🎛️HYSYS. Моделирование ВРУ. Турбодетандерный агрегат, основной криогенный теплообменный аппарат
📋Третья часть цикла видео по особенностям теплогидравлического моделирования воздухоразделительной установки (ВРУ) для производства технического кислорода посредством низкотемпературной ректификации в программном обеспечении Aspen HYSYS. 📋 В этом видео разбираются особенности моделирования турбодетандерного агрегата и основного криогенного теплообменного аппарата в Aspen HYSYS. Детально рассматривается работа турбодетандера: преобразование энергии расширения газа в детандерной ступени в работу сжатия в центробежной ступени и диссипацию избыточной работы в масляную систему. 📋Поясняются особенности конструкции четырехсекционного основного криогенного теплообменного аппарата и причины для моделирования только одной секции с введенными допущениями. Подчеркивается важность температурного режима: охлаждение до -125°C перед дроссельным клапаном на линии воздуха высокого давления, что позволяет получить около 80 % жидкости в потоке, необходимой для питания ректификационной колонны. Разбираются ключевые параметры теплообмена, включая недорекуперацию (2 °C) и средний логарифмический температурный напор (4-12 °C в зависимости от секции - однофазной и двухфазной). 📋Что вы узнаете: 🔹Основной криогенный теплообменный аппарат – разделение на однофазную и двухфазную секции, перенос параметров через электронные таблицы. 🔹Турбодетандерный агрегат – принцип работы, изоэнтропный КПД, баланс работы расширения и тепловых потерь в масляной системе. 🔹 Температурные критерии – почему охлаждение перед дроссельным клапаном на линии воздуха высокого давления осуществляется до -125 °С, каким образом происходит оценка работоспособности и эффективности основного теплообменного аппарата, какие недорекуперации задаются/контролируются в сечении между секциями однофазного и двухфазного теплообмена. 🔹 Особенности моделирования – упрощение четырёхсекционного теплообменника до одной секции, ввод допущений. 🔹 Граничные условия – почему расход воздуха в детандере на 3000 нм³/ч больше расчётного и как это влияет на LMTD (средний логарифмический температурный напор). ⚙️Занятие проводит преподаватель кафедры Э4 МГТУ им. Н.Э. Баумана, главный технолог по криогенному газоразделению - Мамедов Владислав Марсельевич. Если у Вас есть замечания по содержанию материала или Вы с чем-то не согласны, пожалуйста, напишите комментарий или свяжитесь по почте (mamedov-vm@bk.ru). Буду рад услышать что-то новое. Если Вам понравилось видео, пожалуйста, поставьте лайк и подпишитесь на канал! 💸Если материалы были полезны, поддержите автора: - Boosty: https://boosty.to/ionium.ru/donate - Yoomoney: https://yoomoney.ru/to/4100117417821528 💸Поддержать автора и получить исходные файлы модели: https://boosty.to/ionium.ru/posts/daee22da-8555-49bf-bbc0-27fd644c5c5a 📌Тайм-коды видео: 00:00 Введение 00:18 Разделение модели на высокотемпературную и низкотемпературную части 00:36 Перенос свойств потоков через электронную таблицу 01:00 Конструкция и принцип работы турбодетандерного агрегата 01:30 Тепловой баланс турбодетандера и сброс избыточной работы 01:52 Концевое охлаждение после дожимной компрессорной ступени 02:16 Изоэнтропный КПД турбинной ступени 03:14 Изоэнтропный КПД компрессорной ступени 03:39 Отрицательная обратная связь за счет вязкости масла 04:19 Допустимость образования жидкости на выходе из детандера 04:53 Конструкция основного криогенного теплообменного аппарата 05:15 Моделирование одной секции теплообменного аппарата 05:22 Распределение потока после дожимной ступени 05:37 Температурный уровень охлаждения потока перед детандером 06:01 Перенос свойств потока на входе в детандер 06:42 Термодинамические параметры на границах установки 07:15 Детальное рассмотрение