Bài tập lớn môn tin chuyên ngành

Bài tập lớn môn: Tin chuyên ngành Exercise : Piping simulation Dòng khí tự nhiên condensate trộn lẫn dẫn qua đường ống dài 27.735 tới phân xưởng chế biến Trên quãng đường trên, hỗn hợp dòng kết hợp với dòng gas từ phân xưởng sản xuất Hãy xây dựng hệ mơ q trình dựa vào thơng tin cho đây: • Đường ống dài 24075 đường ống 200DN chia làm phần Phần ống • • • • thứ nằm ngang, dài 7315 Phần thứ hai ống uốn 45 Phần ống thứ ba dài 7620 có độ chênh chiều cao 150 Phần ống thứ tư nằm ngang, dài 9140 Dòng gas thứ hai trộn vào hỗn hợp sau kết thúc 24075 đường ống thứ Sau dòng gas thứ hai trộn vào, đường ống chuyển thành loại ống 300DN kéo dài thêm 3660, đưa hỗn hợp tới phân xưởng chế biến Nhiệt độ môi trường đường ống thứ nhất: phần - 10, phần - 5, phần - -1 Nhiệt độ môi trường 5, với nhiệt độ đường ống thứ hai dẫn trực tiếp với phân xưởng chế biến Hệ số truyền nhiệt (HTC) tính tốn Hysys dựa vật liệu Thép cacbon A134, ống có mối hàn, chơn sâu 600mm đất sét khơ Tên dòng Nhiệt độ () Áp suất (bar) Tốc độ dòng Thành phần CO2 N2 C1 C2 C3 iC4 nC4 iC5 nC5 nC6 nC7 Condensate 24 42 121 Gas 38 42 410 Phần mole % 0.1 0.5 84.3 5 1.5 1.5 0.7 0.3 0.5 0.5 0 3.5 3.5 15 15 14 11 11 23 10 35 9440 0.1 0.8 85 6.5 3.7 1 0.6 0.4 0.5 0.5 Bài tập lớn môn: Tin chuyên ngành Cơ sở liệu thiết kế mô đường ống Định nghĩa sở mô Với nguồn nguyên liệu hỗn hợp khí CO2, NO2, CH3, C2H6 , C3H8, n-C4H10, i-C4H10, i-C5H12, n-C5H12, C6H14, C7H16 dòng condersat Sử dụng mơ hình nhiệt động Peng - Robinson  Dòng khí ngun liệu đầu vào nhập với giá trị bảng : Bảng : Các giá trị nhiệt độ, áp suất, tốc độ dòng thành phần cấu tử dòng ngun liệu khí Name Gas Worksheet Condition Temperature Pressure Molar Flow Composition CO2 Nitrogen Methane Ethane Propane i-Butane n-Butane i-Pentane n-Pentane n-Hexane n-Heptane 38 4200 410 0.002 0.005 0.843 0.050 0.050 0.015 0.015 0.007 0.003 0.005 0.005  Dòng nguyên liệu Condersat nhập với giá trị bảng 2: Bảng : Các giá trị nhiệt độ, áp suất, tốc độ dòng thành phần cấu tử dòng nguyên liệu condersat Name Condensate Condition Temperature Pressure 24 4200 Worksheet Bài tập lớn môn: Tin chuyên ngành Molar Flow Composition CO2 Nitrogen Methane Ethane Propane i-Butane n-Butane i-Pentane n-Pentane n-Hexane n-Heptane 0.307 0.000 0.000 0.035 0.035 0.150 0.150 0.140 0.110 0.110 0.230 0.040  Dòng nguyên liệu bổ xung (dòng 3) nhập với giá trị bảng 2: Bảng : Các giá trị nhiệt độ, áp suất, tốc độ dòng thành phần cấu tử dòng nguyên liệu bổ xung Name Worksheet Condition Temperature Pressure Molar Flow Composition CO2 Nitrogen Methane Ethane Propane i-Butane n-Butane i-Pentane n-Pentane n-Hexane n-Heptane 10 3500 6.168 0.001 0.008 0.850 0.065 0.037 0.010 0.010 0.006 0.004 0.004 0.005 Thiết bị Mixer Bài tập lớn môn: Tin chuyên ngành Với dòng ngun liệu dòng khí dòng condersat, với nhiệt độ áp suất dòng sau : Hình 1: Nhiệt độ áp suất dòng nguyên liệu cho thiết bị trộn MXSP-01 Trong thiết bị MXSP-01 ta cung cấp số thông tin giá trị bảng Bảng 3: Một số thông tin cung cấp thiết bị trộn MXSP-01 Name MXSP-01 Design