یک پدیده هم داریم تحت عنوان
gas blow by
که در مخازن باهاش سروکار داریم و تمایل نداریم که هوا و یا گاز همراه سیال وارد جریان مایع شود و ورتکس بریکر تاحدی این کار را انجام می دهد اما کار اصلی در این زمینه را low level switch انجام میدهد.

ء👤@Hojjat_Badri

🔹برج های تقطیر موجود در نرم افزار
aspen PLUS®

1-DSTWU
2-Distl
3-SCFrac
4-RadFrac
5-MultiFrac
6-PetroFrac
7-RateFrac
8-Extract

1-DSTWU
برای محاسبات سریع و ساده برای برج هایی با یک خوراک ورودی و ۲ محصول خروجی با کندانسورهای جزیی کاربرد داد
برج DSTWU در محاسباتش دبی مولی بخار و مایع در طول برج و فراریت نسبی را ثابت فرض میکند
این برج از روش های زیر در محاسباتش استفاده میکند:
روش Underwood: برای تخمین minimum reflux ratio
روش Win: برای تخمین زدن حداقل سینی لازم
روش Gililand: میزان Reflux ratio لازم برای تعداد سینی مشخص یا تعداد سینی لازم برای یک نسبت مشخص reflux ratio را پیدا میکند

2-Distl
برای برج های با یک جریان خوراک و دوجریان محصول کاربرد دارد
این برج محاسبات را با روش Edmister انجام میدهد،دبی بخار و مایع و فراریت نسبی در طول برج ثابت فرض میشود
اطلاعات لازم برای حل این برج ها نسبت دبی مولی و محصول بالای برج به دبی مولی خوراک و reflux ratio است

3-SCFrac
این برج برای شبیه سازی برج های تقطیر پیچیده با یک خوراک ورودی و یک جریان بخار ورودی(اختیاری) و هر تعداد محصول خروجی استفاده میشود
در SCFrac فرض براین است
۱-فراریت نسبی برای هرقسمت ثابت است
۲-دبی جریان مایع در طول برج ثابت است SCFrac یک برج شامل n محصول را به n-1 قسمت تقسیم‌میکنددر هر قسمت کاربرباید مقادیر:
فشارجریان محصول
تخمین دبی محصول یا نسبت محصول به خوراک را وارد کند
در واقع کاربران aspen PLUS برای برج های SCFrac باید (n-1)2 مشخصه را وارد کنندکه :
ایندکس جداسازی هرقسمت(تعداد سینی ها در رفلاکس کامل)
دبی یا ریکاوری مواد درجریان محصول نسبت به ورودی ان در خوراک
مقدار یک خاصیت که توسط Property set تعریف شده برای یک جریان محصول
تفاوت در خواص جریانات محصول
نسبت خواص یکسان برای جریان های محصول متفاوت

4-RadFrac
یک مدل دقیق برای شبیه سازی جداکننده های چند مرحله ای است این تجهیز میتواند موارد زیر را شبیه سازی کند
تقطیر
جذب
برج جذب ریبویلر دار
عریان سازی
برج عریان ساز ریبویلردار
تقطیر ازئوتروپی و استخراجی

برج RadFrac در شرایط زیر میتواند کار کند:
سیستم های دوفازی
سیستم های سه فازی
سیستم های با اختلاف دمای جوش زیاد وکم بین مواد
سیستم های با غیر ایده آلیته فاز مایع


در این برج کندانسور و ریبویلر ب عنوان سینی در نظر گرفته میشوند
یعنی سینی ۱ کندانسور و سینی اخر ریبویلر است
این طریقه نامگذاری در تمام برج های aspen plus یکسان هست

5-MultiFrac
یک مدل دقیق برای شبیه سازی برجهای جداسازی چندین مرحله ای است
کاربردهای عمده ان عبارت اند از
برج های شامل گرم شدن مراحل برج مثل برج های Petlyuk
برج های جداسازی هوا
ترکیب برج های دفع و جذب
برج های واحد اتیلن

6-PetroFrac
این برج ها مخصوص شبیه سازی برج های نفتی هستند
عمدتا از یک کوره،چندین Pumparound, و چند side stripper جانبی تشکیل شده اند

7-RateFrac
برج های RateFrac برای شبیه سازی و طراحی انواع برج های سینی دار و پر شده قابل استفاده هستن
این برج ها وجه تمایز اساسی با برج های RadFrac,PertoFrac, MultiFrac دارند

در برج های RadFrac,PetroFrac,MultiFrac
بازده سینی ها یا ارتفاع معادل پکینگ HETP توسط کابر وارد میشه
و معادلات موازنه جرم و انرژی اطراف سینی یا پرکن استفاده میشود
از انجایی که این بازده عمدتا تخمین هست بنابراین نتایج به دست اومده از این برج ها هم خطا دارن

