1. Start. Logg deg inn på maskinen, klikk HYSYS-logoen og vent til programmet er lastet inn (søk på HYSYS dersom den ikke ligger på skrivebordet).

Transkript

1 Om å komme i gang med HYSYS (Ver.3.2.) HYSYS er et program for prosessberegninger. Når du har startet programmet definerer du inngangsstrømmene, komponenter som inngår i prosessen, hvilke termodynamiske "motorer" som skal brukes ved beregningene, prosessflytskjemaet samt hovedspesifikasjoner for de enkelte prosessenhetene som inngår. Deretter tar programmet seg av alle de tidkrevende beregningene underveis (under din kyndige ledelse, selvsagt). Det følgende er en elementær oppskrift på hvordan du kommer i gang med din første beregning. Deretter er du selv den beste læremesteren ved at du bruker dine kjemitekniske kunnskaper, prøver deg fram trinn for trinn med HYSYS og konsulterer "Help"-funksjonen om noe skjærer seg. Generelt gjelder at dobbeltklikk på venstre mus-knapp når pekeren står på strømmer eller prosessenheter vanligvis åpner vinduer for kontroll eller innlegging av data for vedkommende enhet, mens klikk på høyre mus-knapp åpner for nye menyer. 1. Start. Logg deg inn på maskinen, klikk HYSYS-logoen og vent til programmet er lastet inn (søk på HYSYS dersom den ikke ligger på skrivebordet). 2. Start av ny simulering: Velg File New Case som åpner Simulation Basis Manager (SMB). 3. Legg inn komponentene. Du står nå på klikkefløyen Components. Add i vinduet gir deg Components available --- som viser komponentene i databasen. Du kan nå legge inn de komponentene som inngår i simuleringen ved enten å dobbeltklikke på komponentnavnet eller ved å skrive navn eller kjemisk formel (skift da over til Formula) i skrivefeltet over lista. Oftest hopper da komponenten til topps på lista før du har skrevet hele navnet. (Du kan her f.eks. velge komponentene n-hexane, nnonane og n-c15.) Gå tilbake til SMB ved å lukke vinduet.

2 4. Legg inn termodynamikk-pakke. Klikk fløyen Fluid pkg Add og f.eks. EOS (står for "Equation of state", som inneholder beregningsmetoder for tilnærmet ideelle systemer) hvor du f.eks kan velge Peng Robinson som blir din Basis 1 Hvis du skal legge inn komponenter som ikke finnes i databanken eller oljefraksjoner må du klikke deg inn på Hypotheticals eller Oil manager og følge oppskriftene der. Hvis du har reaksjoner i simuleringen legges disse inn nå via klikkefløyen Reactions. Her må du følge Add-knappene fra venstre mot høyre: Add components Add reactions og til slutt Add to FP. (FP = Fluid Package) Gå tilbake til SMB.

3 5 Enter simulation environment åpner PFD (Process flow diagram)-vinduet. Til høyre er der et tablå med de mest vanlige prosessenhetene samt noen hjelpefunksjoner. Du kan peke på den enheten du ønsker, aktivere den med et klikk, flytte pekeren til ønsket posisjon på PFD-vinduet og klikke på nytt. Enheten dukker da fram og du kan flytte den som du vil så lenge pekeren står på symbolet og du holder venstre musknapp nede. Du kan også forandre størrelsen ved hjelp av styrepunktene på ramma rundt enheten. En mer fullstendig liste over alle tilgjengelige enheter finner du under menyen Flowsheet Add operation på toppen av vinduet 5. Velg i første omgang en enkel gass-væske separator for å simulere en flash. Klikk på symbolet, flytt pekeren over i PFD-vinduet, klikk på nytt og du får fram en rød tank. Over PFD-vinduet er det noen symboler som ser ut som en stor H. Velg symbolet lengst til venstre (Attach mode) og legg inn inngangs og utløpsstrømmer ved å holde venstre museknapp nede og trekke pekeren ut fra de blå feltene på separatoren. Ved å dobbeltklikke på pila på enden av inn-strømmen får du opp et vindu der du kan legge inn data. Generelt: Du kan skrive inn data i alle felter med blå skrift. Felt med svart skrift er beregnede eller predefinerte data og kan ikke endres av deg. Definer inngangsstrømmen: Temp = 100 oc, trykk =100 kpa (= 1 bar) og massestrøm f.eks. 20 kmol/h. Nå mangler bare sammensetning av strømmen, så du dobbeltklikker på det feltet der du la inn mengden og du får opp et vindu for å definere sammensetningen, f.eks. molfraksjoner på 0.25 for n-hexane, 0.5 for n-nonane og 0.25 for n-c15.

4 For å sikre at molbrøkene summerer til akkurat 1.0 kan du trykke Normalize før du går tilbake til flytskjemaet. Så snart dette er gjort og du trykker OK vil programmet beregne flashen. Alle strømmene blir mørkeblå og separatoren blir grå. Dette er signalet på at beregningen er utført. Resultatene kan leses enten ved å dobbeltklikke på de enkelte strømmene eller ved å klikke fram Workbook fra hovedmenyen. Der får du en oversikt over alle strømmene samtidig. Du kan også legge data direkte inn i Workbook i de blå feltene. Nå kan du leke deg litt med å dobbeltklikke forskjellige steder eller klikke fram nye menyer som er synlige og du kan aktivere en masse opplysninger om de forskjellige strømmene. Et nyttig tips: Kokepunktet for en strøm finnes ved å definere Vapour fraction = 0.00 sammen med enten trykk eller temperatur i fødespesifikasjonen. Duggpunktet finnes tilsvarende ved å definere Vapor fraction =1.00. Nå kan du gå videre og legge inn nye prosessenheter på de ut-strømmene du har fra separatoren, f.eks Heater eller Cooler, nye separatorer, pumper på væskestrømmer, kompressorer på gass-strømmer osv. For pumper trenger du vanligvis bare å definere utløpstrykket, for en kompressor det samme, eller du kan definere tilført energimengde.

