Air cooler (làm mát bằng không khí)

AIR COOLER có thể tính toán các thông số cài đặt khác nhau, bao gồm: - Hệ số trao đổi nhiệt toàn phần, UA - Tổng lưu lượng dòng không khí Mair Hout - Hinair = MprocessHin - Houtprocess T

4.1 Air Cooler (làm mát bằng không khí)

Air Cooler sử dụng hỗn hợp không khí lý tưởng, tương tự như trao đổi

nhiệt để làm lạnh hoặc gia nhiệt dòng quá trình vào đạt tới điều kiện yêu cầu Một hoặc nhiều quạt tuần hoàn không khí qua các vỏ để làm mát các dòng lỏng Dòng không khí có thể được khai báo ban đầu hoặc được tính toán từ thông tin về tốc độ quạt AIR COOLER có thể tính toán các thông

số cài đặt khác nhau, bao gồm:

- Hệ số trao đổi nhiệt toàn phần, UA

- Tổng lưu lượng dòng không khí

Mair (Hout - Hin)air = Mprocess(Hin - Hout)process

Trong đó:

Mair = lưu lượng khối lượng không khí

Mprocess = lưu lượng khối lượng dòng quá trình

U = hệ số truyền nhiệt chung

A = diện tích bề mặt trao đổi nhiệt

DT = logarit độ chênh lệch nhiệt độ (LMTD)

Hệ số hiệu chỉnh LMTD, Ft được tính toán từ cấu trúc hình học và cấu tạo thiết bị làm lạnh bằng không khí.

dt

VH d H

H M H

H

MProcess( in − out)Process − air( in − out)air =ρ ( out)process (4.3 )

Trong đó :

Mair : lưu lượng khối lượng dòng không khí

Mprocess : lưu lượng khối lượng dòng quá trình

- Xác định mối quan hệ dòng áp suất bởi giá trị hệ số k

Nếu chọn dòng chảy áp suất để xác định tổn thất áp suất trong Air Cooler, giá trị K được sử dụng liên quan tới tốn thất áp suất do mà sát và chạy

qua các thiết bị trao đổi Mối quan hệ tương tự như phương trình tổng quát :

flow= density×k P1−P2 (4.4)

Phương trình tổng quát dòng này sử dụng để tình toán tổn thất áp suất trên Heat Exchanger mà không liên quan đến áp suất tĩnh Giá trị P1-P2 được định nghĩa là tổn thất áp suất do ma sát trong đó được sử dụng tìm kích thước của Air Cooler với một giá trị k.

có sẵn cho nhiệt truyền, Overall UA phải được quy định trongDynamic mode Bạn có thể xác định giá trị UA trên trangParameters của tab Design

• Current Air Flow

Air Cooler Những thông số kỹ thuật của tổn thất áp suất có thểđược thực hiện trên trang Specs trong tab Dynamics

4.1.2 Giao diện Air Cooler Property

Thêm một Air Cooler để mô phỏng của bạn bằng cách như sau :

1.Từ menu Flowsheet, chọn Add Operation ( hoặc nhấn phím F12) Giao diện

2 Nhấp vào nút tròn Heat Transfer Equipment

3 Từ danh sách các đơn vị vận hành có sẵn, chọn Air cooler

4 Nhấp vào nút Add, giao diện Air Cooler property xuất hiện

Hoặc

1 Từ menu Flowsheet, chọn Palette ( hoặc nhấn F4) Object Palette xuấthiện

2 Nhấp đúp chuột vào biếu tượng Air Cooler, giao diện Air Cooler

property được hiện thị

Bỏ qua Air Cooler trong tính toán, nhấp vào hộp kiểm Ignored HYSYS hoàntoàn không quan tâm đến các hoạt động (và không có thể tính toán dòng đầu ra)cho đến khi bạn khôi phục lại nó vào một trạng thái hoạt động bằng cách đểtrống checkbox

Parameters Page

Trong trang Parameters, các thông tin sau sẽ được hiển thị:

Model Cho phép bạn chọn HYSYS-Engines or HTFS-Engines.Các tùy chọn HTFS-Engines chỉ xuất hiện nếu ACOL6.4

được cài đặt và cấp phép Các tùy chọn HTFS- Enginescho phép bạn truy cập vào các chức năng ACOL trên tabHTFS-ACOL

