Chuyển đến nội dung chính

Giới thiệu về mô phỏng và một số phần mềm thông dụng

Hiện nay số lượng các phần mềm mô phỏng trong lĩnh vực CNHH rất lớn, trong đó phải kể đến một số phần mềm mạnh và nổi tiếng như : PRO/II, Dynsim (Simsci); HYSIM, HYSYS, HTFS, STX/ACX, BDK (Hyprotech); PROSIM, TSWEET (Bryan research & engineering); Design II (Winsim); IDEAS Simulation; Simulator 42 … Trong đó, phổ biến là PRO II, Hysys, Dynsim.
Mô phỏng là gì ?

         Mô phỏng – simulation là phương pháp mô hình hóa dựa trên việc thiết lập mô hình số và sử dụng phương pháp số để tìm ra lời giải với sự trợ giúp của máy vi tính. Để mô phỏng một quá trình trong thực tế đòi hỏi:
- Mô hình nguyên lí : nguyên lí của quá trình và mối liên hệ giữa các thông số liên quan.
- Mô tả toán học : dùng các công cụ toán học để mô tả mô hình nguyên lí
- Xử lí các biểu thức và các ràng buộc.

        Tất nhiên một quá trình trong thực tế là một tập hợp gồm rất nhiều yếu tố phức tạp mà không thể có một mô tả toán học nào có thể cho kết quả chính xác tuyệt đối. Độ phức tạp của quá trình tăng lên, đồng nghĩa với số lượng các thông số liên quan, biến số, phương trình, ràng buộc tăng lên. Giải quyết cùng lúc cả 3 bước trên đòi hỏi một khối lương tính toán cực kì lớn, và như vậy mô phỏng với sự trợ giúp của máy vi tính là tất yếu. Trong ngành công nghệ hóa học nói chung và công nghệ lọc hóa dầu nói riêng, mô phỏng đóng vai trò vô cùng quan trọng trong việc thiết kế, phân tích, vận hành và tối ưu hoá hệ thống.

          Có thể phân quá trình mô phỏng làm 2 phần :

    § 
Mô phỏng tĩnh (Steady Simulation): là mô phỏng quá trình ở trạng thái dừng, dùng để :
                        - Thiết kế ( Designing) một quá trình mới.
- Thử lại, kiểm tra lại (Retrofitting) các quá trình đang tồn tại.
- Hiệu chỉnh (Troubleshooting) các quá trình đang vận hành.
- Tối ưu hóa (Optimizing) các quá trình đang vận hành.

                        §      Mô phỏng động (Dynamic Simulation): là mô phỏng thiết bị, quá trình ở trạng thái hoạt động liên tục, cho phép người dùng khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến hệ thống theo thời gian và phương pháp xử lí tình huống giả lập trong quá trình thiết kế và vận hành quá trình một cách hiệu quả và an toàn nhất.
      Một số phần mềm mô phỏng thông dụng.
    
        1.Pro II
Pro II là phần mềm tính toán chuyên dụng trong các lĩnh vực công nghệ hóa học nói chung, đặc biệt là trong lĩnh vực lọc hóa dầu, polymer, hóa dược… Đây là phần mềm tính toán rất chính xác các quá trình chưng cất. Pro II là sản phẩm của SIMSCI, được hình thành năm 1967 và được sử dụng chính thức vào năm 1988. Phiên bản mới nhất hiện nay là Pro II 8.1.


                                 Giao diện chính của PRO II 7.0
        Pro II vận hành theo các modul liên tiếp, mỗi thiết bị được tính riêng lẽ và lần lượt tính cho từng thiết bị. Nó bao gồm các nguồn dữ liệu phong phú : thư viện các cấu tử hóa học, các phương pháp xác định các tính chất nhiệt động, trợ giúp rất mạnh trong việc tính toán các thiết bị trong sơ đồ công nghệ.
Pro II là công cụ mô phỏng tĩnh, được sử dụng nhằm 2 mục đích chính :
  § Thiết kế một phân xưởng mới (Sizing)
  § Mô phỏng một phân xưởng đã được xây dựng trong thực tế để nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến sự vận hành của nó (Rating) như : thay đổi nguồn nguyên liệu, điều kiện vận hành hoặc tiêu chuẩn kỹ thuật của sản phẩm… 
  