Connections Inlets Gas Condensate Oulet Kết mơ thiết bị trộn MXSP-01 cho hình bảng 4 Bài tập lớn môn: Tin chuyên ngành Hình : Nhiệt độ, áp suất, lưu lượng dòng sản phẩm nguyên liệu thiết bị trộn MXSP-01 Bảng 4: Thành phần pha dòng sản phẩm Name CO2 Nitrogen Methane Ethane Propane i-Butane n-Butane i-Pentane n-Pentane n-Hexane n-Heptane Mole Fraction 0.0020 0.0050 0.8424 0.0500 0.0501 0.0151 0.0151 0.0071 0.0031 0.0052 0.0050 Composition Vapour Phase 0.0020 0.0050 0.8485 0.0501 0.0495 0.0146 0.0144 0.0064 0.0027 0.0039 0.0028 Liquid Phase 0.0008 0.0004 0.1754 0.0404 0.1094 0.0664 0.0865 0.0788 0.0419 0.1476 0.2524 Thiết bị đường ống Pipe-1 Nguồn nguyên liệu đường ống sản phẩm thiết bị trộn MXSP-01 với thành phần dòng, áp suất nhiệt độ hình bảng Thiết lập PIPE SEGMENT Bài tập lớn môn: Tin chuyên ngành  Tab Design  Trang Connection nhập số thông tin bảng 5: Bảng 5: Một số thông tin cần nhập trang Connection Name Pipe-1 Design Connections Inlet Outlet Enegy Q-1 Kết sau nhập thông tin :  Trang Parameters ta chọn phương pháp gradien để tính tốn cho dòng hai pha (VL) Beggs and Brill (1973) Bài tập lớn mơn: Tin chun ngành Các trang lại ta nhập thêm liệu  Rating Tab - Trang Sizing nhập giá trị cho bảng Bảng 6: Các giá trị cần nhập trang Sizing Sizing Segment Fitting/Pipe Length/Equivalent Length Elevation Change Pipe Schedule Diameter Nominal (DN) Pipe 7315 Các đoạn ống Elbow 45 Pipe Std 7620 0 150 Schedule 80 200 DN 203.2mm Kết nhập giá trị liệu sau : Pipe 9140 Bài tập lớn môn: Tin chuyên ngành - Trang Heat Transfer nhập giá trị cho bảng Bảng : Các giá trị cần nhập trang Heat Transfer Ambient Temperature Ambient Temperature Correlation Insulation Thermal Conductivity Thickness Ambient Medium Ground Type Buried Depth Heat Transfer Segment HTC 10 Estimate HTC HTFS User Specified 0.19 19 Ground Dry Clay 600 Include Inner HTC Include Outer HTC Kết nhập giá trị trang Heat Transfer -1 Bài tập lớn môn: Tin chuyên ngành Sau nhập đầy đủ giá trị đường ống kết (dòng 2) cho bảng hình Hình 3: Các thơng số nhiệt độ, áp suất lưu lượng dòng nguyên liệu sản phẩm thiết bị đường ống PIPE-01 Bài tập lớn môn: Tin chuyên ngành Bảng 9: Thành phần pha dòng sản phẩm Name CO2 Nitrogen Methane Ethane Propane i-Butane n-Butane i-Pentane n-Pentane n-Hexane n-Heptane Mole Fraction 0.0020 0.0050 0.8424 0.0500 0.0501 0.0151 0.0151 0.0071 0.0031 0.0052 0.0050 Composition Vapour Phase 0.0020 0.0052 0.8732 0.0495 0.0440 0.0109 0.0097 0.0031 0.0011 0.0008 0.0003 Liquid Phase 0.0011 0.0004 0.2114 0.0601 0.1745 0.1003 0.1245 0.0893 0.0432 0.0938 0.1012 Thiết bị trộn MXSP-02 Nguyên liệu thiết bị dòng sản phẩm từ đường ống dòng bổ xung 3, với thành phần tính chất nêu phần Bảng 10: Một số thông tin cung cấp thiết bị trộn MXSP-02 Name MXSP-02 Design Connections Inlets Oulet Thành phần pha, áp suất nhiệt độ dòng sản phẩm từ thiết bị trộn MXSP-01 trình bày bảng 11 hình 10 Bài tập lớn mơn: Tin chun ngành Hình 4: Các thông số áp suất, nhiệt độ tốc độ dòng nguyên liệu sản phẩm thiết bị trộn MSXP-02 Bảng 9: Thành phần pha dòng sản phẩm Name CO2 