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...

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

Tải giáo trình chuyên nghành cơ khí [pdf]

Danh mục sách chuyên nghành cơ khí do chúng tôi tìm kiếm sưu tầm trên internet, đường link google drive có sẵn (pdf).  Nếu có điều kiện các bạn nên mua sách để ủng hộ tác giả và NXB nhé! Link tải giáo trình vẫn đang tiếp tục được cập nhật hàng ngày...... Ngày cập nhật: 13/6/2023 -------------------------------------------------------------- Sổ tay thiết kế cơ khí - Tập 1 - PGS Hà Văn Vui, TS. Nguyễn Chỉ Sáng, TH.S. Phan Đăng Phong NXB Khoa học và Kỹ thuật (2006) Số trang: 734 ==>  Tải tại đây -------------------------------------------------------------- Sổ tay thiết kế cơ khí - Tập 2 - PGS Hà Văn Vui, TS. Nguyễn Chỉ Sáng NXB Khoa học và Kỹ thuật (2004) Số trang: 601 ==>  Tải tại đây -------------------------------------------------------------- Sổ tay thiết kế cơ khí - Tập 3 - PGS Hà Văn Vui, TS. Nguyễn Chỉ Sáng NXB Khoa học và Kỹ thuật (2006) Số trang: 653 ==>  Tải tại đây -------------------------------------------------------------- Sổ tay thiết kế cơ ...

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 răn...

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 ...

Phương pháp kiểm tra hạt từ (Magnetic Particle Testing)

Viết bài: Thanh Sơn, bản quyền thuộc về  www.baoduongcokhi.com Kiểm tra hạt từ (Magnetic Particle Testing MPT/MT hay Magnetic Particle Inspection - MPI) là một phương pháp kiểm tra không phá hủy nhằm phát hiện các khuyết tật trên bề mặt hoặc ngay bên dưới bề mặt kim loại. Đây là kỹ thuật nhanh và đáng tin cậy để phát hiện và định vị các vết nứt bề mặt. Nguyên lý MPT: Từ thông rò trên bề mặt không liên tục Nguyên lý Kiểm tra hạt từ (MT) dựa trên tính chất từ tính của vật liệu sắt từ. Khi một thành phần sắt từ bị từ hóa (được thực hiện bằng cách cho dòng điện chạy qua nó hoặc bằng cách đặt nó trong một từ trường mạnh), bất kỳ sự không liên tục hoặc khuyết tật nào có trong vật liệu sẽ gây ra rò rỉ từ thông (như vết nứt  sẽ tạo ra lực cản đáng kể đối với từ trường, tại những điểm không liên tục như vậy, từ trường thoát ra trên bề mặt của mẫu thử (từ thông rò rỉ). Xem thêm:  Kiểm tra thẩm thấu PT (Penetrant Testing) Kiểm tra siêu âm bên trong lòng ống ILI là gì? Rò rỉ từ thông...

Bẫy hơi (steam trap) trong nhà máy công nghiệp

1. Tại sao cần bẫy hơi (Steam Trap)? Trong hệ thống hơi nước công nghiệp (industrial steam system), khi hơi được sử dụng để gia nhiệt, truyền nhiệt hoặc vận hành thiết bị, một phần hơi luôn ngưng tụ thành nước (condensate) do: Hơi trao đổi nhiệt cho quá trình. Mất nhiệt qua thành ống, van, thiết bị. Sự xâm nhập của không khí và khí không ngưng tụ (non-condensable gases) như CO₂, O₂. Nếu không loại bỏ kịp thời nước ngưng tụ và khí không ngưng, sẽ xảy ra: Tụ đọng nước làm giảm hiệu suất trao đổi nhiệt.   Hiện tượng búa nước (water hammer) gây nứt vỡ ống, hỏng thiết bị.   Ăn mòn cục bộ do kết hợp với oxy, CO₂. Rò rỉ hơi (live steam loss), thất thoát năng lượng. Sản phẩm không đạt yêu cầu, gián đoạn sản xuất. Bẫy hơi (steam trap) là thiết bị tự động xả nước ngưng và khí không ngưng, ngăn thất thoát hơi, bảo vệ thiết bị và đảm bảo hiệu suất nhiệt toàn hệ thống. 2. Định nghĩa và Vai trò của Bẫy Hơi Theo tiêu chuẩn ISO 6704:1982, steam tra...

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 Re...

Kỹ thuật hàn Temper Bead

Biên soạn Nguyễn Thanh Sơn , bản quyền thuộc baoduongcokhi.com Hàn temper bead là một kỹ thuật hàn đặc biệt, trong đó nhiệt lượng (heat input) từ các lớp hàn kế tiếp sẽ làm tôi (temper) các lớp hàn trước đó. Kết quả là cấu trúc hạt mịn (fine grain structure) và độ cứng thấp được hình thành trong vùng ảnh hưởng nhiệt (Heat-Affected Zone – HAZ). Đây là phương pháp rất hữu ích trong việc kiểm soát luyện kim vùng HAZ mà không cần xử lý nhiệt sau hàn (Post-Weld Heat Treatment – PWHT).  Kỹ thuật này thường được áp dụng trong các tình huống mà PWHT không thể thực hiện được vì lý do kỹ thuật hoặc kinh tế — chẳng hạn như khi thực hiện sửa chữa tại chỗ trong các nhà máy đang vận hành. Trong những trường hợp như vậy, hàn temper bead cho phép đạt được các đặc tính cơ học chấp nhận được cho mối hàn và kiểm soát kích thước HAZ ở mức tối thiểu. 1. Định nghĩa và cơ sở luyện kim Temper Bead Welding (TBW) là phương pháp hàn nhiều lớp (multi-pass welding) được bố trí theo trình tự cụ thể, trong đó...

Bảo quản rotor dự phòng trong nhà máy

Tổng hợp: Nguyễn Thanh Sơn, bản quyền thuộc về www.baoduongcokhi.com Tham khảo:  https://core.ac.uk/reader/87265860 ;  rotatingmachinery.com georgegreen-uk.com machinerylubrication.com machinerylubrication.com rotatingmachinery.com theramreview.com Bảo quản rotor tuabin hơi trong tùng chứa Bảo quản  rotor máy nén khí dọc trục trong thùng chứa Thiết bị quay công nghiệp như tua-bin hơi, máy nén ly tâm, máy nén piston hay động cơ lớn đều là những tài sản quan trọng, được thiết kế chính xác và có giá trị cao. Các rotọr dự phòng được chuẩn bị để thay thế kịp thời khi cần và đảm bảo không làm gián đoạn vận hành của nhà máy. Tuy nhiên, nếu lưu giữ không đúng cách, bề mặt thép của rotọr sẽ dễ bị ôxy hóa và ăn mòn do hơi nước, muối và bụi bặm trong không khí. Ví dụ, các thành phần như trục, đĩa tua-bin, cánh quạt máy nén hay cổ chịu lực đều có thể hư hại nếu để ngoài trời ẩm ướt mà không có biện pháp bảo vệ. Vì vậy, bảo quản rotọr đúng quy trình là cực kỳ quan trọng để phòng ...