اما در برج های RateFrac بازده با روش های حل برج محاسبه میشه
برج های RateFrac در هنگام شبیه سازی از اطلاعات سینی یا پکینگ و سیال داخل برج جهت محاسبه ضرایب انتقال جرم و انتقال حرارت استفاده میکنه و از این ضرایب هم برای حل معادلات موازنه جرم و انرژی استفاده میشود
بنابراین نیازی به وارد کردن بازده یا HETP توسط کاربر ندارند

8-Extract
از این برای فرایندهای استخراج مایع-مایع استفاده میشود،extract برای توزیع مواد بین دوفاز مایع میتواند یک مدل ضریب اکتیویته یا یک رابطه توزیع وابسته به دما (KLL) تعریف شده توسط کاربر استفاده کند
این برج در ۳ حالت زیر میتونه کار بکنه
حالت ادیاباتیک
با یک پروفایل مشخص دما در طول مراحل
با یک پروفایل مشخص حرارت در طول مراحل

🔹فایل شبیه سازی cooling tower در Aspen plus

👤 @farshadgolshan

🔷️cooling tower thermal Design

👤 @ahassimi

🔹 فایل شبیه سازی cooling tower در HYSYS

🔷مراحل تعریف نفت خام و یا برشهای نفتی در نرم افزار Aspen HYSYS :
👤@Ahassimi

1⃣ انتخاب Light End ها در قسمت انتخاب مواد (وقتی این آنالیز یعنی آنالیز مواد سبک را داشته باشیم که تقریباً می شه از اتان تا پنتان و به نرم افزار وارد نماییم)، درواقع نرم افزار رو قادر می سازیم که بخشهای سبک منحنی
TBP, ASTM D86 or ASTM D1160

را با هیدروکربنهای سبک تعوبض نموده و منحنی های تقطیر را بر نتایج این آنالیز انطباق دهد و نتایج شبیه سازی دقیق تر حاصل شود.

🔹سوال، IBP از کجا شروع می شود !؟؟


2⃣ انتخاب یک Property Package مناسب برای مواد
Light End

و البته پکیج ترمودینامیکی که بتواند مواد فرضی را نیز Handle نماید.

3⃣ وارد نمودن داده های منحنی تقطیر آزمایشگاهی (منحنی نقطه جوش و یا داده های کروماتوگرافی) که به این ترتیب، نرم افزار منحنی کامل TBP و تمام داده های گرانروی، دانسیته و .. را محاسبه می نماید.
(اگر منحنی های تقطیر و یا داده های آزمایشگاهی کروماتوگرافی موجود نبود، بایستی حداقل دو خاصیت از سه خاصیت جرم مولکولی، دانسیته و Watson (UOP) K Factor برای
bulk
نفت خام و یا برش های نفتی را به نرم افزار داد که نتیجتاً نرم افزار، یک منحنی TBP ایده آل، تولید می نماید).

و نیز اضافه نمودن منحنی های دیگری که در دسترس هست مانند منحنی های جرم مولکولی، دانسیته و ویسکوزیته که می توانند درصدهای حجمی، مولی و یا جرمی شون با درصدهای منحنی نقطه جوش و یا داده های کروماتوگرافی یکسان باشند و یا نباشند.

این اطلاعات در پوشه Oil Manager وارد می شود، در تب
Input Data
عه جناب Assay .

بطور کلی، یادمون باشه که محدودیتی در وارد نمودن تعداد داده های آنالیز تقطیر وجود ندارد اما بایستی بیشتر از 5 نقطه باشند. ترتیب داده ها نیز اهمیت ندارد و خود نرم افزار، آنها را مرتب می نماید. حال بایستی دکمه
calculate

در قسمت زیرین تب Input Data را فشرد تا منحنی های عملکردی تعریف شده، محاسبه گردند و به این ترتیب، نرم افزار به کمک داده های ما، نقطه جوش نرمال، جرم مولکولی و دانسیته وزنی و گرانروی داخلی خود را در تعدادی نقاط درون یابی (50 نقطه) می نماید. این مرحله، مرحله Assay Characterization می باشد.

🔰البته می توان تنظیماتی را در تب
Calculation Defaults

را نیز قبل از فشردن دکمه calculate ، انجام داد مانند :
زمانیکه داده های تقطیری که در فشاری بالاتر از فشار سطح دریاهای آزاد اندازه گیری شده اند و بنابراین برای تبدیل داده های

ASTM D86 & D2887

به منحنی TBP که جداول استاندارد
API

برای اینکار، برای فشارهای اتمسفری می باشد، می بایست فشار محیط آزمایش را وارد نمود برای اصلاح داده ها
و یا مانند:
اعمال اصلاح ASTM D86 API Cracking برای دماهای بالاتر از 500 درجه سانتیگراد که ظاهراً جناب

API

توصیه نمی کند.