DP có thể được tính toán nếu cung cấp cả hai giá trị ápsuất dòng vào và dòng ra Không có độ giảm áp liên quanvới dòng không khí Áp suất không khí qua thiết bị làm

diện tích bề mặt trao đổi nhiệt Hiệu suất thiết bị tỷ lệ với

độ chênh lệch nhiệt độ logarit, trong đó UA là hệ số tỷ lệ

UA cũng có thể được xác định trước hoặc tính toán bằngHysys

ống trong thiết bị làm lạnh bằng không khí Có bảy loạithiết bị cấu tạo khác nhau để lựa chọn Hysys sẽ định rõ

hệ số hiệu chỉnh, Ft dựa trên cấu hình thiết bị trao đổinhiệt

Áp suất dòng vào có giá trị mặc định là 1atm

User Variables Page

Trang User Variables cho phép bạn tạo ra và thực hiện các biến người dùng của

1.3.3 - User Variables Page/Tab.

Sizing Page

Trong trang này hiển thị thông tin về quạt cho thiết bị Air Cooler:

chính bằng tốc độ của quạt Tốc độ yêu cầu được tínhtoán từ các thông tin về quạt hoặc do người sử dụngcung cấp từ đầu

cho dòng không khí qua thiết bị làm lạnh

đầu Nếu do người sử dụng cung cấp từ đầu thì khôngcần tốc độ quạt

Dòng không khí qua quạt được tính toán theo quan hệ tuyến tính:

Fan Air Flow = Speed x Design Flow /Design Speed

Mỗi quạt phân phối dòng không khí qua thiết bị làm lạnh Tổng dòng khôngkhí được tính toán như sau:

Total Air Flow = ∑ Fan Air Flow

Các trang sau xuất hiện khi lựa chọn HTFS-Engines là lựa chọn trên trangParameters của tab Design.

4.1.5.Worksheet tab

Worksheet Tab chứa toàn bộ các thông tin về dòng quá trình qua thiết bị làm

lạnh bằng không khí Air cooler Các trang Conditions, Properties,

Compositions chứa các thông tin từ các trang tương ứng của Worksheet Tab

về các thuộc tính của dòng Trang PF Specs có tóm tắt các thuộc tính của dòng trong Dynamics Tab.

UA UA bằng tích của hệ số truyền nhiệt toàn phần và

tổng diện tích bề mặt trao đổi nhiệt Hiệu suất thiết bị

tỷ lệ với độ chênh lệch nhiệt độ logarit, trong đó UA

là hệ số tỷ lệ UA cũng có thể được xác định trước

hoặc tính toán bằng Hysys

LMTD Được tính toán trong vùng nhiệt độ tiệm cận (độ

chênh lệch nhiệt độ cuối), sử dụng phương trình sau:

ΔT LM = ( ΔT 1 –ΔT 2 ) / ln ( ΔT 1 /ΔT 2 ) Trong đó : ΔT1 = T hot, out – T cold, in ΔT2 = T hot, in – T cold, out

Inlet/Exit Process Temperatures

có thể được khai báo hoặc được tính toán bằng Hysys

Model Page

Các page Mode cho phép bạn xác định UA được trong mode Dynamic Giá trịcủa UA được tính như sau :

steadytate dynamic FUA

Trong đó :

UAsteadystate = UA Giá trị nhập trên trang Parameters của tab Desing

)(

2

2 1

2 1

f f

f f F

+

×

×

f1=( lưu lượng khối lượng / lưu lượng chuẩn)^0.8 với khí (4.10)

f2=( lưu lượng khối lượng / lưu lượng chuẩn)^0.8 với lỏng (4.11)

Page Model chứa một nhóm tính UA

Nhóm bao gồm bốn yếu tố, tất cả được mô tả trong bảng dưới đây

UA Giá trị trạng thái ổn định của UA Shoulds này là giống như giá trị nhập

vào tab Parameters

giá trị của f1 như trong phương trình (4.10)

Bạn có thể xác định tổn thất áp suất của Air Cooler được trính trong nhómDynamic Specifications.

flowsheet Dòng chảy qua van là không phụ thuộc vào giảm áp lực trênAir Cooler Để sử dụng Delta tổng thể P như một đặc điểm kỹ thuậtnăng động, tương ứng kích hoạt checkbox Các hoạt động Air Cooler,như hoạt động đơn vị năng động khác, should sử dụng tùy chọn đặcđiểm kỹ thuật k có giá trị càng nhiều càng tốt, để mô phỏng mối quan hệdòng chảy áp lực thực tế trong nhà máy