2. Hysys
Hysys là sản phẩm của công ty Hyprotech-Canada thuộc công ty AEA Technologie Engineering Software - Hyprotech Ltd. Đây là một phần mềm có khả năng tính toán đa dạng, cho kết quả có độ chính xác cao, đồng thời cung cấp nhiều thuật toán sử dụng, trợ giúp trong quá trình tính toán công nghệ, khảo sát các thông số trong quá trình thiết kế nhà máy chế biến khí. Ngoài ra Hysys còn có khả năng tự động tính toán các thông số còn lại nếu thiết lập đủ thông tin.
Hysys được thiết kế sử dụng cho hai trạng thái mô phỏng tĩnh và động. Hysys có nhiều ứng dụng, trong đó nổi bật là khả năng :
§ Thiết kế và bảo vệ hệ thống phân tách một cách hiệu quả nhất (Hysys.Concept)
§ Sử dụng công cụ mô phỏng để đưa ra các điều kiện thuận lợi, đánh giá hoạt động của nhà máy hiện hành, trang bị các thiết bị để đạt được độ tin cậy về hoạt động, an toàn, lợi nhuận cao nhất. Cải tiến các thiết bị có sẵn và mở rộng quy mô nhà máy hiện hành (Hysys.Plant)
                                          Giao diện chính của Hysys 2.4
        
3. Dynsim
Dynsim là sản phẩm của SIMSCI, là phần mềm mô phỏng động được sử dụng cho kỹ sư thiết kế và vận hành, với nhiều ứng dụng đa dạng trong các quá trình công nghiệp gồm lọc dầu, chế biến khí, hóa dầu và một số quá trình hóa học khác. Dynsim có một cơ sở dữ liệu rất lớn các cấu tử, các mô hình nhiệt động học và các thiết bị. Nó cho phép thực hiện nhiều ứng dụng như nghiên cứu thiết kế quá trình, khảo sát quá trình điều khiển, huấn luyện vận hành, phân tích hệ thống và tối ưu hóa thời gian thực. Hiện nay, phiên bản mới nhất là Dynsim 4.2.          Dynsim có nhiều tính năng vượt trội trong việc mô phỏng động như:
§ Cho kết quả tính toán rất nhanh và chính xác trong quá trình mô phỏng động.
§ Các thiết bị chính trong sơ đồ công nghệ, thiết bị điều khiển, vận hành và khả năng đáp ứng của chúng rất thật.
§ Có thể lấy kết quả thiết kế ở trạng thái ổn định trực tiếp từ Pro IIcủa một quá trình có sẵn.
§ Có thể kết nối dữ liệu với các phần mềm khác như Excel, OLGA2000, Hysys, Simcontrol.
§ Có nhiều chức năng đặc biệt cho mô phỏng động như các biểu đồ (Trend), đồ thị (Plot), các giả lập sự cố (Malfunctions) và khả năng biên tập các thao tác điều khiển theo thời gian trong quá trình vận hành (Scenarios).
§ Có thể mô phỏng một sơ đồ công nghệ lớn trong nhà máy với nhiều phân xưởng, trong đó mỗi phân xưởng có thể mô phỏng trên một Flow-sheet và kết nối với nhau.
§ Giao diện rất thân thiện.  
                                       
Giao diện chính của Dynsim 4.0      Dynsim là một công cụ hỗ trợ rất mạnh trong việc mô phỏng động các quá trình trong công nghệ hóa học nói chung và lọc hóa dầu nói riêng. Với khả năng kết nối dữ liệu thiết kế với Pro II, nó tạo ra bộ đôi phần mềm mô phỏng cực kì hiệu quả và chính xác, đáp ứng yêu cầu trong nghiên cứu, giảng dạy trong các trường đại học, viện nghiên cứu. Hơn nữa, nếu làm một phép so sánh kinh tế, rõ ràng giá thành khi thuê hoặc mua phần mềm cực kỳ nhỏ so với giá của một pilot, mặc dù kết quả của chúng đưa ra có thể nói là rất khớp nhau.


