常见化工过程稳态模拟软件介绍

化工流程模拟软件可以用于单元过程以及由单元过程组成的化工过程系统的模拟计算。在20世纪50年代中期,就陆续有公司开始开发类似的软件。在20世纪80年代,化工模拟软件开始成熟,涌现出了Aspen Plus、Pro/II以及Hysim等著名模拟软件,下面将简单介绍一下这些常见的软件。

1. Pro/II

Invensys进行开发。

Pro/II是一个可以改进工艺设计和进行操作分析的稳态流程模拟软件。被广泛的用于化学过程的严格质量/能量平衡计算。 Pro/II的应用冷雨跨越油气分离,反应精馏的行业,它提供了化工,石油,天然气,固体和聚合物加工行业中最全面的流程模拟解决方案。

2.Aspen Plus

Aspen是Advanced System for Process Engineering的缩写。在1976~1981年由MIT主持、美国能源部资助、55个高校和公司参与开发。

Aspen Plus是Aspen One软件包中个一个重要组件,Aspen Plus 11以后的版本可以对模型分别用整合序贯模块法和联立方程法求解(当前版本为V7.2)。

3.Aspen Hysys

Hysys最初由Hyprotech公司开发,Hyprotech于2002年成为AspenTech公司的一部分。

现在Hysys与Aspen Plus同属于Aspen ONE软件包,全名为Aspen Hysys。

Aspen Hysys主要是为工艺设计人员开发的,其特点是易学易用。可针对同一个装置进行稳态、动态模拟,而不需要分别建模,非常方便。HYSYS中有二十多种单元操作模型,其解算策略为序贯模块法,但在输入过程中若某一设备的输入参数已满足计算要求,则程序马上对该设备进行计算,这样可保证在流程计算时可从任一设备开始计算。

4. CHEMCAD

ChemCAD是Chemstations公司开发的产品。
ChemCAD是一个可广泛应用于化学和石油工业、炼油、油气加工等领域中的工艺过程的计算机模拟应用软件,是工程技术人员用来对连续、半连续或间歇操作 单元进行物料平衡和能量平衡核算的有力工具。通过ChemCAD可以在计算机上建立与现场装置吻合的数据模型,并通过运算模拟装置的稳态或动态运行,为工 艺开发、工程设计以及优化操作提供理论指导。ChemCAD现在有50多个通用单元操作模型,用户还可以根据需要建立自己的模型。ChemCAD可以将各 个单元操作组织起来,形成整个车间或全厂的流程图,进而完成整个流程的模拟计算。

从太空中俯瞰北京-天津

下面这张照片是由国际空间站第26长期考察组成员在2010年12月14日拍摄的,当时国际空间站位于朝鲜西部黄海上空,离地面高度约630千米(391英里)。图中北京和天津非常容易辨识,在他们之间的是廊坊;北京东部的三小块应该是通州、首都机场和燕郊;天津西北方向可能是武清。

北京-天津-太空

《透平式压缩机》-黄钟岳-王晓放

本书简要介绍了透平式压缩机的气体热力学和气体动力学基础,系统论述了透平式压缩机的基本结构、工作原理、性能曲线和调节方法、非稳定工况和防喘控制原理 以及运行有关知识。书中还专门介绍了引进大型化肥厂和乙烯装置典型压缩机的结构和特点;反映了近年来透平式压缩机设计方法、结构特点的一些新进展,如干气 密封、磁悬浮轴承、气体动力轴承以及数字直接控制系统的应用等,同时也包含了作者所在教研室近年来在透平式压缩机性能研究方面取得的一些新成果,增加了 “透平式压缩机热力性能评估通用软件系统(CPES-03)”的介绍。 继续阅读

名词解释-喘振

喘振,流体机械及其管道中介质的周期性振荡,是介质受到周期性吸入和排出的激励作用而发生的机械振动。例如,或压缩机运转中可能出现的喘振过程是:流量减小到最小值时出口压力会突然下降,管道内 压力反而高于出口压力,于是被输送介质倒流回机内,直到出口压力升高重新向管道输送介质为止;当管道中的压力恢复到原来的压力时,流量再次减少,管道中介 质又产生倒流,如此周而复始。

喘振的产生与流体机械和管道的特性有关,管道系统的容量越大,则喘振越强,频率越低。流体机械产品一般都附有压力-流量特性 曲线,据此可确定喘振点、喘振边界线或喘振区。流体机械的喘振会破坏机器内部介质的流动规律性,产生机械噪声,引起工作部件的强烈振动,加速轴承和密封的损坏。一旦喘振引起管道、机器及其基础共振时,还会造成严重后果。为防止喘振,必须使流体机械在喘振区之外运转。在压缩机中,通常采用最小流量式、流量-转速控制式或流量-压力差控制式防喘振调节系统。当多台机器串联或并联工作时,应有各自的防喘振调节装置。

风机的喘振

风机出现周期性的出风与倒流,相对来讲轴流式风机更容易发生喘振,严重的喘振会导致风机叶片疲劳损坏,出现喘振的风机大致现象如下:
1) 电流减小且频繁摆动、出口风压下降摆动。
2 )风机声音异常噪声大、振动大、机壳温度升高、引送风机喘振动使炉膛负压波动燃烧不稳。
常见的原因:
烟风道积灰堵塞或烟风道挡板开度不足引起系统阻力过大。(我们有碰到过但不多);两风机并列运行时导叶开度偏差过大使开度小的风机落入喘振区运行(我们常碰到的情况是风机导叶执行机构连杆在升降负荷时脱出,使两风机导叶调节不同步引起大的偏差);风机长期在低出力下运转。
一般的处理原则是调整负荷、关小高出力风机的导叶开度使风机出力相近,再根据上面所说的可能原因进行查找再作相应处理。

风机、泵或压缩机的喘振详细介绍以及防喘振的具体措施可参考相关文献资料

参考文献:《透平式压缩机》黄中岳,王晓放,p236