Расчет технологической схемы работы бензольного отделения в стационарном и динамическом режимах с помощью программы Хайсис

полной конденсации паров устанавливается теплообменник Т-4.

Конденсация происходит за счет охлаждающей воды, входящей в трубное пространство теплообменника.

Холодное масло 2 в дальнейшем нагревается до целевой температуры в двух последовательно соединенных теплообменниках Т-2 и Т-3.

Задав все необходимые параметры для потока – горячее масло 1, устанавливается насос НК-2 для повышения давления данного потока.

Следующее оборудование, которое нужно установить для охлаждения горячего масла – это воздушный холодильник. С помощью этой операции программа Хайсис позволяет рассчитывать охлаждение (или нагрев) технологического потока атмосферным воздухом. Подача воздуха на пучки труб осуществляется с помощью одного или нескольких вентиляторов. Расход воздуха может быть задан или рассчитан.

После воздушного холодильника горячее масло 4 охлаждается в теплообменнике Т-5 за счет охлаждающей воды.

Для того, чтобы повысить давление потока – горячее масло 5 до 100 кПа, необходимо установить насос НК-3.

Конечные результаты для потока горячее масло 6 представлены ниже.

На рисунке 3.1 представлена Хайсис-модель работы бензольного отделения нефтехимического завода.

Основные результаты полученных потоков и оборудования приведены в приложении А.

Рисунок 3.1 – Хайсис-модель работы бензольного отделения

4 ОПТИМИЗАЦИЯ

Система Хайсис имеет встроенную программу оптимизации по многим переменным [4-8]. После того, как схема построена и рассчитана, с помощью оптимизатора можно найти оптимальные условия, которые минимизируют или максимизируют некоторую целевую функцию. Объектно-ориентированная структура программы Хайсис делает оптимизатор исключительно мощным средством, поскольку он обеспечивает доступ к очень широкому диапазону технологических переменных.

Оптимизатор имеет свою собственную электронную таблицу, которая позволяет задавать целевую функцию, а также любые функции, используемые в качестве ограничений. Можно, например, построить целевую функцию, которая максимизирует доход или минимизирует величину произведения коэффициента  теплопередачи на поверхность теплообмена.

Для вызова оптимизатора нужно зайти в меню Расчет, выбрать пункт Оптимизатор или нажать <F5>.

В специализированном окне оператора на закладке переменные задаются переменные, которые будут варьироваться Оптимизатором. Здесь же задаются нижние и верхние границы изменения переменных.

Для задания целевой функции необходимо зайти в электронную таблицу. Целевой функцией будет являться прибыль, получаемая от работы бензольного отделения. Прибыль будет исходить из цен представленных ниже:

хладоагент – 15 $ за 1 ккал/час;

холодное масло – 20 $ за 1 кг;

горячее масло – 30 $ за 1 кг.

Для завершения конфигурирования оптимизатора нужно вернуться в специализированное окно оптимизатора на закладку Функции, на которой уточняется целевая функция и ограничения, определенные в электронной таблице. Целевой функцией является прибыль и она должна быть максимальной.

На закладке Параметры значение, принятое по умолчанию, оставляется неизменным.

На закладке Монитор регистрируется итерационный расчет. После нажатия на кнопку Старт, оптимизатор начнет расчет.

5 РАСЧЕТНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ

Для того, чтобы провести расчетное исследование, из Книги данных нужно выбрать переменную, которая будет изменяться.

На закладке Переменные выбираются те переменные, которые будут