2. Просмотр результатов с помощью меню Plot

Для графического изображения результатов моделирования используются команды меню Plot (Граф.), см. Рис. 139. С помощью этих команд можно вычертить профи­ли по колоннам, изменения свойств потоков и диаграммы парожидкостного равновесия.

Команда Plot/Tower Profiles (Граф./Профили по колонне) строит профили изменения свойств для ректификационных колонн периодического и непрерыв­ного действия. Для колонны периодического действия.программа просит ука­зать, какая стадия процесса будет изображена, для непрерывного случая этот во­прос не задается.

После выполнения команды на экран выводится окно Profile Options (Оп­ции профилей) (Рис. 147).

Рис. 147. Окно «-Profile Options-», появляющееся в результате выполнения команыды Plot/Tower Profiles.

При выборе опции Plot temperature profile (График температурного про­филя) будет вычерчиваться график температуры в зависимости от номера сту­пени.

Опции Plot total vapor flow (График общего расхода пара) и/или Plot total liquid flow (График общего расхода жидкости) используются для построения графика общего расхода в зависимости от номера ступени.

Из списка Phase (Фаза) выбирается фаза, для которой строится график со­става в зависимости от номера ступени:

0. Liquid Phase – жидкая фаза.

1. Vapor Phase – паровая фаза.

2. Light Liquid Phase – легкая жидкая фаза.

3. Heavу Liquid Phase – тяжелая жидкая фаза.

Список Flow rate units (Единицы расхода) используется для задания еди­ниц расхода на графике:

0. Mole – мольный расход.

1. Mass – массовый расход.

2. Mole Fraction – мольная доля.

3. Mass Fraction – массовая доля.

При построении графика относительных летучестей в списке Base compo­nent (Базовый компонент) выбирается компонент, считающийся базовым. ChemCad рассчитывает летучести перечисленных в списке компонентов отно­сительно базового компонента.

При построении графика составов или относительных летучестей в списках области Plot Components (Выводимые на графике компоненты) выбираются компоненты, для которых строится график.

Для переопределения ряда установок при создании графика используются списки области Plot Controls (Параметры графика). С их помощью можно:

Scale (Шкала) – выбрать линейную (Linear) или логарифмическую (Log) шкалу.

Axes (Оси) – переопределить переменные по осям.

Stage No. (Нумерация тарелок) – изменить нумерацию тарелок от мини­мума до максимума и наоборот.

Туре (Тип) – выбрать тип графика.

После определения всех необходимых параметров нажимается кнопка ОК, и на экран выводятся значения рассчитанных точек и далее графики кривых.

Команда Plot/TPXY (Граф./TPXY) позволяет получить кривую равновесия TPXY (температура, давление, состав). Она используется для анализа взаимо­действия компонентов и для проверки равновесных данных. После выполнения команды на экран выводится окно TPXY Options (TPXY опции) (Рис. 148).

Рис. 148. Окно «-TPXY Options-», появляющееся в результате выполнения команыды Plot/TPXY.

Для выбора позиций в списке компонентов тех соединений, для которых бу­дут построены графики, используются соответствующие списки в Enter components of interest (Ввод интересующих компонентов).

В списке Mode (Режим) определяется тип графика, который будет строить­ся:

- 0 Constant pressure (0 Фиксированное давление) – при фиксированном давлении;

- 1 Constant temperature (1 Фиксированная температура) – при фиксиро­ванной температуре.

В зависимости от выбранного выше режима в поле Specify Pressure (Значе­ние давления) вводится значение давления, а в поле Estimation temperature (Оценка температуры) начальное приближение температуры.

Число точек, выводимое на графике, задается в поле No.of points (Число точек).

В поля X mol frac. from/to (Интервал мольных долей жидкости от/до) вводится интервал значений мольных долей жидкости, для которого будет по­строен график. Можно выбрать любой интервал, лежащий между нулем и еди­ницей.

Для отображения на графике точек необработанных экспериментальных данных назначается опция Plot experimental data (Экспериментальные дан­ные на графике).

