HYSYS应用教程 第三讲Moudle
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HYSYS应用基础教程
大庆石化总厂培训中心仿真
第三章 冷冻气厂流程
教学目的：
利用HYSYS搭建一个冷冻气厂
教学内容：
安装并收敛换热器 学习使用逻辑操作模块：
教学重点：
安装并收敛换热器
教学难点：
逻辑操作模块的使用
-2-
HYSYS应用基础教程
第三章 冷冻气厂流程
流程综述：
定义换热规定： 选择规定类型 输入规定值
激活规定
HYSYS应用基础教程
-9-
第三章 冷冻气厂流程
流程搭接：
完成流程 查看计算结果
HYSYS应用基础教程
-10-
第三章 冷冻气厂流程
平衡模块：
不模拟实际的生产设备，是逻辑运算工具。 可将入口物流的信息传递到出口物流上。 根据用户所作的选择，可完成能量及物料平衡。
改变物流4的压力。 考察所有压缩机对能量的总需求。
HYSYS应用基础教程 -20-
HYSYS应用基础教程
-7-
第三章 冷冻气厂流程
换 热 器：
换热规定：
• 热平衡。是Hysys必加规定，且Heat Balance=0
• 温度 （T） • 最小温差 （MinApproach） • UA。 • 对数平均温差LMTD。
HYSYS应用基础教程
-8-
第三章 冷冻气厂流程
流程搭接：
Gas To LTS T=-10C
Sales gas spec: HC dewpoint T < -15C (5F) at 6000kPa 请大家将文件保存为Gasplant.hsc
HYSYS应用基础教程 -3-
第三章 冷冻气厂流程
换 热 器：
换热器进行管、壳两侧的如下计算：
物料平衡计算:进料=出料
能量平衡计算:[Mcold(H)cold-Qleak]-[Mhot(H)hot-Qloss]=平衡允差 可以算出 T, P, Duty,Flow,UA以及LMTD。
其中: Duty = K*A*LMTD
UA = K*LMTD, 对于一个确定的换热器而言, UA是
一个体现其单位面积换热能力的常数。
Adjust
因变量
HYSYS应用基础教程
-15-
第三章 冷冻气厂流程
流程搭接：
选择调整变量(自) 选择目标变量(因) 给出调整目标
HYSYS应用基础教程
-16-
第三章 冷冻气厂流程
参数规定：
方法: 割线法（Secant），收敛较慢但容易收敛。 拓宽法（Broaden），收敛较快但容易发散。 允差: Error=|因变量-目标植|<Tolerance。 太大计算不精确，太小则不易收敛 步长: 步长太小则模型收敛较慢，建议不要用得太小 最小值及最大值: 二者确定迭代计算的范围。 迭代次数: 根据最大值、最小值以及步长来确定迭代次数.
物流的露点由组成决定，改变组成只有改变后冷的温度。
HYSYS应用基础教程 -13-
第三章 冷冻气厂流程
调整模块：
是一个逻辑运算工具。
通过变化一个物流变量的值（自变量/调整变 量）以满足其它物流或模块的要求值或规定 值（因变量/目标变量）。 自动反复地做试差，调整自变量直到因变量 满足用户规定的目标值。
么，看是让它往大变还是往小变。）
HYSYS应用基础教程 -19-
第三章 冷冻气厂流程
工况研究:
使用户有机会观察一个关键的过程变量是怎样 对模拟过程的变化作出反应。 相当于在小范围内把静态模拟变为动态模拟， 是多次重复性的模拟计算。 用第二章的Challenge示例研究改变第一段压缩 机出口压力对制冷循环所要求的总功率的影响。 示例文件：C3loop2.hsc
-5-
第三章 冷冻气厂流程
参 数页：
换热模式：
单 相
T
包含相变
H 用端点法（End-Point）
H 用权重法（Weighted）
将换热器分成不同区 域，精确计算LMTD
-6-
HYSYS应用基础教程
第三章 冷冻气厂流程
流程搭接：
定义参数页 选择换热模式
• 端点法 • 权重法
输入操作参数
HYSYS应用基础教程
-14-
第三章 冷冻气厂流程
计算模式：
按照自变量的初值计算流程得到一个因变量的值
与用户规定的目标值进行比较,看差值是否小于允差
若小于允差则流程收敛 若大于允差，则根据用户给出的步长，对自变量的初 值作出调整 继续解算流程，直到算出的因变量的值与目标值相等。
自变量
Mole – 只传递每个组分的摩尔流量。 (物料平衡) Mass – 只传递质量流量。 (物料平衡) Heat – 只传递热量。 (能量平衡) Mole and Heat – 传递热量及摩尔流量。 (物/能平衡) Mass and Heat – 传递热量及质量流量。 (物/能平衡)
HYSYS应用基础教程
-11-
第三章 冷冻气厂流程
流程搭接：
连接平衡物流 定义平衡类型
HYSYS应用基础教程
-12-
第三章 冷冻气厂流程
调整模块：
从SalesGas物流的计算结果可知，在6000Kpa的大气 压力下，该物流的露点温度为-9.847℃，不能满足质量指 标HC dewpoint T < -15C ，想一下本流程中调整哪个变量 可以满足指标的要求，独立变量和目标变量分别是什么？
LMTD =（ T1 - T2 ）/ ln(T1/T2)
T1 = Thot, out-Tcold,in, T2 = Thot, in-Tcold,out
HYSYS应用基础教程 -4-
第三章 冷冻气厂流程
流程搭接：
定义连接页 输入名称 连接进料及产品
进入参数页
HYSYS应用基础教程
HYSYS应用基础教程
-17-
第三章 冷冻气厂流程
流程搭接：
选择调整方法 设定允差 给出步长
给出调整范围
给出迭代次数
HYSYS应用基础教程
-1Biblioteka Baidu-
第三章 冷冻气厂流程
收敛技巧：
在运行调整模块以前流程要先有解
调整变量(自)必须是一个用户输入变量(blue)
最好先手算试一下（不是真正的手算，而是手动 送值，比如说独立变量是温度的话，可以先把温 度提高一块，看怎么影响目标变量，再降低一点 看怎么影响，可以知道所设变量变化的区间是什
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第三章 冷冻气厂流程
教学目的：
利用HYSYS搭建一个冷冻气厂
教学内容：
安装并收敛换热器 学习使用逻辑操作模块：
教学重点：
安装并收敛换热器
教学难点：
逻辑操作模块的使用
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第三章 冷冻气厂流程
流程综述：
定义换热规定： 选择规定类型 输入规定值
激活规定