Overall K

Value

Các olefin k giá trị mối quan hệ betweens dòng chảy qua Air Cooler và

áp suất của dòng xung quanh bạn có thể hoặc Xác định k có giá trị hoặc

đã được tính từ các dòng hoàn cảnh xung quanh Cooler Air Bạn có thể

"kích thước" Cooler với

k có giá trị của K Nhấp vào nút Calculate Đảm bảo rằng có một giảm

áp suất không không qua Cooler Air trước Tính K nút được nhấp Để sửdụng k có giá trị như một đặc điểm kỹ thuật năng động, tương ứng vớikích hoạt checkbox

vi lưu lượng áp suất thấp Nếu dòng chảy của hệ thống là nhỏ hơn sovới lưu lượng tham khảo k giá trị k được đưa ra bởi:

Kuse=kspecified x Factor

nơi mà yếu tố được quyết định bởi HYSYS nội bộ để đi vào xem xét lưulượng và áp lực mối quan hệ thả tại khu vực dòng chảy thấp

Nhóm Dynamic Parameters thông tin về giư vưng của Air Cooler, tất cả được

mô tả trong bảng dưới đây:

Dynamic Volume Mô tả

Đối với mỗi giai đoạn Chứa trong không gian thể tích của các hoạt động đơn

vị, sau đây được quy định:

Holdup Details Mô tả

Click vào nút Advanced để truy cập vào xem các thông tin chi tiết hơn vềholdup trong đơn vị vận hành

Stripchart Page

Trang Stripchart Cho phép bạn chọn và tạo biểu đồ dải mặc định chứa biếnkhác nhau liên quan đến hoạt động Xem Mục 1.3.4 - Stripchart Trang / Tab đểbiết thêm thông tin

4.1.8 HTFS – ACOL Tab

Đây là tab cho phép bạn truy cập vào các chức năng ACOL Để truy cập vàocác chức năng trên tab này bạn phải thực hiện các việc sau:

page Parameters của tab Design

Tùy chọn HTFS-Engines chỉ chạy trên các mô phỏng tĩnh

Nếu bạn cung cấp nhiều dữ liệu hơn so với yêu cầu thì ACOL sẽ kiểm tra tínhnhất quán và cảnh báo bạn khi có bất kì một sự khác biệt nào

ACOL Simulation Modes

ACOL có 8 mô hình mô phỏng khác nhau và 4 trong số chúng được nhận diệnbằng HYSYS.Mỗi mô hình thực hiện tính toán một biến khác nhau dựa trên cơ

sơ dữ liệu mà bạn cung cấp.HYSYS sẽ kiểm tra dữ liệu đầu vào cho Air Cooler

để xác định xem ACOL có thể chạy không, sau đó mô hình ACOL sẽ chạy dựatrên các dữ liệu đã cung cấp HYSYS sau đó sẽ gửi dữ liệu tới ACOL

Dưới đây là bảng danh sách mô tả các tiêu chí sử dụng bởi HYSYS để xác địnhcác thông báo về trạng thái của air cooler, ACOL có thể chạy hoặc không và

mô hình đó ACOL sẽ chạy

Tất cả các chế độ mô phỏng

Dưới đây là những thông số với những kiểu cho trước khác nhau:

ACOL Simulation 9

Tính toán nhiệt độ đầu ra

ACOL Simulation 3

Tính toán lưu lượng khối lượng của dòng quá trình:

Process outlet temperature specified

Nhập và xuất các file ACOL Input

Các nút Import và Export xuất hiện trên mỗi trang của tab HTFS – ACOL.Cácnút này cho phép bạn nhập dữ liệu ACOL tồn tại hoặc xuất dữ liệu hiệntại.Định dạng file sử dụng là các file ACOL Input [ *.aci]

Page Bundle Geometry

Page Bundle Geometry có nội dung thay đổi phụ thuộc vào nút chức năng màbạn lựa chọn

Nút chức năng Headers/Nozzles

Hình 4.10

Dưới đây là bảng mô tả các trường xuất hiện khi bạn kích vào nút chức năngHeaders/Nozzles

Number of Outlet

Nozzles

Nhập số lượng vòi phun đầu ra trên mỗi bó.Nếu có sự thay đổipha qua các bó thì nó có thể thay đổi số lượng và kích cỡ vòikhác nhau để phù hợp với các vòi đầu vào.Giá trị mặc định là1

Inside Diameter of

Inlet Nozzle

Nhập đường kính trong của các vòi phun đầu vào.Mặc định làgiá trị đường kính tham khảo cao nhất mà có thông lượng(RV2) ít hơn 6000 kg/m s2.Các giá trị tham khảo là: 50mm,100mm, 150mm, 200mm