Tin khác:
Invensys nâng cấo phần mềm mô phỏng Dynsim

Xem hình

Đây là phần mềm được các kỹ sư ngành hóa chất sử dụng để mô phỏng quá trình xẩy ra trong xử lí dầu khí, khí hóa lỏng, lọc dầu, ngành hóa dầu và hóa chất để đào tạo thiết kế và đào tạo người vận hành.
Phiên bản 4.3 của Dynsim có các tính năng cao cho lấy mẫu chưng cất, lấy mẫu nén khí, giám sát quá trình và sử dụng dễ dàng cho phép kỹ sư thiết kế phát triển thiết kế quá trình và hệ thống điều khiển, giảm đáng kể chi phí lắp đặt đồng thời tránh việc ngừng khởi động nhà máy mới. Tính năng mới sẽ cung cấp công cụ mô phỏng chính xác hơn để đào tạo người vận hành tại các nhà máy mới.
Phiên bản 4.3 của Dynsim có khả năng lấy mẫu cột chưng cất cải tiến sử dụng để đào tạo người vận hành và phân tích khí thải tin cậy hơn. Nó có thể được sử dụng để loại bỏ chi phí mở rộng hệ thống khí thải và chiếu sáng thông qua cung cấp lựa chọn đúng đắn cho các phương pháp thiết kế truyền thống.
Phiên bản này cũng có các tính năng mới có khả năng lấy mẫu nén khí chính xác hơn cho thiết kế quá trình và làm cho chiến lược điều khiển có hiệu lực. Dynsim được tích hợp với chương trình TRISIM Plus của SimSci-Esscor cung cấp kết nối với các công cụ cấu hình điều khiển TriStation 1131 của Triconex để kiểm tra chi tiết điều khiển máy xoay chiều. Dynsim có thể làm cho có hiệu lực thiết kế hệ thống điều khiển bảo vệ máy nén đồng thời giảm thời gian thực hiện điều khiển mới trong hiện trường để khởi động nhà máy.
"Giải pháp Dynsim là một trong những bộ mô phỏng động trên thị trường có thể được sử dụng trên toàn bộ vòng đời dự án, từ thiết kế kỹ thuật quá trình đến kiểm tra hệ thống điều khiển đến đào tạo người vận hành", Tobias Scheele, phó giám đốc phụ trách các ứng dụng tiên tiến của IPS cho biết. "Dynsim 4.3 là một minh chứng cho cam kết của chúng tôi trong việc tạo ra các giải pháp mới, mạnh mẽ đáp ứng nhu cầu của công nghiệp, chúng tôi sẽ tiếp tục phát triển các phần mềm và công nghệ tốt hơn nhằm đem lại giá trị đáng kể cho khách hàng". 

www.baoduongcokhi.com (www.congnghedaukhi.com)

Related Posts by Categories



Nhận xét

Bài đăng xem nhiều

Dung sai và các chế độ lắp ghép bề mặt trụ trơn [pdf]

Viết bài: Thanh Sơn, bản quyền thuộc về www.baoduongcokhi.com Ví dụ bạn cần gia công 1 trục bơm ly tâm 1 cấp, khi lên bản vẽ gia công thì cần dung sai gia công, việc chọn dung sai gia công thì căn cứ vào kiểu lắp ghép như vị trí lắp vòng bi: đối với vòng trong vòng bi với trục bơm thì sẽ lắp theo hệ thống lỗ (vì kích thước vòng bi không thay đổi được), nên việc lắp chặt hay trung gian là do bạn lựa chọn dựa trên các tiêu chí ở dưới. Còn thân bơm với vòng ngoài vòng bi thì lắp theo hệ trục (xem vòng ngoài vòng bi là trục). Bạn cũng cần lưu ý việc lắp chặt hay trung gian có thể ảnh hưởng đến khe hở vòng bi khi làm việc nên cần cân nhắc cho phù hợp với điều kiện vận hành, loại vòng bi (cùng loại vòng bi, vòng bi C2, C3 có khe hở nhỏ hơn C4, C4 nhỏ hơn C5). Nếu bạn đang dùng C3, lắp trung gian mà chuyển sang lắp chặt có thể làm giảm tuổi thọ vòng bi vì khe hở giảm hoặc không đáp ứng yêu cầu làm việc. Sơ đồ miền dung sai Miền dung sai Miền dung sai được tạo ra bằng cách phối hợp giữa  1 sai