Nitrogen Methane Ethane Propane i-Butane n-Butane i-Pentane n-Pentane n-Hexane n-Heptane Mole Fraction 0.0020 0.0050 0.8424 0.0500 0.0501 0.0151 0.0151 0.0071 0.0031 0.0052 0.0050 Composition Vapour Phase 0.0020 0.0052 0.8738 0.0496 0.0440 0.0108 0.0096 0.0029 0.007 0.0003 0.0003 Thiết bị đường ống PIPE-02 11 Liquid Phase 0.0011 0.0004 0.1926 0.0583 0.1765 0.1037 0.1294 0.0931 0.0450 0.0966 0.1013 Bài tập lớn môn: Tin chuyên ngành Nguyên liệu dòng sản phẩm thiết bị trộn MXSP-02 có tính chất, nhiệt độ áp suất phần Thiết lập PIPE SEGMENT  Tab Design - Trang Connection nhập số thông tin bảng 12: Bảng 12: Một số thông tin cần nhập trang Connection Design Connections Inlet Outlet Enegy Q-2 Thông tin trang xuất hình - Trang Parameters ta chọn phương pháp gradien để tính tốn cho dòng hai pha (VL) Beggs and Brill (1973) 12 Bài tập lớn môn: Tin chuyên ngành  Rating Tab - Trang Sizing nhập giá trị cho bảng 13 Bảng 13: Các giá trị cần nhập trang Sizing Sizing Segment Fitting/Pipe Length/Equivalent Length Elevation Change Pipe Schedule Diameter Nominal (DN) Pipe 3660 Schedule 80 13 Bài tập lớn môn: Tin chuyên ngành - Trang Heat Transfer nhập giá trị cho bảng 14 Bảng 14 : Các giá trị cần nhập trang Heat Transfer Heat Transfer Segment HTC Ambient Temperature Estimate HTC Ambient Temperature Correlation Insulation Thermal Conductivity Thickness Ambient Medium Ground Type Buried Depth HTFS User Specified 0.19 19 Ground Dry Clay 600 Include Inner HTC Include Outer HTC Dòng sản phẩm từ thiết bị có thành phần pha, nhiệt độ áp suất trình bày hình bảng 15 14 Bài tập lớn mơn: Tin chun ngành Hình 5: Các thơng số nhiệt độ, áp suất lưu lượng dòng nguyên liệu sản phẩm thiết bị đường ống PIPE-02 Bảng 15: Thành phần pha dòng sản phẩm Name CO2 Nitrogen Methane Ethane Propane i-Butane n-Butane i-Pentane n-Pentane n-Hexane n-Heptane Mole Fraction 0.0020 0.0050 0.8424 0.0500 0.0501 0.0151 0.0151 0.0071 0.0031 0.0052 0.0050 Composition Vapour Phase 0.0020 0.0052 0.8728 0.0496 0.0443 0.0110 0.0098 0.0030 0.0011 0.0008 0.0003 Kết mô Kết mơ q trình trình bày 15 Liquid Phase 0.00011 0.0004 0.1906 0.0574 0.1740 0.1029 0.1288 0.0939 0.0456 0.0990 0.1065 Bài tập lớn môn: Tin chuyên ngành - Với điều kiện dòng - Thành phần pha 16 Bài tập lớn môn: Tin chuyên ngành 17 Bài tập lớn môn: Tin chuyên ngành Phụ Lục Phụ lục : Sơ đồ mô đường ống Phụ lục : Thông số hoạt động thiết bị 18 Bài tập lớn môn: Tin chuyên ngành Phụ lục : Thông số hoạt động dòng 19 ... 0.0939 0.0456 0.0990 0.1065 Bài tập lớn mơn: Tin chun ngành - Với điều kiện dòng - Thành phần pha 16 Bài tập lớn môn: Tin chuyên ngành 17 Bài tập lớn môn: Tin chuyên ngành Phụ Lục Phụ lục : Sơ... Beggs and Brill (1973) 12 Bài tập lớn môn: Tin chuyên ngành  Rating Tab - Trang Sizing nhập giá trị cho bảng 13 Bảng 13: Các giá trị cần nhập trang Sizing Sizing Segment Fitting/Pipe Length/Equivalent... nhiệt độ hình bảng Thiết lập PIPE SEGMENT Bài tập lớn môn: Tin chuyên ngành  Tab Design  Trang Connection nhập số thông tin bảng 5: Bảng 5: Một số thông tin cần nhập trang Connection Name Pipe-1