1 / 58

Rodzaje kolumn w ChemCADzie

Rodzaje kolumn w ChemCADzie. Shortcut Column (SHOR) Tower Column (TOWR) Tower Plus Column (TPLS) SCDS Column (SCDS). Prosta kolumna: SHOR. 1 strumień wlotowy i 2 wylotowe Metody obliczeń: Sprawdzające (rating): Fenske-Underwood-Gilliland (FUG) Projektowe:

azize
Download Presentation

Rodzaje kolumn w ChemCADzie

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Rodzaje kolumn w ChemCADzie • Shortcut Column (SHOR) • Tower Column (TOWR) • Tower Plus Column (TPLS) • SCDS Column (SCDS)

  2. Prosta kolumna: SHOR • 1 strumień wlotowy i 2 wylotowe • Metody obliczeń: • Sprawdzające (rating): • Fenske-Underwood-Gilliland (FUG) • Projektowe: • FUG + lokalizacja zasilania metodą Fenskego • FUG + lokalizacja zasilania metodą Kirkbride’a

  3. Prosta kolumna: SHOR

  4. Kolumna TOWR • Tylko do symulacji • Do 5 strumieni wlotowych, destylat i wywar + 4 strumienie wylotowe boczne • Obliczenia stanu półek z modelu półki • Uwzględnia sprawność półki • Uwzględnia występowanie niemieszających się składników i dekantację

  5. Kolumna TOWR

  6. Tower Plus Column TPLS • Szczegółowa symulacja kolumny rektyfikacyjnej. Uwzględnia w obliczeniach • Boczne rozdzielacze • Pompy, orurowanie • Wymianę ciepła na półkach (grzanie/chłodzenie) • Boczne odbiory

  7. Tower Plus Column TPLS • Można zdefiniować: • warunki na konkretnych • półkach, • w kondensatorze • kotle

  8. Tower Plus Column TPLS • Definicja kolumn w kilku oknach

  9. Kolumna SCDS • Szczegółowy wielostopniowy moduł równowag parowo-ciekłych dedykowany głównie dla układów tworzących niedoskonałe mieszaniny • Uwzględnia układy 3 fazowe (z dekantacją) • Maksymalnie 10 w arkuszu • Możliwość uwzględnienia reakcji chemicznej: destylacja reaktywna.

  10. ChemCAD CC-Therm

  11. Wymiennik ciepła dwustronny CC-Therm, TEMA • Pozwala na dobór normowanego (wg TEMA lub DIN) wymiennika (tryb Designe - Sizing) • Podaje się minimalna ilość danych: • Rodzaj procesu • Dopuszczalny spadek ciśnienia • Dopuszczalną prędkość czynników • Zalecaną smukłość • Zakresy • długości rur, • średnic płaszcza, • wycięć przegród • odległości przegród

  12. Wymiennik ciepła dwustronny CC-Therm, TEMA • Pozwala na dobór normowanego (wg TEMA lub DIN) wymiennika (tryb Designe - Sizing) • Obliczane są: • Optymalny (???) rozmiar płaszcza • Ilość rur czynnika • Ilość i prześwit przegród • Szczegóły konstrukcyjne

  13. Wymiennik ciepła dwustronny CC-Therm, TEMA • Umożliwia symulacje pracy istniejącego wymiennika (tryb Rating) • Podaje się parametry istniejącego wymiennika • Program sprawdza, czy podany wymiennik może pracować w danej aplikacji

  14. TUBULAREXCHANGERMANUFACTURERSASSOCIATION, INC. http://www.tema.org/

  15. Rodzaje wymienników CC-Therm • kotły odparowujące ciecz i termosyfonowe • wyparki z wymuszoną cyrkulacją • poziomo lub pionowo ustawione skraplacze • wyparki i grzejniki cienkowarstwowe • pionowe termosyfony • skraplacze z zawrotem • wymienniki konwekcyjne dla faz gazowej i ciekłej, bez zmiany stanu skupienia)

  16. Inne cechy • Stosować można wszystkie wymienniki typu TEMA. • Można stosować pięć typów przegród: pojedyncze segmentowe, podwójne segmentowe, potrójne segmentowe, bez rur w obrębie wycięcia przegród i przegrody rusztowe. • Przeprowadzana jest pełna analiza wibracji dla wszystkich typów wymienników. • Można wykorzystać wielkość prześwitów TEMA lub wprowadzić własne wartości prześwitów.

  17. Rury mogą być gładkie lub żebrowane. Biblioteka rur Wolverine, HPTI i Wieland wbudowana jest w program. • Wewnątrz rur mogą być stosowane elementy turbulizujące. • Można rozpatrywać suchą i wilgotną ścianę po stronie kondensujących par. • Różnorodne mechanizmy transportu ciepła są dostępne do wyboru dla użytkownika.