اگر از گزینه Auto Cut در منوی
Drop-down

عه Cut Option Selection از قسمت
Cut Ranges


از تب Data از پوشه
Blend

جدید استفاده کنیم، محدوده دمایی مواد فرضی ما بصوت این تصویر توسط نرم افزار تعیین می شود .

5⃣پس از اضافه نمودن Assay ها برای نفت خام و
تنظیم Cut Point ها ، می توان در تب
Table

از پوشه Blend ، مواد فرضی ایجاد شده را مشاهده نمود. نرم افزار، بر پایه داده های ورودی، نحوه توزیع محصولات برش نفتی ما را به صورت تخمینی، محاسبه و بصورت نمودار میله ای در تب Distribution Plot نمایش می دهد.

6⃣ آخرین گام، انتقال تمام اطالاعات مواد فرضی ایجاد شده Blend و یا هر
Blend
(ممکنه چند نوع نفت خام و یا برش نفتی در فرایند داشته باشیم) به Flowsheet می باشد. درواقع، در آخرین گام، بایستی
Blend

یا Blend های ایجاد شده را به
Flowsheet

اضافه نمود که با انتخاب هر یک از آنها و فشردن دکمه
Install Oil

این کار، عملی می شود.

نحوه تعریف blend در محیط شبیه سازی (شبیه سازی تقطیر نفت خام در HYSYS V10)

👤@FarshadGolshan

🔷علت Criteria هایی مختلفی که برای سرعت حرکت توپک با پیشران های سیال گاز و مایع هست چیه؟
(سرعت مجاز در خطوط لوله انتقال نفت بین 1 تا 5 متر بر ثانیه متر بر ثانیه و در خطوط لوله انتقال گاز بین 2 تا 7 متر بر ثانیه می‌باشد.)
👤 @Ahassimi

🔷پاسخ :@Pirjoo👤

سرعت توپک از یک تا شش متر بر ثانیه متغیر هست. سرعت توپک های هندسی و کلینینگ تا ۳ متر بر ثانیه مجاز هست. ولی هوشمند و نیمه هوشمند معمولا بین ۱ تا ۲ متر بر ثانیه متغییر هست. بعنوان مثال توپک MLF (مگنت لیکیج) به دلیل تولید شار مغناطیسی ۱ متر بر ثانیه تعیین میشه چون سرعت باید دقت محاسباتش دخیل میشه و افت ایجاد می کنه. کنترل سرعت هم بر اساس دبی سیال قابل تنظیم هست. در خطوط گازی که از همون مدیای خودش استفاده میشه و خطوط اب و فاضلاب هم از خود سیالش و خطوط نفت سبک و سنگین از همون مدیای خودش. فقط بعضی سیالات مثل خطوط قیر میمونه که شرایط کمی بغرنج می کنن. کلا بعد از عملیات هیدروتست میشه توپک رانی انجام داد و هر چند سالی یک بار این عملیات تکرار کرد تا از احتمال خوردگی های داخلی با توپک MLF ، انحراف خط لوله از دایره ب بیضی با توپک کالیپر، بررسی موقعیت جغرافیایی و میزان خوردگی ها و کلیه پارامترهای درگیر در خطوط با هوشمند و نیمه هوشمند بررسی کرد.

🔷توپک های معمولی مثل Ball Pig یا
Mandrel
چرا سرعت حرکتشون در خط لوله باید از حدی بالاتر و پایین تر نباشه ؟

🔷پاسخ : @yadollahtavan👤
مناسب‌ترين سرعت توپك‌ براي توپك‌هاي ‌اندازه‌گيري، پاك‌كننده و جابه¬جايي بين km/h 8-6/1 است. در صورتيكه توپك‌ جابجايي با سرعتي خارج از محدودة بالا ارسال شود، مقدار مايع مانده در لوله افزايش خواهد يافت. سرعت زياد در زانويي‌ها ممكن است موجب آسيب‌ديدگي لوله يا توپك‌ شود.

