6. Дополнения и изменения в исходных данных

Спецификация печи (5)

Температура на выходе (Temperature out) – 500 град.С

Спецификация теплообменника (10)

Температура потока10(Temperature of stream10)– 50 град.С

Спецификация теплообменника (13)

Модуль теплообменника – HTXR

Перепады давлений (Pressure drop) – 0.1 Бар

Температура потока17(Temperature of stream17) – 350 град.С

7. Задание

Произвести расчет видоизмененной технологической схемы.

8. Оптимизация стационарного режима

Сформулируем критерий оптимизации, ограничения, выберем поисковые (независимые переменные).

Пусть требуется при заданной нагрузке по синтез-газу (поток 1) максимизировать производительность установки (поток 11)

(1)

В качестве поисковых переменных u примем температуру t⁵ на входе в реактор (6), температуру t¹⁰ на входе в сепаратор низкого давления (2). На поисковые переменные накладываются ограничения:

400 <= t5 <= 550 °C	(2)
20 <= t10 <= 60 °C	(3)

Кроме этого необходимо выполнение ограничений на качество получаемого аммиака

= 96% масс.

(4)

9. Задание

1. Ознакомиться с Приложением "Определение переменных в технологической схеме".

2. Ознакомиться с Приложением "Оптимизация в CHEMCADe".

3. Сохранить имеющийся проект «AMMONIA» под другим именем: «AMMONIA2».

4. Вызвать главное окно оптимизации.

5. Ввести данные для задачи оптимизации из предыдущего пункта и выполнить задачу оптимизации.

6. Провести анализ сгенерированного отчета.

4. Интерпретация результатов оптимизации

5. Упражнение

   1. Оптимизация энергопотребления

Пусть компрессор 3 будет двухступенчатым, первая ступень которого насажена на один вал с турбодетандером. Турбодетандер, в свою очередь, заменит дросселирующий клапан №9 – см. Рис. 58:

Совместное использование компрессора и турбодетандера приводит к рекуперации энергии в технологической схеме: кинетическая энергия турбодетандера через общий вал передается на первую ступень компрессора. Модулем, с помощью которого можно смоделировать передачу энергии из одного модуля в другой, является контроллер. На схеме он расположен под номером 15. Данный контроллер должен находиться в режиме прямой передачи сигнала (Feed-forward).

Рис. 58. Схема синтеза аммиака с рекуперацией энергии

Настроечные параметры детандера приведены на Рис. 59.

Настроечные параметры компрессора приведены на Рис. 60.

Настроечные параметры контроллера приведены на Рис. 61, Рис. 62.

Рис. 59. Модуль «Детандер»

Рис. 60. Модуль «Компрессор» 1 ступень

2. Задание

1. Загрузить проект «AMMONIA».

2. Сохранить загруженный проект «AMMONIA» под другим именем: «AMMONIA3».

3. Изменить технологическую схему, добавив в нее компрессор 14, турбодетандер 9 – выполнив замену клапана 9, а также контроллер 15.

4. Выполнить расчет схемы с обновленными исходными данными.

5. Перевести контроллер 15 в режим «Feed-forward». Выполнить расчет схемы и проанализировать параметры настройки компрессора 14. Сохранить проект.