Вопросы для самоконтроля
- В чем разница между адсорбером и абсорбером?
- Метод определения числа теоретических тарелок.
- Какую температуру необходимо поддерживать в ректификационной колонне?
- Способы подвода тепла в низ ректификационной колонны.
Работа №4 Установка емкости, насосов, и их настройка
Цель работы
Целью работы является овладение навыками установки емкости, насосов, а также их настройка.
Задание на выполнение работы
Запустите на компьютере среду моделирования Honeywell Unisim через ярлык Unisim Design R460 OTS и откройте сохраненный ранее Вами файл из предыдущей лабораторной работы.
Установите все необходимое технологическое оборудование и произведите его настройку согласно заданию.
Выполнив все задания, сохраните Вашу работу, она понадобится на следующем занятии. Сделайте выводы по проделанной Вами лабораторной работе.
Порядок выполнения работы
Устанавливаем разделитель потока HDR 101 на 15 поток, а затем из разделителя вытягиваем потоки 26 и 27. На 26 поток устанавливаем клапан PSV1 со следующими параметрами (рисунок 4.1)
Рисунок 4.1 – Параметры клапана PSV1
На данный клапан устанавливаем логический элемент Transfer Function Block (рисунок 4.2). С потока 26 на вход Input Object блока TFB подаем Preassure, а с выхода Output Object подаем сигнал Actuator Desired Position на клапан PSV1.
Рисунок 4.2 – Элемент Transfer Function Block на кассе объектов
Далее производим настройку блока TFB в соотвествии с рисунком 4.3.
Рисунок 4.3 – Параметры Transfer Function Block
На 28 потоке, который выходит из клапана PSV 1 устанавливаем давление 101,3 кПа.
На 27 поток устанавливаем клапан PV-100 со следующими параметрами представленными на рисунке 4.4.
Рисунок 4.4 – Параметры клапана PV-100
Далее на данный клапан необходимо установить регулятор давления со следующими параметрами (рисунок 4.5). Входящий сигнал Pressure на регулятор необходимо подать с 13 потока, а выходящий Actuator Desired Position на клапан PV-100.
Рисунок 4.5 – Параметры регулятора PIC-100
Затем на 29 поток, который выходит из клапана PV-100 требуется установить разделитель потоков HDR-102, из него вывести два потока 30 и 31, и установить 2 клапана FOV05 и FOV06 соотвественно. Параметры данных клапанов одинаковы и представлены на рисунке 4.6.
Рисунок 4.6 – Параметры клапана FOV05
Далее требуется найти на кассе объектов воздушный холодильник (рисунок 4.7) и установить его на графический экран
Рисунок 4.7 – Воздушных холодильник на кассе объектов
Подключаем к холодильнику два потока 32 и 35, а также с выхода Energy Stream выводим поток Q-100. Далее открываем свойства холодильника и производим настройку в соответствии с рисунками 4.8 - 4.10.
Рисунок 4.8 – Задание размеров холодильника ХК1
Рисунок 4.9 – Задание динамической модели холодильника ХК1
Рисунок 4.10 – Задание динамической спецификации холодильника ХК1
После полной настройки данного холодильника, копируем его, помещаем на графический экран и подключаем к нему потоки 33 и 34. После холодильников устанавливаем клапаны FOV-7 и FOV-8. Данные клапана имеют одинаковые параметры приведенные на рисунке 4.11.
Рисунок 4.11 – Параметры клапана FOV8
Далее устанавливаем HDR-103 и выводим из него поток 38, устанавливаем в нем давление 101,3 кПа и пробуем запустить собранную схему, если все сделано правильно, то схема запустится без ошибок. Собранный участок представлен на рисунке 4.12.
Рисунок 4.12 – Собранный участок схемы после выполненных выше действий
На поток 38 устанавливаем клапан FOV9 со следующими параметрами (рисунок 4.13).
Рисунок 4.13 – Параметры клапана FOV9
Затем устанавливаем теплообменник Е-101, подключаем к нему на вход 42 поток, а на выход 43. На 42 поток устанавливаем клапан со следующими параметрами (рисунок 4.14), а к клапану подводим поток Voda, который имеет давление 5000 кПа, а компонентный состав данного потока представлен на рисунке 4.15.
Рисунок 4.14 – Параметры клапана FOV10
Рисунок 4.15 – Состав потока Voda
На 43 поток также устанавливаем клапан FOV11, параметры данного клапана представлены на рисунке 4.16.
Рисунок 4.16 – Параметры клапана FOV11
Давление на потоке 43, после клапана FOV11 устанавливаем 4101 кПа. На поток 40 ставим клапан FOV12 со следующими параметрами (рисунок 4.17).
Рисунок 4.17 – Параметры клапана FOV12
Теперь произведем настройку теплообменника в соотвествии с рисунками представленными ниже.
Рисунок 4.18 – Задание размеров нагревателя
Рисунок 4.19 – Задание параметров нагревателя
Рисунок 4.20 – Задание динамической модели нагревателя
Рисунок 4.21 – Задание спецификации нагревателя
После сборки данного участка рекоммендуется произвести запуск собранной схемы.
