Худович И.М. Современные системы автоматизированного моделирован

3.3.Общая последовательность действий при создании модели ХТП

вспециализированном ПО

Несмотря на различие в деталях, схожая архитектура всех УМП позволяет привести общую для всех последовательность действий, необходимых для создания модели и проведения расчетов. В общем случае, для проведения расчета необходимо выполнить следующие шаги:

a)выбратьсистемуединицизмерения(выбортехническихразмерностей);

b)выбрать компоненты (как индивидуальные из БД, так и, в случае необходимости, нефтяные фракции);

c)выбрать термодинамическую модель (термодинамическую систему или пакет);

d)построить технологическую схему (из набора расчетных элементов соответствующих процессам и аппаратам протекающим в модели, соединив их между собой технологическими потоками);

e)задать параметры всех сырьевых потоков (состав, спецификации термодинамического состояния, например, температура и давление);

f)задать параметры работы моделируемых в составе технологической схемы процессов и аппаратов;

g)настроить параметры отчета по результатам расчета модели;

h)произвести расчет, вывести и проанализировать результаты расчета.

Взависимости от используемого специализированного ПО, последовательность действий может отличаться, однако, в большинстве случаев, все они должны быть выполнены.

33

4. МОДЕЛИРОВАНИЕ ТИПОВЫХ ПРОЦЕССОВ И АППАРАТОВ НЕФТЕПЕРЕРАБОТКИ И НЕФТЕХИМИИ ПРИ ПОМОЩИ ОСНОВНЫХ ПАКЕТОВ МОДЕЛИРУЮЩИХ ПРОГРАММ

Ниже на конкретном примере рассматриваются приемы работы с УМП основных производителей программного обеспечения этого типа.

Для расчета в данном примере принята технологическая схема стабилизации углеводородной смеси с отделением углеводородов С1-С5. Схема состоит из ректификационной колонны и насоса установленного на линии тяжелого продукта колонны (рис. 4.1), что позволяет рассмотреть моделирование соответственно одного из самых сложных и одного из самых распространенных рабочих элементов поддерживаемых практически всеми УМП.

Рис. 4.1. Исходные данные и схема моделирования

Исходные данные и принятый к расчету состав сырьевой смеси на входе в колонну стабилизации представлены на рис. 4.1 и в таблице 4.1.

Таблица 4.1

Состав сырьевого потока

34

4.1. Краткое руководство и пример использования УМП PRO/II

Ввод исходных данных и параметров моделирования осуществляется

всоответствии с общей схемой рассмотренной ранее.

1.Создание нового файла технологической схемы. При работе с за-

данием (технологической схемой) подразумевается его загрузка, сохранение и управление этим заданием.

Для открытия нового задания используется команда меню File/New (Файл/Новое задание).

Задание из существующего на диске файла можно открыть, используя команду меню File/Open... (Файл/Открыть...). Все последующие действия выполняются стандартным образом, как для любого приложения

Windows.

После открытия нового задания в заголовке окна выводится его имя, отображаются меню, панель инструментов и палитра рабочих элементов технологической схемы – панель PFD (Технологическая схема). На палитре технологической схемы выведены пиктограммы всех рабочих элементов, имеющихся в программе PRO/II with PROVISION для выполнения моделирования. Палитра открывается и закрывается путем выбора пункт PFD (Технологическая схема) параметра Palettes (Палитры) меню View (Вид) или путем нажатия соответствующей кнопки на панели инструментов.

Сохранить рабочий проект можно используя команды меню File/Save (Файл/Сохранить) и File/Save As... (Файл/Сохранить как...). Все последующие действия выполняются стандартным образом, как для любого приложения Windows.

При этом необходимо помнить, что как имя файла, так и путь к нему не должны содержать кириллицу. Сохранять проекты желательно в папку User (при сохранении предлагается по умолчанию), располагающуюся по следующему адресу: …\SIMSCI\ProiiXX\User. Кроме того, для полностью корректной работы программы, путь к папке хранения временных файлов (Temp) также не должен содержать кириллицу. С этой целью, при работе

воперационной системе Windows XP, имя учетной записи пользователя не должно содержать кириллические символы, так как по умолчанию путь к временной папке имеет следующий вид C:\Documents and Settings\Имя пользователя\Local Settings\Temp. В противном случае можно изменить переменные операционной среды, расположив папку Temp по иному адресу (Панель управления –> Система –> Дополнительно –> Переменные среды –> Изменить).