مجموعه ای از P&ID های مرتبط با انواع تجهیزات مورد استفاده در صنعت

Pressure relief valve Handbook
#PRV_sizing

🔹piping &mechanical handbook

🔷سایزینگ Trap:
@farshadgolshan
سایزینگ trap از هر نوعی شامل مراحل زیر میشه:

1⃣ اختلاف فشار دو سر trap رو بدست بیارید.
با فرض خوبی هر دو سمت trap رو مایع بگیرید و pressure drop رو محاسبه کنید. اینجا rule of thumb هم داریم، هر یک فوت ارتفاع رو 0.5psi در نظر بگیرید. مثلا" خروجی trap باید 20 فوت بره بالا تا برسه به هدر کندانس. 20 تقسیم بر دو میشه 10psi. البته یک فوت ستون آب فشاری معادل 0.43psi تولید میکنه ولی جهت اطمینان همون 0.5 بهتر هست. خروجی trap ها check valve داریم که اینها به نسبت سایر minor loss ها طول معادل بیشتر دارند و pressure drop بیشتری ایجاد میکنند. اگر فشار هدر کندانس هم 3psi باشه، میشه گفت خروجی trap، معادل 13psi فشار یا همون back pressure داره. ورودی trap هم همینجور هست. مثلا یک مبدلی داریم که بخار 20psi واردش میشه. datasheet مبدل میگه 2psi افت فشار داریم. پس خروجی مبدل کندانس ما دارا فشاری معادل 18psi هست. حالا 4 فوت هم اختلاف ارتفاع هست تا برسه به ورودی trap. این هم تقسیم بر دو میشه و با 18 جمع میشه (از اتلافات هم میشه صرف نظر کرد. البته اگر زیاد باشند، باید محاسبه کنیم.) سر جمع میشه 18+2=20. پس 20psi در ورودی فشار داریم و 13psi در خروجی. اختلاف اینها میشه 7psi.

2⃣ میزان جریان خروجی از trap. با ورودی برابر هست.
مثلا" 1000Lb/h. اما ماجرا به همین جا ختم نمیشه. بیشترین کندانس زمانی تولید میشه که بخار تازه وارد سیستم شده. فشار اون لحظه صفر هست توی مبدل یا مسیری که دارید براش trap نصب میکنید. در این لحظه rate تولید کندانس به مراتب بیشتر از 1000Lb/h هست. شرکتهای مختلف ضرائب تصحیح مختلفی پیشنهاد میدن. من از 1.5 دیدم تا 3. غالبا" عدد سه رو میگیرن. ولی برای مدل F&T که توانایی خروج هوای سریعتری داره ، عدد 2 یا کمتر پبشنهاد میشه. پس به عنوان rule of thumb برای مدل F&T شما 2 بگیرید و برای سایر مدلها 3 فرض کنید. برای مثال ما با فرض اینکه تصمیم داریم مدل F&T نصب کنیم، ظرفیت trap میشه 1000*2=2000 پاوند بر ساعت.

3⃣ سایز end connection .

معمولا" سایز trap و لاین خروجی یکسان هست یا سایز لاین بیشتر هست، چون سایز کوچکتر ایجاد back pressure میکنه در خروجی trap. مثلا سایز رو "1 میگیریم.

4⃣ حداکثر دما و فشار باید معلوم باشه.

مثلا" setpoint مربوط به psv روی هدر یا مبدل ها کمک میکنه به تعیین بیشترین فشار. مثلا" حداکثر فشار رو 65psi میگیریم یعنی 4.5bar.

حالا باید برای 2000Lb/h کندانس با اختلاف فشار 20psi نوع trap با سایز "1 و فشار حداکثر 4.5bar انتخاب کنیم. باید مراجعه کرد به کاتالوگها و سایتهای شرکتها. هر trap یک نمودار داره که نشان میده در هر اختلاف فشاری چه میزان کندانس رد میکنه. من از سایت Spirax sarco مدل 4.5 PMO با سایز "1 رو انتخاب میکنم که سایز ORRIFICE اون هم میشه 7mm.
نمودار زیر رو ببینید.

نمودار بالا نشان میده که همین trap زمانی که فقط 1psi اختلاف فشار اطرافش باشه، میتونه 1000Lb/h برای ما کندانس خارج کنه. در حالیکه ما 7psi اختلاف فشار available داریم. پس با نصب این trap تا حدود زیادی از نقطه stall دور میشیم و این trap رنج وسیعی از اختلاف فشارها در شرایط عملیاتی متفاوت رو پوشش میده.

🔷در P&ID عبارت No Pocket به چه منظور هست ؟
،👤@afk445
کاربردش در جاهایی است که تجمع مایع در خطوط بخار یا گاز در low point باعث جریان slug یا خورندگی بشه و یا تشکیل vapor lock در  high point خطوط مایع  باعث بشه به تجهیز پایین دست یا خط لوله آسیب بزنه. البته باید اضافه کنم بعضی وقتها رسوب جامدات همراه سیال هم میتونه باعث بشه که خط بصورت no pocket طراحی بشه.

یعنی در خطوط مایع از high point و در خطوط بخار از low point جلوگیری بشه.وقتی که خط no pocket  طراحی بشه دیگه نیازی نیست که از تغییر مسیر لاین جلوگیری بشه.