Далее устанавливаем сепаратор V-101 и меняем его иконку, для этого нажимаем правой кнопкой мыши по сепаратору, выбрать пункт Change Icon и установить иконку представленную на рисунке 4.22.
Рисунок 4.22 – Выбор иконки
Затем задаем длину и диаметр емкости в соответствии с рисунком 4.23.
Рисунок 4.23 – Параметры клапана V-101
Далее с выхода емкости Vapour Product вытаскиваем поток 47, а с выхода Liquid Product поток 46, на который требуется установить клапан FOV13 со следующими параметрами (рисунок 4.24).
Рисунок 4.24 – Параметры клапана FOV13
На 47 поток ставим разделитель потоков HDR-104, и вытаскиваем из него три потока 48, 49 и 50. На 50 поток устанавливаем клапан сброса давления VLV-103 с параметрами, представленными на рисунке 4.25.
Рисунок 4.25 – Параметры клапана VLV-103
На данный клапан установим регулятор, который при необходимости производить сброс давления. Подключение регулятора представлено на рисунке 4.26, а параметры на рисунке 4.27.
Рисунок 4.26 – Подключение регулятора PC2
Рисунок 4.27 – Параметры регулятора PC2
Поток после клапана LVL-103 необходимо назвать T_GAS и установить давление равное 101,3 кПа.
Далее на 49 поток установим клапан EUV1 с параметрами указанными на рисунке 4.28.
Рисунок 4.28 – Параметры клапана EUV1
А на поток 48 установим клапан PSV2, к которому подключим логический элемент TFB. Подключение представлено на рисунке 4.29. А параметры данного блока на рисунке 4.30.
Рисунок 4.29 – Подключение Transfer Function Block
Рисунок 4.30 – Параметры Transfer Function Block
После настройки всех клапанов установливаем разделитель потоков HDR-105, выводим из него поток, который называем Fakel, и устанавливаем давление на данном потоке 634,4 кПа.
Собранный участок схемы должен выглядеть как на рисунке 4.31. Для того чтобы убедиться в работоспособности собранной схемы требуется произвести ее запуск.
Рисунок 4.31 – Собранный участок схемы, после выполненных выше действий
Далее на поток 51 устанавливаем HDR 106, вытягиваем из него два потока 54 и 55. На поток 54 ставим клапан FOV14 с параметрами, которые показаны на рисунке 4.32.
Рисунок 4.32 – Параметры клапана FOV14
После клапана ставим снова разделитель потоков HDR-107 и вытягиваем потоки 57 и 58. На поток 57 ставим клапан, задаем параметры как на рисунке 4.33 и выводим поток 59, на котором задаем давление равное 101,3 кПа.
Рисунок 4.33 – Параметры клапана VLV-H1
Находим на кассе объектов насос (рисунок 4.34) и устанавливаем его на поток 58,с выхода насоса вытягиваем поток 60, а ко входу Energy Stream подводим поток Q-102.
Рисунок 4.34 – Насос на кассе объектов
Открываем параметры насоса и задаем их в соотвествии с рисунками представленными ниже.
Рисунок 4.35 – Задание спецификации насоса
Рисунок 4.36 – Генерация кривых разгона
Рисунок 4.37 – Задание параметров для кривых разгона
Далее на клапан VLV-H1 установим логический элемент TFB. Подключение данного блока представлено на рисунке 4.38, а параметры на рисунке 4.39.
Рисунок 4.38 – Подключение Transfer Function Block
Рисунок 4.39 – Параметры Transfer Function Block
Также установим Digital Point на поток 58. Подключение и параметры данного логического элемента представлены на рисунках 4.40-41.
Рисунок 4.40 – Подключение логического элемента LS1
Рисунок 4.41 – Параметры логического элемента LS1
После насоса Н-1 устанавливаем обратный клапан VLV-104 с параметрами, которые представлены на рисунке 4.42, а к нему подключаем логический элемент DIG-101, подключение и параметры которого указаны на рисунках 4.43-44.
Рисунок 4.42 – Параметры обратного клапана VLV-104
Рисунок 4.43 – Подключение логического элемента DIG-101
Рисунок 4.44 – Параметры логического элемента DIG-101
Далее копируем собранный участок с насосом от FOV 14 и до потока 61, вставляем скопированную часть ниже и подключаем к потоку 55. Необходимо закрыть клапан FOV15, и выключить насос Н-2, зайдя в его параметры и убрать галочку напротив кнопки On.
Рисунок 4.45 – Отключение насоса Н-2
После копирования имеем два потока 61 и 68, которые подключаем к HDR-108. После разделителя выводим 2 потока 69 и 70. На 70 поток устанавливаем клапан FV-3, параметры которого указаны на рисунке 4.46.
Рисунок 4.46 – Параметры клапана FV3
После клапана вытягиваем поток 71, и устанавливаем на нем давление равное 101,3 кПа. Далее на клапан необходимо установить регулятор FC3, который будет открывать или закрывать клапан в зависимости от уровня в емкости V-101.