  18. Specyfikacje ogólne – informacje podstawowe • Typ procesu wewnątrz rur • Sensible flow (przepływ bez zmiany stanu skupienia) • Horizontal condensation (skraplanie na ściankach poziomych) • Vertical condensation (skraplanie na ściankach pionowych) • Knock-back condensation (skraplanie z zawrotem) • Forced evaporation (wymuszone odparowanie) • Falling film evaporation (odp. w spływ. warstewce) • Vertical thermosyphon (pionowy termosyfon)

  19. Specyfikacje ogólne – informacje podstawowe • Typ procesu w przestrzeni międzyrurowej • Sensible flow (przepływ bez zmiany stanu skupienia) • Horizontal condensation (skraplanie na ściankach poziomych) • Forced evaporation (wymuszone odparowanie) • Pool boiling (odparowanie z lustra cieczy) • Horizontal thermosyphon (poziomy termosyfon)

  20. Specyfikacje ogólne – metody modelowania • Model dla przestrzeni wewnątrz rur • Model dla przepływu laminarnego • Model dla przepływu burzliwego • Opory tarcia w układzie jednofazowym (DP) • Opory tarcia w układzie dwufazowym(DP) • Udział fazy gazowej (DP) • Skraplanie na ściankach pionowych

  21. Specyfikacje ogólne – metody modelowania • Model dla przestrzeni miedzyrurowej • Przepływ w układzie jednofazowym • Skraplanie w obszarze laminarnym • Skraplanie w obszarze burzliwym

  22. Wymiennik ciepła dwustronny CC-Therm, TEMA Korzystanie z modułu CC-Therm • Obliczenia bilansowe • Menu/Sizing/Shell&Tube • Zaznaczyć wymiennik • Wskazać, który czynnik wchodzi do rurek

  23. Nowe typy wymienników (ver. 6) • Plate – płytowy • Doubel pipe – rura w rurze

  24. Obliczenia typu: fouling factor rating • Pozwalają obliczyć opory osadów w istniejących wymiennikach. • Podaje się • Parametry strumieni • Parametry wymiennika • Obliczany jest opór osadu • Pozwala określić czy wymiennik jest zablokowany osadami

  25. Wymiarowanie: Menu - sizing • Pozwala na wymiarowanie obliczonego aparatu. Stosuje się do: • Trays – półek w kolumnach • Packing – wypełnień kolumn • Pipes - rur • Shell&Tubes – wymienników płaszczowo rurowych (CC-Therm) • Air Cooler – schładzacie powietrza • Vessel - zbiorniki • Orifice - kryzy • Control valve – zawory regulujące • Relief device – zawory (urządzenia) bezpieczeństwa

  26. CC-Batch - Retyfikacja okresowa • Podstawowa jednostka operacyjna instalacji: kolumna okresowa "Batch Column". Składa się z: • Kotła (Pot) z ładunkiem (Pot charge) • Kolumny z półkami/wypełnieniem • Skraplacza • Dekantera • Odbiór produktu odbywa się do zbiorników (Tank) poprzez przełącznik czasowy (Time switch) • Jest to proces dynamiczny – warunki zmieniają się w czasie

  27. CC-Batch - Retyfikacja okresowa

  28. CC-Batch - Etapy procesu symulacji: • ustalenie składu i ilości wsadu do kolumny, nie trzeba podawać temperatury zostanie wyliczona • Informacje o kolumnie: • Ilość półek • Ilość etapów procesu • Typ skraplacza • Ilości cieczy zatrzymanej na półkach i w skraplaczu

  29. CC-Batch - Etapy procesu symulacji: • Parametry operacji okresowej • Parametry rozpoczęcia etapu • zbiornik do którego kieruje się destylat • tryby i wartości specyfikujące pracę kolumny (np. stopień refluksu, natężenie przepływu destyatu) • parametry zakończenia etapu • możliwość dodania wsadu w trakcie destylacji w zakładce ustawienia dodatkowe (Additional settings)

  30. CC-Batch - Etapy procesu symulacji: • Ustawienia dotyczące wyświetlania informacji na ekranie • Wyświetlany parametr • Jakiego miejsca dotyczy • Wybór składników wyświetlanych

  31. CC-Batch - Etapy procesu symulacji: • Uruchomienie symulacji • Na ekranie pojawia się wykres pokazujący zmianę składu destylatu w czasie • Przegląd wyników: wykres – Plot/Batch Column History

  32. Symulacja przepływu przez rury • Symbol operacji jednostkowej: "pipe symulator" • Ważniejsze metody obliczeń: • Izotermiczny przepływ gazu – długie rury • Przepływ jednofazowy • Przepływ dwufazowy (dwie metody) • Metody specjalne dla wody i pary wodnej