Inside Diameter of

Outlet Nozzle

Nhập đường kính trong của các vòi phun đầu ra Mặc định làgiá trị đường kính tham khảo cao nhất mà có thông lượng(RV2) ít hơn 6000 kg/m s2.Các giá trị tham khảo là: 50mm,100mm, 150mm, 200mm

đa của D – section.Giá trị mặc định là 150 mm (5.9 in) đối vớithiết bị trao đổi nhiệt Air Cooler

tấm đục trong tiêu đề Tấm qua đục thường được trang bị đểtăng cường các tiêu đề trong ứng dụng áp suất cao Giá trị mặcđịnh là 0.0

Nút chức năng Bundle

Hình 4.11

Chú ý:

Yêu cầu đối với các trường:

Bảng dưới đây mô tả các trường sẽ xuất hiện khi bạn kích chọn nút chức năngBundle

trao đổi hướng dần đến điều kiện lí tưởng

Type of Bundle Có 5 loại bó ống được bố trí sẵn trong danh sách kéo

thả.Việc bố trí các bó ống ảnh hưởng đến số lượng ống chophép

Number Of Tubes In A Row = Numbe rOf Tubes/Number

được sử dung:

• Staggered - extra tubes in odd rows

• Staggered - extra tube in even rows

Tube Side Flow

Orientation Lựa chọn Orientation (định hướng) của Tube Side Flow với đại diện là X-side flow Đây là mục chỉ

được sử dụng để thiết lập chính xác một bó ống không đốixứng (non-symmetrical bundle) cũng như định hướng dòngtrong tubeside được thiết lập một cách rõ ràng khi bó ốngđược xác định sử dụng

Pass Layout Window

Lựa chọn từ Counter-current (mặc định), Cross-flow, current

dẫn) Khi xác định cụ thể bó ống không đối xứng sử dụngPass Layout Window để xác định bó

Max No Tubes per

Row per Pass

Nhập số ống tối đa trong mỗi hàng bị thay thế bởi từng pass.Chỉ được sử dụng khi xác định cụ thể các bó ống đối xứng.Khi xác đinh các bó không đối xứng sử dụng tương tácbundle specification đặc trưng

X-Side Stream Mass

Flow Orientation

Xác định mối liên hệ giữa định hướng dòng cho X-side vớihướng của bó ống

Nhập 0 (vertical-up), 45, 90(horizontal) hoặc 180 (vertical-down) Giá trị mặc định là 0

Direction Xác định các góc định hướng của bó ống so trong X-sideStream Mass Flow Direction (XSFD) trong phạm vi từ

-90o đến +90o Nếu để giá trị 0o (mặc định) thì các ống sẽluôn luôn nằm ngang không phụ thuộc vào X-side StreamMass Flow Direction

lặp lại thuận tiện được sử dụng khi một ống lắp đặt cơ sởđược lặp lại một số lần trên bó ống Đặc điểm này thườnghay được sử dụng trong các cuộn dây ở điều hòa không khívới ống chữ U Nó có thể được sử dụng trong:

a, Các bó ống nội tuyến hoặc các bó ống so le với cùng sốống trên một hàng

b, Khi các điều kiện dòng đầu vào X-side không thay đổi trên bó

Oval hoặc Flat được lựa chọn thì dữ liệu hình dạng cho ốngnên được nhập vào đối với từng loại ống trên page Non-circular Tubes (kích vào nút chức năng Tubes) Dữ liệu vềhình dạng về các loại gân sẽ được nhập trên page ExtendedSurfaces

Pass Layout Diagram

button

Hiển thị biểu đồ Pass Layout cho phép bạn xác định sự sắp

xếp ống dẫn theo các yêu cầu của bạn.

nó khớp với sơ đồ ống và tiếp xúc các ống hỗ trợ.Bao gồm các phầnnày trong

Total Tube Length (tổng chiều dài ống) Đối với các thiết bị trao đổinhiệt Air Cooler thì giá trị mặc định là 6000 mm (19.7 ft)

đồ ống và tiếp xuc với các ống hỗ trợ Nó được sử dụng cho cáctính toán về tổn thất áp suất trong ống Giá trị mặc định là chiều dàiống hiệu quả (Effective)

trên cùng một hàng ống.Giá trị mặc bằng 2,3 lần Tube OD đối vớicác thiết bị trao đổi nhiệt Air Cooler

(30o), xoay vuông (45 o), xoay tam giác (60o), vuông (90o) sau đó sửdụng bố trí góc

trong trường hợp này.