Сначала установим регулятор уровня LC1, подключение и параметры данного регулятора представлены на рисунках 4.47.
Рисунок 4.47 – Подключение регулятора уровня
Рисунок 4.48 – Параметры регулятора уровня
Далее подводим сигнал с выхода регулятора LC1 на вход Cascade Input Object регулятора FC3, и производим настройку данного регулятора в соответствии с рисунком 4.49.
Рисунок 4.50 – Подключение регулятора расхода FC3
Также устанавливаем клапан FV2 с параметрами представленными на рисунке 4.51.
Рисунок 4.51 – Параметры клапана FV2
Далее необходимо установить датчик температуры, который будет измерять температуру на 25 тарелке колонны К-1.
Для этого устанавливаем датчик и заходим в подключения, нажимаем Select PV и в открывшемся окне выбираем поля, как на рисунке 4.52.
Рисунок 4.52 – Выбор входящего значения
Рисунок 4.53 – Выбор тарелки колонны, на которой будет измеряться температура
Далее на клапан FV2, устанавливаем регулятор FC2, производим его настройку в соответствии с рисунком 4.54, а затем ко входу Cascade Input Object подаем сигнал с датчика температуры, который был установлен на колонну ранее.
Рисунок 4.54 – Параметры регулятора FC2
После этого, с клапана FV2 поток подключаем ко входящему потоку 17 в колонну К-1, но перед этим необходимо установить обратный клапан CV2 с параметрами, которые указаны ниже, а к клапану подключить логический элемент со следующими параметрами. Также необходимо полностью открыть ранее установленный клапан FOV-2-2 .
Рисунок 4.55 – Подключение логического элемента DIG-102
Рисунок 4.56 – Параметры логического элемента DIG-102
Рисунок 4.57 – Параметры клапана CV2
После выполненных выше действий, собранная схема должна выглядеть как на рисунке 4.58.
Рисунок 4.58 – Полностью собранная схема
После полной сборки схемы, необходимо задать высоту оборудования в соответствии с таблицей 4.1.
Высота задается в свойствах, в пункте Nozzles вкладки Rating (рисунок 4.59).
Рисунок 4.59– Пример задания расположения клапана относительно уровня земли
Таблица 4.1 – Высота оборудования относительно уровня земли
Оборудование \ Элемент |
Nozzles, м |
Клапан FV-1 |
0 |
Клапан СV-1 |
0 |
Разветвитель потоков HDR-100 |
0 |
Клапан FOV-1 |
0 |
Клапан FOV-2 |
0 |
Клапан FOV-3 |
0 |
Колонна K-1 |
15 |
Фиктивный клапан FICT0001 |
38 |
Разветвитель потоков HDR-101 |
38 |
Клапан PSV1 |
0 |
Клапан PV-100 |
38 |
Разветвитель потоков HDR-102 |
38 |
Клапан FOV-5 |
38 |
Клапан FOV-6 |
38 |
Воздушный холодильник ХК-1 |
38 |
Воздушный холодильник ХК-2 |
38 |
Клапан FOV-7 |
38 |
Клапан FOV-8 |
38 |
Разветвитель потоков HDR-103 |
38 |
Клапан FOV-9 |
38 |
Теплообменник E-101 |
38 |
Клапан FOV-10 |
38 |
Клапан FOV-11 |
38 |
Клапан FOV-12 |
38 |
Сепаратор V-101 |
22 |
Разветвитель потоков HDR-104 |
25 |
Клапан PV-2 |
25 |
Клапан EUV1 |
0 |
Клапан VLV-103 |
26 |
Разветвитель потоков HDR-105 |
26 |
Клапан FOV-13 |
22 |
Разветвитель потоков HDR-106 |
0 |
Клапан FOV-14 |
0 |
Клапан FOV-15 |
0 |
Разветвитель потоков HDR-107-2 |
0 |
Разветвитель потоков HDR-107 |
0 |
Насос Н-1 |
0 |
Насос Н2 |
0 |
Клапан VLV-H1 |
0 |
Клапан VLV-H1-2 |
0 |
Клапан VLV-104 |
0 |
Клапан VLV-104-2 |
0 |
Разветвитель потоков HDR-108 |
0 |
Клапан FV3 |
0 |
Клапан FV2 |
0 |
Клапан CV2 |
0 |
Фиктивный клапан FICT002 |
0 |
Сепаратор V-100 |
2 |
Клапан VLV-101 |
2 |
Смеситель TEE-100 |
2 |
Клапан FOV-4 |
0 |
Фиктивный клапан FICT003 |
2 |
Теплообменник E-100 |
3 |
Клапан VLV-102 |
0 |
Фиктивный клапан FICT004 |
9 |
Клапан VLV-101 |
0 |
Вопросы для самоконтроля
- Для чего предназначен холодильник ХК1?
- Для чего предназначен поток «fakel»?
- Какие существуют виды теплообменников?
- Для чего служит логический элемент «Transfer Function Block»?