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流程搭接：
完成流程 查看计算结果
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第三章 冷冻气厂流程
平衡模块：
不模拟实际的生产设备，是逻辑运算工具。 可将入口物流的信息传递到出口物流上。 根据用户所作的选择，可完成能量及物料平衡。
改变物流4的压力。 考察所有压缩机对能量的总需求。
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换 热 器：
换热规定：
• 热平衡。是Hysys必加规定，且Heat Balance=0
• 温度 （T） • 最小温差 （MinApproach） • UA。 • 对数平均温差LMTD。
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流程搭接：
Gas To LTS T=-10C
Sales gas spec: HC dewpoint T < -15C (5F) at 6000kPa 请大家将文件保存为Gasplant.hsc
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第三章 冷冻气厂流程
换 热 器：
换热器进行管、壳两侧的如下计算：
物料平衡计算:进料=出料
能量平衡计算:[Mcold(H)cold-Qleak]-[Mhot(H)hot-Qloss]=平衡允差 可以算出 T, P, Duty,Flow,UA以及LMTD。
其中: Duty = K*A*LMTD
UA = K*LMTD, 对于一个确定的换热器而言, UA是
一个体现其单位面积换热能力的常数。
Adjust
因变量
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流程搭接：
选择调整变量(自) 选择目标变量(因) 给出调整目标
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第三章 冷冻气厂流程
参数规定：
方法: 割线法（Secant），收敛较慢但容易收敛。 拓宽法（Broaden），收敛较快但容易发散。 允差: Error=|因变量-目标植|<Tolerance。 太大计算不精确，太小则不易收敛 步长: 步长太小则模型收敛较慢，建议不要用得太小 最小值及最大值: 二者确定迭代计算的范围。 迭代次数: 根据最大值、最小值以及步长来确定迭代次数.
物流的露点由组成决定，改变组成只有改变后冷的温度。
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第三章 冷冻气厂流程
调整模块：
是一个逻辑运算工具。
通过变化一个物流变量的值（自变量/调整变 量）以满足其它物流或模块的要求值或规定 值（因变量/目标变量）。 自动反复地做试差，调整自变量直到因变量 满足用户规定的目标值。
么，看是让它往大变还是往小变。）
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第三章 冷冻气厂流程
工况研究:
使用户有机会观察一个关键的过程变量是怎样 对模拟过程的变化作出反应。 相当于在小范围内把静态模拟变为动态模拟， 是多次重复性的模拟计算。 用第二章的Challenge示例研究改变第一段压缩 机出口压力对制冷循环所要求的总功率的影响。 示例文件：C3loop2.hsc
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第三章 冷冻气厂流程
参 数页：
换热模式：
单 相
T
包含相变
H 用端点法（End-Point）
H 用权重法（Weighted）
将换热器分成不同区 域，精确计算LMTD
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第三章 冷冻气厂流程
流程搭接：
定义参数页 选择换热模式
• 端点法 • 权重法
输入操作参数
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计算模式：
按照自变量的初值计算流程得到一个因变量的值
与用户规定的目标值进行比较,看差值是否小于允差
若小于允差则流程收敛 若大于允差，则根据用户给出的步长，对自变量的初 值作出调整 继续解算流程，直到算出的因变量的值与目标值相等。
自变量
Mole – 只传递每个组分的摩尔流量。 (物料平衡) Mass – 只传递质量流量。 (物料平衡) Heat – 只传递热量。 (能量平衡) Mole and Heat – 传递热量及摩尔流量。 (物/能平衡) Mass and Heat – 传递热量及质量流量。 (物/能平衡)
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流程搭接：
连接平衡物流 定义平衡类型
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调整模块：
从SalesGas物流的计算结果可知，在6000Kpa的大气 压力下，该物流的露点温度为-9.847℃，不能满足质量指 标HC dewpoint T < -15C ，想一下本流程中调整哪个变量 可以满足指标的要求，独立变量和目标变量分别是什么？
LMTD =（ T1 - T2 ）/ ln(T1/T2)
T1 = Thot, out-Tcold,in, T2 = Thot, in-Tcold,out
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流程搭接：
定义连接页 输入名称 连接进料及产品
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第三章 冷冻气厂流程
流程搭接：
选择调整方法 设定允差 给出步长
给出调整范围
给出迭代次数
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第三章 冷冻气厂流程
收敛技巧：
在运行调整模块以前流程要先有解
调整变量(自)必须是一个用户输入变量(blue)
最好先手算试一下（不是真正的手算，而是手动 送值，比如说独立变量是温度的话，可以先把温 度提高一块，看怎么影响目标变量，再降低一点 看怎么影响，可以知道所设变量变化的区间是什