  33. Symulacja przepływu przez rury • Wymiary: • Obliczenia sprawdzające • Projektowe: • Przepływ jednofazowy • Wymiarowanie bazujące na spadku ciśnienia P/100ft • Wymiarowanie dla dwufazowego przepływu pionowego • Obliczenia wsteczne Pwlot na podstawie Pwyl i wymiarów • Obliczenie natężenia przepływu przy danych wymiarach oraz Pwlot i Pwyl

  34. Symulacja przepływu przez rury • Opcje termiczne: • Przepływ adiabatyczny • Przepływ izotermiczny

  35. Symulacja przepływu przez rury • Inne parametry: • Średnica rury • Długość rury • Współczynnik szorstkość powierzchni • Wysokość podnoszenia geometrycznego • Współczynnik wnikania ciepła do otoczenia i temp. otoczenia

  36. Symulacja przepływu przez rury • Pozostałe zakładki: • Properties - Właściwości medium • Calculated Results - Wyniki obliczeń • Valves - Zawory • Fittings – Armatura: Welded - spawana, Flanged – łączona kołnierzowo

  37. Zawiesiny ciał stałych w płynach • Definicja ciała stałego – "Pick Solids" • Definicja rozkładu ziarnowego – "Particle Size Distribution" • Wpływ zawartości ciała stałego na spadek ciśnienia w rurociągu

  38. Symulacja rozdzielania zawiesin • Filtry: • ciśnieniowy • próżniowy bębnowy • Hydrocyklon • Cyklon • Elektrofiltr

  39. Filtry • Nazwa operacji jednostkowej – "vacuum filter" - dwa symbole • Tryby dokonywania obliczeń 0- dla podanej powierzchni filtru oblicz ciśnienie filtracji 1- dla podanego ciśnienia filtracji oblicz powierzchnię 2- dla podanego ciśnienia i powierzchni obliczane natężenie przepływu zawiesiny

  40. Filtry • Typy filtrów • Obrotowy filtr bębnowy, wymaga specyfikacji: • kąta czynnego filtra (zanurzenia w zawiesinie) • prędkości obrotowej bębna (obr./min) • Filtr stałociśnieniowy, typowy • Prosty bilans materiałowy • Tu można tez podać opór przegrody

  41. Filtry • Charakterystyka osadu: • Opór właściwy osadu 0 [m/kg] • Współczynnik ściśliwości osadu s • Wilgotność osadu (jeżeli nie podana to CC oblicza z dodatkowych parametrów osadu) • Strata ciała stałego (odniesiony do całości) z filtratem

  42. Filtry • Opcjonalne parametry osadu • Rozmiar cząstek ciała stałego • Sferyczność • Porowatość osadu • Współczynnik kształtu • Modelowanie filtracji nie wpływa na skład ziarnowy strumieni

  43. Hydrocyklon • Nazwa jednostki operacyjnej "Hydrocyclone " • Metody obliczeń: • 0 - Dahlstrom empiryczna • 1 - Bradley teoretyczna • Tryby obliczeń • 0 – projektowy • 1 – obliczenia sprawdzające • Model przyjmuje typowe stosunki wymiarów geometrycznych

  44. Hydrocyklon • Parametry urządzenia do podania w trybie obliczeń sprawdzających • Wymagane: • Średnica cyklonu • Opcjonalne: • ilość cyklonów

  45. Hydrocyklon • Parametry urządzenia obliczane w trybie obliczeń sprawdzających • średnica cząstki o skuteczności sepracji 50% • skuteczność średnia • spadek ciśnienia

  46. Hydrocyklon • Parametry urządzenia obliczane w trybie obliczeń projektowych • Wymagane: • Skuteczność (Efficiency) • Opcjonalne: • Średnica cząstki, dla której podano efektywność • Dopuszczalny spadek ciśnienia • Maksymalna średnica • Maksymalny spadek ciśnienia • Maksymalna ilość cyklonów

  47. Hydrocyklon • Parametry urządzenia obliczane w trybie projektowym • średnica cyklonu • ilość cyklonów • średnica cząstki o skuteczności sepracji 50% • spadek ciśnienia • skuteczność • standardowe stosunki wymiarów geometrycznych

  48. Cyklon • Nazwa jednostki operacyjnej: "Cyclone" • Tryby obliczeń • 0 – obliczenia sprawdzające • 1 – obliczenia projektowe • Modele obliczeniowe • 0 - metoda Kocha i Lichta • 1 - Metoda Rosina, Rammlera, Intelmanna

  49. Cyklon • Typ obliczeń • 0 – domyślna geometria, wysoka skuteczność • 1 – domyślna geometria, średnia skuteczność • 2 – geometria definiowana przez użytkownika W typach 0 i 1 nie ma możliwości zmiany geometrii cyklonu

More Related