3.2 Aspen HYSYS压缩机动态建模 - 通过一个例子介绍项目实施注意事项

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静态模型搭建
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定义物性包和组分
• 根据不同的流程模拟情况，确认可以采用的物性包
– 本例工艺介质为天然气，因此采用Peng-Robinson方程
阀门模拟
• 需要获取的参数
– 阀门CV值（或其他阻力系数） – 阀门特性（线性、快开、等百分比等） – 开关类型（First Order、线性） – 开关速度（如1 in/sec) – 阀门失效状态（FO/FC/FH/None）
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容器设备模拟
• 需要获取的参数为
– 类型（立式、卧式、球罐等） – 尺寸参数 – 其他
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换热设备
• 换热设备所需获取的参数有：
– 换热器类型（管壳式、板式、空冷等） – UA值 – 设计流量 – 阻力系数 – 容积大小 – 散热
整个工艺流程模型
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目录
• 数据需求概览 • 静态模型搭建 • 动态模型搭建 • 工况研究
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工况研究
管道模拟
• 主要模拟管道压降及容积效应 • 需要获取的参数为：
– 管道单线图 – 统计管道尺寸、管件数量及类型 – 高度变化
– 管道材质或粗糙度 – 散热系数
• 根据计算的目的选择计算方法 • 可用罐子和阀门对管道进行简单模拟
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静态模拟
• 建议对模型先进行静态模拟
– 目的：验证物料平衡，节省时间 – 可忽略
• 建立完静态之后，可以直接采用内置 的Compressor Surge进行动态研究
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目录
• 数据需求概览 • 静态模型搭建 • 动态模型搭建 • 工况研究
• 确认工艺介质组分列表
– PFD 及 H&MB – 装置的实验室分析或现场分析仪 – 其他
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定义进料
• 根据项目情况，定义进料：
– 组分百分比 – 温度、压力、流量
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控制器
• 控制器需要的获取的参数
– 控制变量（PV Source） – 受控设备（OP Object） – 正反作用 – 量程 – SP
• 可调参数：
– PID参数
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• 设置Event Schedule对不同的操作进行模拟 • 需要的资料：
– 操作描述、控制描述、控制策略等
• 观测动态过程，找出不合理的地方并进行改善
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谢谢！
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• 可根据项目情况进行简化
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压缩机及其喘振控制系统
• 压缩机设备所需获取的参数：
– 性能曲线 – 开车速率曲线 – 所有部件的转动惯量、齿轮传动比 – 能量与扭矩的性能曲线
• 喘振控制系统所需获取的参数
管道单线图等 阀门类型、尺寸、响应时间、控制作用等 分离设备、压缩机、换热器等 包括DCS、ESD联锁、压缩机喘振控制等 正常开车、正常停车、联锁停车、操作切换等 ……
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目录
• 数据需求概览 • 静态模型搭建 • 动态模型搭建 • 工况研究
– 喘振线 – 控制线 – 快开线 – PID控制参数 – 快开速度
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控制策略
• 控制策略所需要的数据：
– 详细的操作方法 – 工艺控制描述 – 控制策略或控制逻辑 – 因果逻辑图标（通常为ESD）
目录
• 数据需求概览 • 静态模型搭建 • 动态模型搭建 • 工况研究
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数据需求概览
数据需求列表 PFD P&ID 管道数据 阀门数据 设备数据 控制策略 工况描述 其他
描述 获取基本流程及H&MB数据，或现实操作数据
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全流程动态模拟
• 需要P&ID图，用于进行详细模拟
– 模拟P&ID图里涉及的所有设备 – 可以根据项目目的进行简化
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安全 – HYSYS压缩机动态建模
通过一个例子介绍项目实施注意事项
Marvin Zhu Nov 2015
联系方式
Marvin Zhu
Senior Business Consultant
Email: Marvin.Zhu@aspentech.com Phone: 18612033372
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