Выбор размерностей, используемых при построении графика, выполняется в списке Axis mode (Размерность осей):

– Mole fractions (Мольные доли) (принято по умолчанию),

– Weight fractions (Весовые доли).

После определения всех необходимых параметров нажимается кнопка ОК, и на экран выводятся значения рассчитанных точек и далее графики кривых.

Построение фазовых диаграмм для любого потока технологической схемы выполняется с помощью команды Plot/Envelopes (Граф./Фазовые диаграм­мы). Чтобы использовать эту команду, должны быть известны состав и пара­метры состояния потока. Перед расчетом фазовой диаграммы программа может попро­сить указать номер потока, если на технологической схеме поток не был выбран. Далее на экран выводится окно Phase Envelope (Фа­зовая диаграмма) (Рис. 149).

Рис. 149. Окно «-Phase Envelope-», появляющееся в результате выполнения команды Plot/Envelopes, и фазовая диаграмма многокомпонентной смеси.

В соответствующие поля области Estimatios (optional): (Оценки (необяза­тельные):) можно ввести начальные приближения для Bubble point T (Температу­ры кипения) и Dew point T (Температуры конденсации). Как правило, ввод этих данных не обязателен. Они необходимы только при плохой сходимости, например, для смеси с широким диапазоном возможной температуры кипения.

При построении фазовой диаграммы ChemCad вычисляет температуры ки­пения и росы по мере увеличения давления. График выводится после достиже­ния критической точки. Можно вычислить фазовые диаграммы для четырех различных состояний процесса испарения: в поля Vapor fractions (optional): (Доля пара (необязательная):) вводятся доли пара для парожидкостной смеси в интервале от 0 до 1.

В поле Starting press. (Начальное давл.) вводится значение начального давления для фазовой диаграммы. После определения всех необходимых пара­метров нажимается кнопка ОК, и на экран выводятся графики кривых.

Команда Plot/Heat Curves (Граф./Тепловые кривые) используется для по­лучения тепловых кривых для отдельных теплообменников, кипятильников и конденсаторов ректификационных колонн. При выполнении этой команды ChemCad может попросить указать необходимую единицу оборудования, после чего на экран выводится окно «-Plot Heat Curves-» (Рис. 150).

Рис. 150. Окно «-Plot Heat Curves-», появляющееся в результате выполнения команды Plot/Heat Curves и график тепловых кривых теплообменника с двумя входными потоками.

В поле No. of points (Число точек) указывается число точек, вычисляемых при построении тепловой кривой.

Опции области Zone cut option: (Способ разбиения на зоны:) позволяют определить, какой именно интервал – Temperature cut (Температурный) или Н cut dew/bubble points (Энтальпийные шаги с точками кипения/конден­сации), Eduai H cut (Равные энтальпийные шаги) – будет разбит указанным выше числом точек на определенные отрезки (зоны) при построении тепловой кривой. По умолчанию установлен температурный интервал.

Опции области Plot option (Графические опции) позволяют выбрать одну из опций: Plot X-axis=DelH, Y-axis=Temp (По оси X изменение энтальпии, по оси Y – температуры) или Plot X-axis=%Length, Y-axis=Temp (По оси X изменение в процентах длины трубы, по оси Y – температуры). После оп­ределения всех необходимых параметров нажимается кнопка ОК, и на экран выводятся значения рассчитанных точек и далее графики тепловых кривых.

Команда Plot/Composite Curves (Граф./Составные кривые) используется для построения комбинированных кривых, основанных на тепловых кривых отдельных теплообменников. Это дает возможность разбить всю систему на различные тепловые зоны. ChemCad позволяет выбрать для анализа до пятиде­сяти единиц оборудования – обычных теплообменников и теплообменников с несколькими входами и выходами. После выполнения команды на экран выво­дится окно Composite Heat Curves (Составные тепловые кривые) (Рис. 151).

