمولا برای جبران خطای محاسبه افت فشار در طراحی، لوله با اندازه بزرگتری انتخاب می شود. در جریان های چند فازی این مسئله باعث افت دما و فشار بیشتر، افزایش ملزومات برای انتقال مایع و خوردگی بیشتر لوله خواهد شد. مدلسازی دقیق سیال از این مسائل جلوگیری كرده و نتیجه آن سیستم خط لوله با صرفه تری است. برای این كار می توان از مجموعه دانسته های تكنولوژی جریان تك فاز و چند فازی در قالب نرم افزار برای شبیه سازی دقیق و موثر جریان در خطوط لوله استفاده كرد. PIPESYS با قابلیت های فراوان در مدلسازی دقیق هیدرولیك خطوط لوله چنین نرم افزاری است. PIPESYS پس از نصب به صورت جزئی از نرم افزار HYSYS درآمده و به قابلیت های این نرم افزار مانند بانك داده های مواد و خواص سیال دسترسی دارد.

مجموعه ای از تجهیزات داخل خط كه برای ساخت خط لوله وآزمایش آن به كار می روند در PIPESYS پیش بینی شده است و به كمك آن می توان خطوط لوله ای را كه در محیط ها و ارتفاعات مختلف سطح زمین كشیده شده اند مدلسازی كرد.

 

PIPESYS از امكانات زیر برخوردار است :

  • مدلسازی دقیق و تفصیلی جریان های تك فاز و چند فاز.

  • محاسبه جزئیات پروفیل دما و فشار برای خطوط لوله ای كه از زمین های ناهموار، چه در خشكی و چه در فلات قاره دریایی عبور می كنند.

  • محاسبه فشار از ابتدای خط به انتها یا برعكس. مدلسازی اثرات تجهیزات داخل خط مانند ایستگاه های تقویت فشار گاز و تلمبه خانه ها، گرم كن، خنك كن، رگلاتورها و اتصالات شامل شیرالات و زانویی.

  • اجرای تجزیه و تحلیل های ویژه شامل :

    • پیش بینی لخته مایع حاصل از ارسال توپك (Pig)

    • پیش بینی حد سرعت برای سایش

    • ارزیابی حالت های حاد لخته سازی و آثار آن در لوله های عمودی و افقی

  • محاسبات تحلیل حساسیت جهت تصمیم گیری در مورد وابستگی رفتار سیستم به هر پارامتر

  • اجرای محاسبات سریع و موثر با بهینه كننده داخلی كه محاسبات را بدون كاهش دقت به طرز چشمگیری تسریع می كند.

  • مطالعه امكان افزایش ظرفیت خطوط موجود بر مبنای تاثیرات تركیب مواد، خطوط لوله و شرایط اقلیمی .

  • مدلسازی یك خط لوله یا شبكه خطوط به تنهایی یا به عنوان بخشی از تاسیسات كامل جمع آوری و فراورش (به كمك HYSYS )

مجموعه گسترده ای از روابط و مدل های محاسباتی مربوط به جریان های افقی، مایل، عمودی، پیش بینی رژیم جریان، سهم مایع (hold up) و افت فشار اصطكاكی در PIPESYS گنجانده شده است. روش اجرای محاسبات در PIPESYS از قابلیت انعطاف قابل ملاحظه ای برخوردار است.


.

نمونه هایی از كاربرد PIPESYS در عمل

  • محاسبه پروفیل فشار براساس پروفیل معین دما، محاسبه هر دو پروفیل فشار و دما براساس شرایط یك سر لوله، محاسبه پروفیل فشار در جهت جریان یا برخلاف آن برای تعیین شرایط بالادست یا پایین دست.

  • اجرای محاسبات مكرر برای رسیدن به یك شرط در ابتدای لوله و شرط دیگری در انتهای لوله مثلا محاسبه فشار بالادست و دمای پایین دست بر مبنای فشار پایین دست و دمای بالادست.

  • محاسبه شدت جریان متناظر با شرایط معلوم بالادست یا پایین دست.

PIPESYS از لحاظ ظاهر شبیه HYSYS طراحی شده تا دسترسی به اطلاعات تسهیل شود. اما نظر به طراحی ماهرانه و در عین حال ساده آن حتی بدون آشنایی با HYSYS نیز می توان در مدت كوتاهی به آن خو گرفت.



 

توصیف و محاسبه خواص نفت خام و برشهای نفتی


برای توصیف نفت خام و برش های نفتی كه مخلوط های بسیار پیچیده ای هستند روش ها و روابط فراوانی وجود دارد. OilManager یكی از اجزای اختیاری HYSYS است كه كار توصیف و سرشت نمایی (Characterization) این مخلوط ها را انجام می دهد. روشی كه این برنامه برای تبدیل داده های آزمایشگاهی (assay) به گروهی از سازنده های مجازی به كار می برد از مراحل فرعی سرشت نمایی زیر تشكیل شده است :

  • برمبنای منحنی سنجش ورودی، OilManager مجموعه ای از منحنی های كاری شامل دمای TBP ، وزن مولكولی، دانسیته و ویسكوزیته را در محدوده كامل (%100-0) محاسبه می كند.
    نكته : اگر داده های تقطیر موجود نباشد، دو مورد از سه خاصیت كلی مخلوط (وزن مولكولی، دانسیته و ضریب (Watson(UOP)K كافی است تا OilManager منحنی تقطیر TBP را تخمین بزند.

  • با استفاده از نقاط قطع برش پیش فرض یا آنچه توسط كاربر داده شده است هر جزء مجازی مخلوط از منحنی TBP محاسبه می شود.