35

2. Выбор технических размерностей. В программе представлены три набора единиц измерения: английский, метрический и СИ.

Для выбора технических размерностей используется команда меню Input / Units of Measure (Входные данные/Единицы измерения) или нажатие по соответствующей ей кнопке панели инструментов (с изображением измерительной линейки). На экран выводится окно Default Units of Measure for Problem Data Input (Установленные по умолчанию единицы измерения для ввода исходных данных), где представлены (с возможностью редактирования) технические размерности различных свойств текущей системы единиц измерения (рис. 4.1.1). Нажатием левой клавиши мыши по кнопке Initialize from UOM Library (Инициализировать из библиотеки систем единиц измерения) данного окна можно получить доступ к выбору набора единиц измерения: английского, метрического или СИ.

Рис. 4.1.1. Окно выбора и настройки системы единиц измерения программы PRO/II

Кроме того, в случае необходимости предусмотрено изменение умолчаний для единиц измерения для всех последующих запусков программы. Редактирование набора единиц измерения для всех последующих запусков программы осуществляется командой меню Options/Units of Measure Lists…/Edit (Опции/Списки наборов единиц измерения/Правка). Установка набора единиц измерения по умолчанию осуществляется в окне

36

Default Sets of Units of Measure (Настройки по умолчанию для единиц измерения), доступ к которому осуществляется командой меню

Options/Simulation Defaults/Units of Measure….

Следует отметить, что в каждом окне редактирования параметров рабочих элементов, в верхнем левом углу есть кнопка UOM, нажатие на которую позволяет сменить единицы измерения вводимых данных для любого активного поля окна.

В данном примере выбирается система единиц измерения SI и редактируются единицы измерения температуры (выбираются из списка градусы Цельсия). По окончанию редактирования нажимается кнопка OK (Выход из окна с сохранением изменений).

3. Выбор компонентов. В соответствии с этапами моделирования следующим шагом является задание списка химических компонентов процесса. Выбор компонентов производится из банка данных программы. Для этого используется команда меню Input/Component Selection (Входные данные/Выбрать компонент) или нажатие по соответствующей ей кнопке на панели инструментов (с изображением бензольного кольца). После выполнения команды на экран выводится окно Component Selection (Выбрать компонент, см. рис. 4.1.2).

Рис. 4.1.2. Главное окно выбора компонентов программы PRO/II

37

Выбрать компонент из системного или созданного пользователем банка данных возможно двумя путями:

а) имя компонента может быть непосредственно введено в поле ввода данных Component (Компонент) и компонент после ввода его имени добавлен в перечень выбранных компонентов (List of Selected Components) путем нажатия кнопки Add (Добавить) или нажатия клавиши <Enter> (Ввод) на клавиатуре. Это удобный способ задания компонентов, имена которых известны. Имя компонента проверяется на соответствие с именами, находящимися в банках данных в текущем порядке поиска, и если нет соответствия, выдается предупреждение, чтобы использовалась возможность Search (Поиск) программы SimSci для поиска компонента по банкам данных (см. рис. 4.1.2);

б) Для нахождения компонента может быть использована процедура поиска по банкам данных, вызываемая нажатием кнопки Select from Lists (Выбор из списка). В окне процедуры (рис. 4.1.3) необходимо выбрать (подсветить) семейство компонентов в падающем перечне Component Family (Семейство компонентов). Далее необходимо задать критерий поиска путем выбора соответствующих переключаемых кнопок в разделе Sort/Search (Сортировка/Поиск) и введя желаемую строку поиска в поле Search String (Строка поиска) нажать кнопку Search (Поиск) для инициирования поиска в выбранном семействе компонентов. В результате, ниже строки поиска, в соответствующем поле, будут выведены все компоненты удовлетворяющие критерию поиска. В завершение, нажатием кнопок Add Components (Добавить компоненты) или Remove Components (Удалить компоненты) можно переносить и удалять подсвеченные компоненты в перечень добавлений к списку компонентов (Additions to Component List).

Для выбора нефтяных компонентов, необходимо нажать кнопку Petroleum (Нефтяные), главного окна выбора компонентов, и ввести данные в окне Petroleum Components (Нефтяные компоненты). Для каждого нефтяного компонента должны быть заданы, по крайней мере, два из трех корреляционных свойств – нормализованная температура кипения (средняя), стандартная плотность жидкости (при 15 °С) и молекулярная масса. Программа PRO/II использует внутренние корреляции для определения третьего параметра при его отсутствии.

38