Рис. 151. Окно «-Composite Heat Curves-», появляющееся в результате выполнения команды Plot/Composite Curves и график тепловых кривых потоков, относящихся к выбранным объектам

Опция Select from graphics (Выбрать на схеме) используется для выбора единиц оборудования непосредственно на технологической схеме. После назна­чения этой опции фиксируется кнопка ОК, все последующие действия анало­гичны действиям команды Specificatios/Select UnitOps. ID номера оборудова­ния, для которых будет выполняться анализ, можно вводить и непосредственно в поля Enter the unit op. ID's. Выбранные единицы оборудования автоматиче­ски отображаются в полях Enter the unit op. ID's (Задайте ID номера оборудо­вания) при повторном выборе опции Select from graphics.

В списке Zone cut option (Способ разбиения на зоны) определяют, какой именно интервал – температурный или энтальпии – будет разбит указанным выше количеством точек на равные отрезки (зоны) при построении тепловой кривой (по умолчанию установлен температурный интервал).

Опция Plot individual heat curves (Выводить индивидуальные тепловые кривые) указывает программе, что на графике составных кривых надо изобра­зить индивидуальные тепловые кривые вместе с данными.

После выбора всех необходимых опций на экран выводится график, и про­грамма сгенерирует отчет в табличной форме для всех тепловых кривых, имеющихся на данном графике.

Команда Plot/Properties (Граф./Свойства) позволяет получить график дав­ления пара и девяти транспортных свойств любого потока технологической схемы. Параметры потока должны быть полностью определены. После выбора потока на экран выводится окно Properties Options (Опции свойств) (Рис. 152).

Рис. 152. Окно «-Properties Options-», появляющееся в результате выполнения команды Plot/Properties и график выбранного свойства выделенного потока в заданном интервале температур и с заданным количеством точек для графика

В области Select property to plot (Выбрать свойство для графика) пред­ставлены опции для выбора транспортных свойств любого потока технологиче­ской схемы:

Vapor pressure – Давление пара;

Vapor density – Плотность пара;

Liquid density – Плотность жидкости;

Vapor viscosity – Вязкость пара;

Liquid viscosity – Вязкость жидкости;

Vapor thermal conductivity – Теплопроводность пара;

Liquid thermal conductivity – Теплопроводность жидкости;

Liquid surface tension – Поверхностное натяжение жидкости;

Liquid heat capacity – Теплоемкость жидкости;

Vapor heat capacity – Теплоемкость пара.

Поля Temperature range: (Температурного диапазона:) используются для задания Т max верхней и Т min нижней границ температурного интервала, в котором будут рассчитаны свойства.

В поле No. of points (Число точек) вводится количество рассчитываемых точек (по умолчанию 20).

Команда Plot/Distillation Curves (Граф./Кривые дистилляции) использует­ся при построении кривых дистилляции для одного или более перегоняемых потоков (на один экран можно вывести до 30 потоков). Для использования этой возможности необходимо указать тип разгонки. После выполнения команды на экран выводится окно Plot Distillation Curve...(График кривой дистилляции) (Рис. 153).

Рис. 153. Окно «-Plot Distillation Curve-», появляющееся в результате выполнения команды Plot/Distillation Curve и график кривой дистилляции выделенного потока

Выбор типа разгонки выполняется в группе Select a method (Выбрать тип):

ТВР 1 atm (ИТК 1 атм) – истинная температура кипения при 1 атм.

ASTM D86 1 atm (ASTM D86 при 1 атм) – ASTM D86 при 1 атм.

ТВР 10 mmHg (ИТК 10 мм рт. ст.) – истинная температура кипения при 10 мм рт. ст.

D1160 10 mmHg (D1160 10 мм рт. ст.) – D1160 10 мм рт. ст.

D1160 1 atm (D1160 1 атм) – D1160 1 атм.

D86 with cracking (D86 с крекингом) – D86 с крекингом.

Далее программа может предложить указать поток, для которого будет построена кривая дистилляции.

Создаваемые программой диаграммы выводятся в графическом окне ChemCad (Untitled).