Bảo trì năng suất toàn diện (Total Productive Maintenance)

Toàn bộ file điện tử powerpoint này: TPM P-1.ppt 1382K TPM P-2.ppt 336K TPM P-3.ppt 2697K Link download http://www.mediafire.com/?upl33otz5orx0e1

Cách kiểm tra và đánh giá vết ăn khớp (tooth contact) của cặp bánh răng

Viết bài: Thanh Sơn, bản quyền thuộc về  www.baoduongcokhi.com Hộp số với cặp bánh răng nghiêng Tooth contact là một trong những yếu tố quan trọng trong việc đảm bảo hoạt động hiệu quả và độ bền của bánh răng Mục đích Các bánh răng phải có tải trọng phân bố đều trên bề mặt răng khi làm việc ở điều kiện danh định.  Nếu tải trọng phân bố không đều, áp lực tiếp xúc và ứng suất uốn tăng cục bộ , làm tăng nguy cơ hư hỏng.  Gear Run Out của bánh răng là gì? cách kiểm tra Bánh răng và hộp số, phần 3: Phân tích dầu tìm nguyên nhân hư hỏng bánh răng. Bánh răng và Hộp số, phần 2: Các loại hộp số, bôi trơn, hư hỏng thường gặp Bánh răng và hộp số, phần 1: Các loại bánh răng (types of gears) Để đạt được sự phân bố tải đều, bánh răng cần có độ chính xác trong thiết kế, sản xuất, lắp ráp và lắp đặt các bộ phận của hộp số. Các yếu tố này được kiểm tra, test thử nghiệm và kiểm tra tại xưởng của nhà sản xuất thiết bị. Lắp đặt đúng cách tại hiện trường là bước cuối cùng để đảm bảo khả năng ti

Chọn vật liệu chế tạo bánh răng và xử lý nhiệt

Viết bài: Thanh Sơn, bản quyền thuộc về  www.baoduongcokhi.com Điều cần thiết là chọn vật liệu và xử lý nhiệt thích hợp phù hợp với ứng dụng dự kiến ​​của bánh răng. Vì các bánh răng được ứng dụng cho nhiều mục đích sử dụng khác nhau, chẳng hạn như máy móc công nghiệp, thiết bị điện/điện tử, đồ gia dụng và đồ chơi, và bao gồm nhiều loại vật liệu, nên chúng tôi muốn giới thiệu các vật liệu điển hình và phương pháp xử lý nhiệt của chúng. Hộp số 1. Các loại vật liệu chế tạo bánh răng a) S45C (Thép cacbon dùng cho kết cấu máy): S45C là một trong những loại thép được sử dụng phổ biến nhất, chứa lượng carbon vừa phải ( 0,45% ). S45C dễ kiếm được và được sử dụng trong sản xuất bánh răng trụ thẳng, bánh răng xoắn, thanh răng, bánh răng côn và bánh răng trục vít bánh vít . Xử lý nhiệt và độ cứng đạt được: nhiệt luyện độ cứng Không < 194HB Nhiệt luyện bằng cách nung nóng, làm nguội nhanh (dầu hoặc nước) và ram thép, còn gọi là quá trìnhT