Đối với các longitudinal pitch (ống dọc ở biên) khác lớn, bạn có

thể được phép giảm hệ số truyền nhiệt riêng tư ACOL

ACOL hiện nay không cho phép hiệu ứng này Không có giá trị mặcđịnh Giá trị sẽ được tính toán từ Transverse Pitch và Layout Angle

sắp xếp bố trí ống:

• 30 ° - sắp xếp hình tam giác (mặc định)

• 45 ° - sắp xếp xoay vuông

• 60 ° - sắp xếp xoay hình tam giác

• 90 ° - sắp xếp vuông (chỉ áp dụng cho dãy ống bên trong)

Nếu bạn có một sự bố trí ống không theo chuẩn (non-standard),nghĩa là đưa ra một góc sắp xếp không theo những góc đã được liệt

kê ở trên thì đầu vào longitudinal pitch sẽ thay thế mục này Sử

dụng mục này đối với các ống phẳng, các mối tương quan chỉ cógiá trí đối với các cách bố trí ống theo tiêu chuẩn TEMA Giá trịmặc định là 30 °

Nhóm tùy chọn chi tiết về ống (Tube Details)

Nếu bạn có nhiều hơn một ống đã xác định thì sau đó các dữ liệuđầu vào tương ứng sẽ xuất hiện trên các page Extended Surfaces vàMaterials

Tube ID (1): Tube ID(1) = Tube OD(1) – 3.3mm (0.13in) đối vớicác thiết bị trao đổi nhiệt Air-cooler Các loại ống khác mặc định làTube ID (1)

đề xuất là 25,4 mm hay tối thiểu là 1 inch đối với đường kính ngoài

Nhóm tùy chọn các chi tiết về ống không tròn (Non-Circular Tube Details)

checkbox Đây là checkbox để xác định các tống số của ống không tròn Khibạn kích vào checkbox này thì các trường được liệt kê dưới đây sẽ

xuất hiện

Major Axis on Outside of

Tube

Cho phép bạn chỉ ra chiều dài mặt phẳng của ống

Minor Axis on Outside of

Tube

Cho phép bạn chỉ ra chiều dài của mặt “short” (ngắn) của ống

Page Extended Surfaces

Hình 4.13

Dưới đây là bảng danh sách mô tả các đối tượng trong page này

Chú ý: Nếu bạn sử dụng các ống có gân thì bạn cần cung cấp các thông tin chi

tiết về ống và gân trên các trang Bundle Geometry và Extended Surfaces

gân sẽ xuất hiện trong bảng Fin Details

đầu mép đến mép sau của đĩa) Nó sẽ được tính nếu để trống.

fins/m (11 fins/inch) đối với các thiết bị trao đổi nhiệt AirCooler

Thickness

Đối với các gân làm từ băng quấn xung quanh ống thì độ dàycủa gân thường mỏng hơn so với độ dày của băng Giá trị mặcđịnh là 0.28mm (0.011in) đối với thiết bị trao đổi nhiệt Air-cooler

Fin Root Diameter Nhập đường kính gốc cho các loại gân Integral, L-finned,

Extruded tubes hoặc Shoulder-grooved Đối với các loại gânkhác thì đường kính gân gốc được lấy trên cơ sở đường kínhngoài Common Fin Root Diameter được áp dụng cho toàn bộ

bó ống trừ trường hợp các giá trị nội tại được sử dụng Mặcđịnh là đường kính ngoài

Number of Studs

per Crown

Đây là số vít tạo nên một hình vành khăn

mm (2.13 in)

định là 34 mm (1,34 in)

gân (Fin Root Thickness) được sử dụng để thay thế cho đườngkính gốc của gân (Fin Root Diameter) cho các gân xungquanh Giá trị mặc định là 0.0

Page ACHE Geometry

Hình 4.14

Bảng dướidđây liệt kê và mô tả một vài đối tượng trong page ACHE Geometry

Number of Bays per

Number of Bundles

Number of Fans per

Bay

Required Trong khoảng 1-6 Mặc định là 2.

trong hình dưới đây:

Louvre Angle or Loss

Coefficient

Nhập độ mở góc thông gió (cho các loại lỗ thông gió từ D) hoặc hệ số mất mát (đối với loại lỗ thông gió K) Góc 0o