  • نقطه جوش نرمال (NBP)، جرم مولكولی، دانسیته و ویسكوزیته هر جزء مجازی به صورت ترسیمی از منحنی های كاری تعیین می شود.

  • برای هر جز مجازی، OilManager خواص فیزیكی و بحرانی باقیمانده را از روابط مناسب برمبنای نقطه جوش نرمال، وزن مولكولی و دانسیته ماده بدست می آورد.

  • آنچه از منحنی های خواص فیزیكی كه به برنامه داده نشده باشد، متناسب با جنس برش یا مخلوط نفتی (شامل میعانات، نفت خام، برش های نفتی و مایعات قطران زغال سنگ) بدست می آید. اگر وزن مولكولی كلی مخلوط یا دانسیته كلی مخلوط به برنامه داده شده باشد. منحنی خواص فیزیكی مربوطه (چه كاربر داده باشد و جه برنامه تولید كرده باشد) تنظیم و هموارتر می شود تا با خواص كل سازگاری داشته باشد.


 

تجزیه و تحلیل سازنده های سبك

oilManager داده های سازنده های سبك كاربر را جهت تعریف یا جایگزینی بخش زود جوش منحنی ASTMD,TBP یا ASTMD یا مواد خالص مجزا، به كار می برد. در OilManager لازم نیست كاربر سنگین ترین جزء سازنده های سبك را با پایین ترین نقطه جوش منحی TBP تطبیق دهد. OilManager یك بخش از منحنی TBP تا درصد آزمایشگاهی متناظر با نقطه جوش سنگین ترین ماده از میان سازنده های سبك (Ligh end) ، یا با درصد حجمی كل سازنده های سبك هر كدام كه بزرگتر باشد، جایگزین می كند. در این صورت، قسمت بدون سازنده های سبك در منحنی TBP جدید نسبت به نمونه اصلی اولیه تغییری نمی كند و IBP آن با قسمت بدون سازنده های سبك در نمونه اصلی مطابقت دارد.

محاسبه خودكار سازنده های سبك

Oil Manager برای محاسبه خودكار سازنده های سبك، نقاط جوش مواد تعریف شده را روی منحنی TBP رسم و تركیب مواد آنها را با درون یابی مشخص می كند. OilManager درصد تركیب كل سازنده های سبك را چنان تنظیم می كند كه نقطه جوش سنگین ترین سازنده سبك تقریبا متناظر با مركز ثقل حجمی آخرین جزء سازنده های سبك باشد.

مشخص كردن دماهای قطع برش ها در TBP

كاربر می تواند تعداد مواد مجازی را با تعیین تعداد دماهای قطع برش ها و تعداد برش های مربوطه در هر محدوده دمایی معین كند یا این كار را به OilManager واگذار كند، در این حالت نقاط بهینه قطع برش ها با توجه به تعداد كل اجزای مجازی كه كاربر معین می كند محاسبه می شود. سپس فرایند سرشت نمایی مخلوط ادامه یافته و با استفاده از منحنی TBP و مجموعه نقاط قطع برش ها، مقدار درصد یا كسر هر جزء مجازی بر مبنای منحنی ورودی محاسبه می گردد.

تعیین خواص اجزا با استفاده از منحنی

پس از آنكه نقاط قطع برش و درصد تركیب هر جزء مجازی شناخته شد، نقطه جوش متوسط بعنوان نقطه جوش نرمال (NBP) با برابر قرار دادن سطوح بین منحنی TBP و خطی افقی كه نشان دهنده دمای NBP است محاسبه می شود. سپس وزن مولكولی متوسط، دانسیته و ویسكوزیته هر جزء مجازی، از منحنی های كاری هموار شده مربوط به وزن مولكولی، دانسیته و ویسكوزیته به دست می آید.

محاسبه خواص بحرانی مواد

با دانستن نقطه جوش نرمال، وزن مولكولی و دانسیته ، OilManager قادر است خواص فیزیكی و ترمودینامیكی باقیمانده لازم را برای تعریف كامل اجزای مجازی نفتی محاسبه كند. این خواص برای هر ماده مجازی با استفاده از روابط پیش فرض یا روابط دلخواه كاربر از میان روشهای زیر تخمین زده می شوند.


مطالب مشابه :


شبیه سازی

کلبه ای پوسیده با مطالب آماری - شبیه سازی راهنمای آشنایی با آمار و کاربردهای



شبیه سازی چیست؟

از کاربردهای شبیه سازی در آمار می­توان به تولید داده­های تصادفی از توزیع­های گسسته یا



نرم افزارهای مهندسی شیمی و کاربردهای آنها

نرم افزارهای شبیه سازی و طراحی مبدل. شبیه سازی و طراحی مبدلهای حرارتی هواخنك. آیا طراحی یا



کاربردهای شبکه های عصبی :

Digital Image Processing - کاربردهای شبکه های عصبی : شبیه سازی کلیه مقالات مهندسی برق ( کلیه گرایش ها)



شبیه سازی ژنتیکی

یکی از کاربردهای شبیه سازی می تواند برای زوج شبیه سازی باز تولیدی بسیار گران است



شبیه سازی چیست؟

وبلاگ تخصصی مهندسی صنایع - شبیه سازی چیست؟ Email: [email protected] Facebook: facebook.com/ali.moshiri.585 علی



کاربردهای نرم افزار Abaqus

بانك اطلاعات مهندسی مکانیک - کاربردهای نرم افزار Abaqus * شبیه سازی مکانیزم ها و سیستم



برچسب :