Một số thiết bị chưng cất

Ngày nay cùng với sự phát triển vượt bậc của nền công nghiệp thế giới và nước nhà, các ngành công nghiệp cần rất nhiều hoá chất có độ tinh khiết cao. Chưng cất  ( distillation ) là quá trình dùng nhiệt để tách một hỗn hợp lỏng ra thành các cấu tử riêng biệt dựa vào độ bay hơi khác nhau của các cấu tử trong hỗn hợp ở cùng một nhiệt đo. Chưng cất = Gia nhiệt + Ngưng tụ Ta có thể phân biệt chưng cất ra thành quy trình một lần như trong phòng thí nghiệm để tách một hóa chất tinh khiết ra khỏi một hỗn hợp, và chưng cất liên tục, như trong các tháp chưng cất trong công nghiệp.  Xem kênh Youtube của Bảo Dưỡng Cơ Khí!  Hãy đăng ký kênh để nhận thông báo video mới nhất về Thiết bị chưng cất  Trong nhiều trường hợp có một tỷ lệ nhất định của hỗn hợp hai chất lỏng mà không thể tiếp tục tách bằng phương pháp chưng cất được nữa. Các hỗn hợp này được gọi là hỗn hợp đẳng phí. Nếu muốn tăng nồng độ của cồn phải dùng đến các phương pháp tinh cất đặc biệt khác. Có thể sử dụng các loại tháp chưng cất

Giới thiệu về Tua bin khí (Gas Turbine)

Turbine khí, còn được gọi là tuốc bin khí  (Gas Turbine) , là một loại động cơ nhiệt được sử dụng để chuyển đổi nhiệt năng thành năng lượng cơ học thông qua quá trình đốt cháy khí và chuyển động quay turbine. Một máy phát điện Generator kéo bởi một tuốc bin khí. Đây là tổ hợp của máy nén khí + tuốc bin khí + máy phát điện. Không khí được hút vào và nén lên áp suất cao nhờ một máy nén. Nhiên liệu cùng với không khí này sẽ được đưa vào buồng đốt để đốt cháy. Khí cháy sau khi ra khỏi buồng đốt sẽ được đưa vào quay turbine. Vì thế nên mới gọi là turbine khí. Năng lượng cơ học của turbine một phần sẽ được đưa về quay máy nén, một phần khác đưa ra quay tải ngoài, như cách quạt, máy phát điện... Đa số các turbine khí có một trục, một đầu là máy nén, một đầu là turbine. Đầu phía turbine sẽ được nối với máy phát điện trực tiếp hoặc qua bộ giảm tốc. Riêng mẫu turbine khí dưới đây có 3 trục. Trục hạ áp gồm máy nén hạ áp và turbine hạ áp. Trục cao áp gồm máy nén cao áp và turbine cao áp. Trục th

Tải miễn phí phần mềm triển khai hình gò

Phần mềm này sẽ giúp các bạn đưa ra bản vẽ triển khai gia công đầy đủ và chính xác, cho phép các bạn xuất ra bản vẽ Autocad để tiện hơn cho việc tính toán, in ấn , quản lý. [MF] —–  nhấn chọn để download Lưu ý: sau khi giải nén và cài đặt thì chép pns4.exe (có sẵn sau khi giải nén) đè lên file pns4.exe mới. Phiên bản này có đầy đủ kích thước với các kiểu ống và help. Nên chạy run as administrator trong win 7. Xin chào bạn!  Nếu bạn đang thích trang web của chúng tôi và thấy các bài viết của chúng tôi hữu ích, chúng tôi rất mong nhận được sự ủng hộ của bạn. Với sự giúp đỡ của bạn, chúng tôi có thể tiếp tục phát triển tài nguyên và cung cấp cho bạn nội dung có giá trị hơn nữa.  Cảm ơn bạn đã ủng hộ chúng tôi. Nguyễn Thanh Sơn

Khe hở mặt răng (backlash) và khe hở chân/đỉnh răng (root/tip clearance)