A-là mở hoàn toàn và góc 90o là đóng hoàn toàn

xoắn dẫn hơi nóng được lắp Mục này chỉ đước sử dụngtrong tính toán giảm áp suất ở X-side Các ống xoắn dẫnhơi nóng được giả thiết là gồm một dãy các ống với hìnhdạng giống nhau như loại đầu tiên của ống gân nhưng với 2bước ngang

ống chính Giá trị mặc định bằng 0,4 lần đường kính củaquạt trong đổi

đổi forced draught (cưỡng bức) hoặc đến bó ống vào đối với sự trao đổi induced draught (hút gió) Mặc định là 1,5

lần đường kính quạt trao đổi

bị trao đổi Chỉ sử dụng với tùy chọn mô phỏng quá trìnhđối lưu tự nhiên (Natural Convection) Phần chiều cao cốđịnh hoạt động như một 'chimney' (ống khói) chứa đầykhông khí nóng Đối với các thiết bị trao đổi nhiệt cưỡngbức (forced draught) Chiều cao này thường là chiều caocủa gờ chắn gió ở phía trên của bó ống Đối với các thiết bịtrao đổi nhiệt thông gió

(induced draught) nó sẽ là khoảng cách từ đỉnh đến buồngquạt

Giá trị mặc định là 0.0

tính toán để đưa ra 40% độ bao phủ bó ống/quạt.

4.2 Cooler/Heater

Cooler và Heater là những thiết bị trao dổi nhiệt hoạt động một chiều.Dòng vàođược làm lạnh hoặc gia nhiệt để đạt được yêu cầu điều kiện dòng ra Dòngnăng lượng hấp thụ (hoặc cung cấp) do chênh lệch Enthalpy giữa hai dòng.Công cụ mô phỏng này hữu ích khi chỉ quan tâm tới dòng năng lượng yêucầu bao nhiêu để làm lạnh hoặc gia nhiệt dòng quá trình, mà không quan tâmđến điều kiện khác

4.2.1 Lí thuyết

Cooler và Heater sử dụng cùng một phương trình cơ sở

Trạng thái tĩnh

rõ dòng năng lượng tuyệt đối của các dòng và Hysys sẽ ứng dụng các giá trị đónhư sau:

- Với Cooler, Enthalpy và dòng nhiệt năng bị trừ từ dòng vào:

+ xác định tổn thất áp suất thông qua việc xác định giá trị hệ số K

Với mỗi cách tính toán thì tương ứng với mỗi giá trị tổn thất áp suất thì xácđịnh một giá trị K biểu diễn mối quan hệ tổn thất áp suất do ma sát và dòng điqua thiết bị Cooler/Heater

Quan hệ này giống như phương trình tổng quát của van

Phương trình dòng tổng quát này biểu diễn tổn thất áp suất đi qua thiết bị traođổi nhiệt mà không có bất kì sự phân tán áp suất tĩnh nào, lượng P1-P2 cho biếttổn thất áp suất do ma sát và nó được dùng để xác định kích thước của thiết bịtrao đổi nhiệt

1 Trong menu Flowsheet chọn Add Operation

2 Chọn nút Heat Transfer Equipment

3 Từ list chọn Cooler hay Heater

4 Chọn nút Add và giao diện thuộc tính của Cooler/ Heater sẽ xuất hiện

Hoặc

1.Trong menu Flowsheet chọn Pallette và giao diện lựa chọn xuất hiện2.Kích đúp vào biểu tượng Heater/ Cooler thì giao diên thuộc tính của nó sẽxuất hiện

Để có thể bỏ qua Heater/Cooler trong tính toán chỉ cần tích vào Nút Ignorethì Hysys sẽ hoàn toàn bỏ qua, không tính toán đến thiết bị này đến khi nàobạn ấn bỏ chọn

Có thể cung cấp giá trị Negative Duty, tuy nhiên chú ý rằng

- Với Cooler, Negative Duty nghĩa là hiệu suất gia nhiệt dòng vào

- Với Heater, Negative Duty nghĩa là hiệu suất làm lạnh dòng vào

User Variables Page

Trang User Variables cho phép liên kết code và customize case mô phỏng bằng Hysys bằng cách thêm User Variables Để thêm thông tin cài đặt