5 Alle prosessenheter som ikke har fått lagt inn nødvendige data er røde. Ved å klikke på symbolet vil du vanligvis få en melding om hva som mangler i feltet nederst på skjermen. Husk på at alle strømmer først skal ha et navn, deretter kommer krav om data som gjør at enheten kan beregnes, f.eks utløpstrykket eller energitilførselen til en pumpe (aldri begge deler, beregningsapparatet må ha minst en frihetsgrad) Tre viktige hjelpefunksjoner (symbolene R, S og A nederst på vinduet med enhetsoperasjoner): RECYCLE, R : Beregninger av retursløyfer er iterative. Hvis en massestrøm i returneres til et tidligere punkt i flytskjemaet må den koples tilbake gjennom en RECYCLE. Dette er et regneverktøy som hjelper til med å iterere inntil beregningen konvergerer (finner en løsning med en feil som er mindre enn en definert verdi). Recycle operatoren bytter ut resultatene fra forrige beregning på sløyfen med de nyeste og sjekker samtidig for konvergens. SET, S : En massestrøm eller egenskap kan relateres til den samme egenskapen i en annen strøm ved hjelp av SET. Kan f.eks. brukes til å sette minimum temperaturtilnærming mellom de to strømmene i enden av en varmeveksler. Den virker som en lineær funksjon Y = a X + b der den nye verdien,y, er et multiplum, a, av den definerte verdien,x, pluss et eventuelt tillegg, b. Om man for eksempel ønsker at temperaturen i den varme utløpsstrømmen i en motstrøms varmeveksler (Tvarm, ut) skal være 10 grader høyere enn den kalde innløpsstrømmen (Tkald,inn) så vil SET-funksjonen se ut slik: (Tvarm, ut) = 1 * (Tkald,inn) + 10 ADJUST, A: Dette er i prinsippet en tilbakekoplet regulering. Du kan regulere en hel rekke parametre i en strøm, f.eks. trykk, temperatur, sammensetning eller annet ved å få programmet til å variere på en tidligere størrelse som på virker den valgte. En svært nyttig funksjon. Vær også oppmerksom på at det er et regneark tilknyttet HYSYS der du kan hente inn enkeltdata fra simuleringen, foreta regneoperasjoner på dem og re-eksportere dem inn i HYSYS. Et par tips om gjennomføring av beregningene 1. Du kan gjerne plassere alle enhetsoperasjonene som du har bruk for på skjermen når du starter, men ikke forsøk å gjøre alt ferdig til beregning med en gang. Start med å legge inn data for inngangsstrømmene og få beregningen på den første enheten til å konvergere (fargen på strømmene ut fra enheten går fra lyseblå til mørkeblå). Deretter legger du inn enhet etter enhet, eventuelt grupper av enheter om dette er mer naturlig, og lar programmet beregne utstrømmene etter hvert. OBS: Vær svært forsiktig med å legge inn data (f.eks. en massestrøm eller sammensetning) på strømmer inne i flytskjemaet selv om du mener du kjenner disse. HYSYS må få lov til å regne ut verdiene. Om du søker et gitt resultat må du heller bruke f.eks. ADJUST til å variere en parameter (ofte et trykk eller en temperatur) som påvirker resultatet i ønsket retning. 2. Om programmet kjører seg fast (det hender i blant når du underveis endrer på inngangsparametre i en større simulering) så får du meldingen "Consistency error". Dette kan skyldes at siden HYSYS kan hente data fra begge retninger i flytskjemaet, så kan data fra en tidligere beregning ligge og blokkere beregningen videre fordi de ikke stemmer med de nye dataene. Da hjelper det ofte å slette midlertidig den strømmen som blokkerer. Ellers: Bruk Help-funksjonen, den er velutviklet og nyttig.

6 Andre nyttige funksjoner Temperatur og trykk langs rørledning For å finne temperatur og trykkprofiler langs en rørledning, dobbeltklikker du på rørledningen, klikk på performance og deretter profiles, view profile og Plot. Her kan du legge inn det du vil ha, for eksempel lengde, elevasjon og varmeovergangskoeffisient.

7 Fasekonvolutter og kritiske temperaturer Klikk på den strømmen du ønsker fasekonvolutt for. Gå på attachments, deretter utilites. Klikk create, envelope utility, gå på performance for plot. Nyttige tips tilslutt: 1) Påse at solveren er aktiv (=grønt lys) dersom HYSYS ikke utfører beregninger.

8 2) Mange prosessenheter krever at du definerer energistrømmer ut fra prosessenheten, i tillegg til massestrømmene. Dette gjøres også i «attach mode». 3) Lagre arbeidet ditt underveis. HYSYS kan slå seg vrang!