Stopnie swobody operacji jednostkowych

Prezentacja na temat: "Stopnie swobody operacji jednostkowych"— Zapis prezentacji:

1 Stopnie swobody operacji jednostkowych
ChemCAD Stopnie swobody operacji jednostkowych

2 Sprężarka Wykres i-s Sprawność

3 Sprężarka

4 Sprężarka Stopnie swobody: Tryb pracy Rodzaj modelu
Specyfikacja parametrów

5 Kocioł/jednostronny wymiennik ciepła

6 Kocioł/jednostronny wymiennik ciepła
Liczba stopni swobody: Strumień 11 o wlot / Strumień 17 to wylot

7 Wymiennik ciepła dwustronny

8 Wymiennik ciepła dwustronny
Stopnie swobody: Parametry strumieni oraz: Spadek ciśnienia strumienia procesowego Spadek ciśnienia strumienia pomocniczego Parametr bilansu cieplnego (zwykle temp. wylotowa s. pr.) Problem: zwykle nieznane natężenie przepływu czynnika pomocniczego. Rozwiązanie: zamiast określać ten parametr można przyjąć temp. wylotową czynnika pomocniczego. Natężenie przepływu wyliczone zostanie z modelu

9 Wymiennik ciepła dwustronny
Zjawisko PINCHu Zanika siła napędowa procesu, np.: temp. wylotowa czynnika chłodzącego jest wyższa niż wlotowa ogrzewającego temp. wlotowa czynnika chłodzącego jest wyższa niż wylotowa ogrzewającego

10 Reaktor stechiometryczny
Zakładamy reakcję według poniższego równania: Mi - to symbol składnika vi - to współczynnik stechiometryczny (ujemny dla substratów, dodatni dla produktów, zero dla inertów) MR substrat i jednocześnie składnik kluczowy. Stopień przemiany składnika kluczowego:

11 Reaktor stechiometryczny

12 Reaktor stechiometryczny
Liczba stopni swobody: Trzeba podać dane strumienia wlotowego oraz trzy parametry, np.: zmianę ciśnienia, zapotrzebowanie ciepła stopień przemiany

13 Technologia- ilość stopni swobody instalacji

14 Technologia- ilość stopni swobody instalacji
Obliczyć można odejmując od sumy stopni swobody wszystkich aparatów Stopnie swobody strumieni wewnętrznych.

15 Technologia- łączenie operacji
Wielofunkcyjny rozdzielacz – obejmuje rozdzielacz, wymiennik ciepła i zawór (regulator ciśnienia) Uwaga: tracimy informacje o strumieniach pomocniczych Liczba stopni swobody wielofunkcyjnego rozdzielacza wynosi nc+4

16 Analiza czułości Pozwala przeanalizować wpływ zmian parametru na działanie aparatu/instalacji Parametrem może być jeden ze stopni swobody aparatu parametr strumienia

17 Recykle strumieni w instalacji
Jeżeli w instalacji występuje recyrkulacja strumienia nie można przeprowadzić wprost obliczeń sekwencyjnych Konieczne jest (wykonuje to symulator) Przerwanie strumienia (Cut stream) Wstawienie modułu zbieżności Określenie sekwencji obliczeń Prowadzenie obliczeń i przerwanie w momencie uzyskania zbieżnego rozwiązania

18 Recykle strumieni w instalacji
Przykładowa technologia Mieszalnik Recykl Reaktor Moduł zbieżności Rozdziel. strumieni Odpow. Produkt Surowiec Uniwersalny Rozdziel faz Flash