Viết bài : Nguyễn Thanh Sơn, bản quyền thuộc về www.baoduongcokhi.com Các thông số cơ bản của bánh răng Về những thông số của bánh răng, có rất nhiều thông số để phục vụ cho quá trình gia công, thiết kế và lắp đặt máy. Tuy nhiên có một số thông số cơ bản bắt buộc người chế tạo cần phải nắm rõ, gồm: Đường kính Vòng đỉnh (Tip diameter): là đường tròn đi qua đỉnh răng, da = m (z+2) . Đường kính Vòng đáy (Root diameter): là vòng tròn đi qua đáy răng, df = m (z-2.5) . Đường kính Vòng chia (Reference diameter): là đường tròn tiếp xúc với một đường tròn tương ứng của bánh răng khác khi 2 bánh ăn khớp với nhau, d = m.Z   Số răng: Z=d/m Bước răng (Circular Pitch): là độ dài cung giữa 2 profin của 2 răng kề nhau đo trên vòng chia, P=m. π Modun: là thông số quan trọng nhất của bánh răng, m = P/π ; ha=m. Chiều cao răng (whole depth): là khoảng cách hướng tâm giữa vòng đỉnh và vòng chia; h=ha + hf=2.25m, trong đó ha=1 m, hf=1,25 Chiều dày răng (w

CÔNG NGHỆ GIA CÔNG VẬT LIỆU BẰNG DÒNG HẠT MÀI

Gia công dòng hạt mài (Abrasive Jet Machining - AJM)   1. Nguyên lý gia công :                                                   Hình 1: Nguyên lý gia công dòng hạt mài.  Gia công dòng hạt mài là phương pháp bóc vật liệu khi dòng khí khô mang hạt mài với vận tốc cao tác động lên chi tiết. Sự va đập của các phần tử hạt mài vào bề mặt chi tiết gia công tạo thành một lực tập trung đủ lớn, gây nên một vết nứt nhỏ, và dòng khí mang cả hạt mài và mẩu vật liệu nứt (mòn) đi ra xa. Phương pháp này rất thuận lợi để gia công các loại vật liệu giòn, dễ vỡ. Khí bao gồm nhiều loại như không khí, CO2, nitơ, heli,…  Khí sử dụng có áp suất từ 0,2 - 1,4 MPa, dòng khí có hạt mài có vận tốc lên đến 300m/s và được điều khiển bởi một van. Quá trình thường được thực hiện bởi một công nhân điều khiển vòi phun hướng dòng hạt mài chi tiết.  Xem kênh Youtube của Bảo Dưỡng Cơ Khí!  Hãy đăng ký kênh để nhận thông báo video mới nhất về Công nghệ gia công kim loại 2. Thiết bị và dụng cụ :  a. Máy:   Hình 2: Sơ đồ củ

Sơ đồ tuabin khí chu trình hỗn hợp (combined cycle)

Viết bài KS Nguyễn Thanh Sơn, bản quyền thuộc về  www.baoduongcokhi.com CCGT được gọi là chu trình kết hợp trong nhà máy điện, có sự tồn tại đồng thời của hai chu trình nhiệt trong một hệ thống, trong đó một lưu chất làm việc là hơi nước và một lưu chất làm việc khác là một sản phẩm khí đốt. Giải thích rõ hơn: Turbine khí chu trình hỗn hợp (Combined Cycle Gas Turbine - CCGT) là một hệ thống phát điện sử dụng cùng một nguồn nhiên liệu để vận hành hai loại máy phát điện khác nhau: một máy phát điện dẫn động bởi tuabin khí (gas turbine) và một máy phát điện dẫn động bởi tuabin hơi nước (steam turbine). Hệ thống CCGT được sử dụng rộng rãi trong các nhà máy điện, do có thể giảm thiểu lượng khí thải và tăng tính hiệu quả trong việc sử dụng năng lượng. Nhà máy điện CCGT Trong hệ thống CCGT, nguồn nhiên liệu (thường là khí tự nhiên natural gas hoặc dầu) được đốt trong máy tuabin khí dẫn động cho máy phát điện generator để sản xuất điện. Hơi nước được tạo ra từ lò hơi thu hồi nhiệt (Heat Recove

Nghe Podcast Bảo Dưỡng Cơ Khí