Option này, xem chương User Variables trong Customization Guide

Notes Page

Trang này cho phép ghi lại hoặc đánh dấu các quan hệ của Cooler, Heater

và case mô phỏng của bạn

4.2.4 Rating tab

Nozzles Page

Ở trang này, có thể khai báo các thông số của các vòi phun cho cả dòng vào

và dòng ra liên kết với Cooler hoặc Heater Bởi vì khi mô phỏng động cóthể cần thêm các vòi phun thích hợp vào Cooler hay Heater, thông tin chitiết xem Chapter 4- Heat Transfer Equiqment của Dynamics ModelingGuide

Heat Loss Page

Xác định tổn thất nhiệt chính xác chỉ liên quan tới mô hình động Heat lossbao gồm các tham số tổn thất nhiệt đặc trưng bởi lượng nhiệt bị mất quathành ống dẫn

Trong nhóm Heat Loss cần lựa chọn mô hình Simple hay Detail hoặc không

-Nhiệt độ môi trường xung quanh

dụng phương trình sau:

Đối với Cooler, thì các tham số có sẵn trong simple model được hiển thịnhư hình dưới đây:

Các tham số trong Simple Model được chỉ ra bao gồm:

- Overall Heat Transfer Coefficient

U: hệ số trao đổi nhiệt toàn phần

A:diện tích trao đổi nhiệt

Tamb : nhiệt độ môi trường xung quanh

Plots Page

Trên trang Plots có thể hiển thị đồ thị biểu diễn đặc tính các thông số ghi lạicác thay đổi xảy ra trên thiết bị Ở mô phỏng tĩnh, đây là đường thẳng vì dòngđược tính toán, các tính chất của dòng được lấy từ dòng vào và ra Các giá trịnày không được tính toán trong thiết bị Mọi thông số đặc trưng được liệt

kê trong trong các X Variable và Y Variable như đồ thị dưới đây Chọn cáctrục và biến cần so sánh và biểu đồ sẽ hiển thị Có thể biết số lượng các khoảngmuốn tính toán qua đồ thị trong ô Intervals ở bên dưới trang này Dễ dàngchia các đường thẳng thành nhiều đoạn, giá trị hiển thị như miêu tả ở trangTables Đồ thị quan hệ nhiệt độ - enthalpy của Cooler với 5 đoạn được chỉ ra ởhình sau:

Tables Page

Trang này thể hiện Tabular Plot Results sử dụng để xây dựng đồ thị trên Plotspage Tất cả các giá trị nhiệt độ, áp suất, thành phần hơi và Enthalpy tínhtoán cho mỗi khoảng được liệt kê ở đây Có thể xem số khoảng được tínhtoán ở cuối trang này

Set Up page

Set Up page cho phép lọc và thêm các biến để được xem trong Plots và Tablespages

Các biến được liệt kê trong nhóm Selected Viewing Variables có chứa sẵn cácbiến phục vụ cho vẽ biểu đồ ở Plots page và sẵn cho bảng số liệu biểu đồ trongTables page dựa trên Phase Viewing Options được chọn.

Zone Information

Hysys có khả năng chia tính toán đối với Cooler/Heater trong từng khu vựcriêng rẽ gọi là vùng Bằng cách chia nhỏ vùng vận hành trong từng vùng, ta cóthể thực hiện các trao đổi nhiệt khác nhau đối với từng vùng riêng lẻ và nhưvậy tính toán chính xác hơn cho từng mô hình quá trình vật lí Cooler/ Heatertrong từng phần trong những điều kiện tối ưu nhất và thường sử dụng để môhình hóa chính xác điều kiện dòng ra

Model Details

Nhóm này phải được hoàn thành trước khi giải quyết các trường hợp môphỏng Số các vùng và thể tích của Cooler/Heater được xác định trong mụcnày HYSYS tính được công suất để giữ chất lỏng sử dụng một trong baphương pháp được mô tả dưới đây

Dynamic Specification

Dynamic Specification cho phép ta tính toán tổn thất áp suất trong quá trình

vận hành Cooler/Heater Bảng dưới đây mô tả các các xác định này:

Zone Dynamic Specifications

Nếu Cooler hoặc Heater được định rõ trong nhiều vùng thì cần kích chuột vàonút Spec Zones để xác định động học của mỗi vùng

Trong nhóm Delta P Specs and Duties ta có thể ghi rõ các tham số sau đây:

Trong Zone Conductance Specifications có thể quy định cho một số tham số

sau đây:

Duty Fluid Page

Page Duty Fluid cho phép ta điền các thông số đưới đây để xác định được côngsuất:

Hold Up page chứa đựng các thông tin liên quan tới thuộc tính mà

Cooler/Heater lưu giữ, thành phần và số lượng

Nhóm Overall Holdup Details chứa thông tin về các tham số mà Cooler/Heaterlưu giữ Với mỗi pha bên trong thể tích làm việc có chứa các thông số sau:

Nhóm Individual cung cấp các thông tin của mỗi tính chất lưu giữ trongCooler/Heater

4.3 Heat Exchanger

Heat Exchanger (Thiết bị trao đổi nhiệt) trong Hysys thực hiện tính toán cân

bằng vật chất và cân bằng năng lượng Công cụ mô phỏng này có tính linhhoạt, giải quyết các vấn đề về nhiệt độ, áp suất, dòng nhiệt năng (bao gồm tổnthất nhiệt do mất mát và rò rỉ), dòng vật chất…

Trong HYSYS, chọn công cụ Heat Exchanger (thiết bị trao đổi nhiệt) để tính

toán, phân tích Lựa chọn bao gồm mô hình thiết kế phân tích giới hạn, môhình lý tưởng (Ft = 1), mô hình tĩnh, mô hình động được sử dụng trong mô

phỏng động Mô hình động dựa trên mô hình cơ sở hoặc chi tiết, có thể sử dụng

mô phỏng tĩnh để

thiết kế thiết bị trao đổi nhiệt

Để thiết lập thiết bị trao đổi nhiệt bấm phím F12, chọn thiết bị trao đổi nhiệt từ

UnitOps view hoặc chọn thiết bị trao đổi nhiệt từ Object Palette Để bỏ qua thiết bị trao đổi nhiệt, chọn Ignored check box HYSYS sẽ bỏ qua thao tác

(không tính toán dòng ra) tới khi khôi phục nó về trạng thái hoạt động

Sau đây là một số tính năng quan trọng của Heat Exchanger trong mô phỏng

động :

• Một lựa chọn áp suất dòng mà thực tế mô hình dòng lưu thông quathiết bị trao đổi nhiệt theo áp suất hệ của nhà máy Trường hợp ngượcdòng có thể được mô hình hóa

• Việc lựa chọn giữa Một mô hình Basic and Detailed Heat Exchanger.Sắp xếp thông tin Detailed Heat Exchanger có thể được sử dụng để tínhtoán hệ số truyền nhiệt tổng thể và tôn thất áp suất qua Heat Exchanger

• Một mô hình động, tính toán mức độ trong vỏ Heat Exchanger dựatrên hình dạng và định hướng của nó

• Một mô hình mất nhiệt phải kể đến truyền nhiệt đối lưu và truyền nhiệtdẫn điện xảy ra trên thành vỏ Heat Exchanger

4.3.1 Nguyên lý

Heat Exchanger tính toán dựa trên cân bằng năng lượng của dòng nóng và

lạnh Trong biểu thức dưới đây, dòng nóng cung cấp nhiệt năng cho dòng lạnh

Sai số cân bằng = (M lạnh ( H ra - H vào ) lạnh -Q r ) – (M nóng .(H vào -H ra ) nóng -Q m ) (4.19)

Trong đó: M : Lưu lượng khối lượng dòng

Chỉ số dưới nóng và lạnh được ký hiệu cho dòng nóng và dòng lạnh, còn vào

và ra được ký hiệu cho dòng vào và dòng ra.

Nhiệt năng Heat Exchanger có thể được xác định từ hệ số truyền nhiệt toàn

phần, diện tích bề mặt truyền nhiệt và chênh lệch nhiệt độ logarit:

Q =U.A T LM F t (4.20) Trong đó U: Hệ số truyền nhiệt toàn phần

A: Diện tích bề mặt truyền nhiệt

T LM : Chênh lệch nhiệt độ logarit (LMTD)

Q = nhiệt truyền từ phía ống vào bên trong vỏ

V = thể tích vỏ hoặc ống

Qloss đặc trưng cho nhiệt bị mất từ bề mặt vỏ của Heat Exchanger động Để biết

Pressure Drop

Tổn thất áp suất của Heat Exchanger có thể được xác định trong một trong bacách:

• Chỉ định tôn thất áp suất

• Tính toán tôn thất áp suất dựa vào hình dạng và cấu hình của Heat Exchanger

• Xác định một mối quan hệ áp suất dòng chảy trong Heat Exchanger bằngcách

cho Heat Exchanger Xác định phương pháp tính toánPressure Drop trong nhóm Dynamic Specifications trênSpecs page của tab Dynamics Bạn cũng có thể xác định các