основного криогенного теплообменника 07:41 Разделение прямых потоков по секциям аппарата 08:13 Охлаждение воздуха высокого давления в секциях теплообменника 09:24 Доля жидкости после дросселирования воздуха высокого давления 09:48 Охлаждение основного потока среднего давления 10:22 Критерии разделения секции на однофазную и двухфазную 10:51 Требование к температуре потока ниже уровня отбора на детандер 11:16 Среднелогарифмический температурный напор как критерий 12:50 Оптимальный среднелогарифмический напор для двухфазной секции 13:14 Влияние параметров продуктового кислорода на аппарат 13:59 Спецификации теплообменника и снятие степеней свободы 14:29 Снижение недорекуперации для новых аппаратов 15:01 Обеспечение равномерного температурного поля 15:21 Анализ профиля тепловых потоков 16:12 Слабое место секции в зоне начала кипения кислорода 16:53 Анализ профиля теплообмена в однофазной секции 17:21 Совокупный анализ работы секций 17:48 Влияние перегрузки потока среднего давления на секцию 18:40 Нагреватель на линии отбросного азота для сведения баланса 19:17 Гидравлические сопротивления вне теплообменного аппарата 20:03 Назначение рециклов на холодной стороне теплообменника
📋Третья часть цикла видео по особенностям теплогидравлического моделирования воздухоразделительной установки (ВРУ) для производства технического кислорода посредством низкотемпературной ректификации в программном обеспечении Aspen HYSYS. 📋 В этом видео разбираются особенности моделирования турбодетандерного агрегата и основного криогенного теплообменного аппарата в Aspen HYSYS. Детально рассматривается работа турбодетандера: преобразование энергии расширения газа в детандерной ступени в работу сжатия в центробежной ступени и диссипацию избыточной работы в масляную систему. 📋Поясняются особенности конструкции четырехсекционного основного криогенного теплообменного аппарата и причины для моделирования только одной секции с введенными допущениями. Подчеркивается важность температурного режима: охлаждение до -125°C перед дроссельным клапаном на линии воздуха высокого давления, что позволяет получить около 80 % жидкости в потоке, необходимой для питания ректификационной колонны. Разбираются ключевые параметры теплообмена, включая недорекуперацию (2 °C) и средний логарифмический температурный напор (4-12 °C в зависимости от секции - однофазной и двухфазной). 📋Что вы узнаете: 🔹Основной криогенный теплообменный аппарат – разделение на однофазную и двухфазную секции, перенос параметров через электронные таблицы. 🔹Турбодетандерный агрегат – принцип работы, изоэнтропный КПД, баланс работы расширения и тепловых потерь в масляной системе. 🔹 Температурные критерии – почему охлаждение перед дроссельным клапаном на линии воздуха высокого давления осуществляется до -125 °С, каким образом происходит оценка работоспособности и эффективности основного теплообменного аппарата, какие недорекуперации задаются/контролируются в сечении между секциями однофазного и двухфазного теплообмена. 🔹 Особенности моделирования – упрощение четырёхсекционного теплообменника до одной секции, ввод допущений. 🔹 Граничные условия – почему расход воздуха в детандере на 3000 нм³/ч больше расчётного и как это влияет на LMTD (средний логарифмический температурный напор). ⚙️Занятие проводит преподаватель кафедры Э4 МГТУ им. Н.Э. Баумана, главный технолог по криогенному газоразделению - Мамедов Владислав Марсельевич. Если у Вас есть замечания по содержанию материала или Вы с чем-то не согласны, пожалуйста, напишите комментарий или свяжитесь по почте (mamedov-vm@bk.ru). Буду рад услышать что-то новое. Если Вам понравилось видео, пожалуйста, поставьте лайк и подпишитесь на канал! 💸Если материалы были полезны, поддержите автора: - Boosty: https://boosty.to/ionium.ru/donate - Yoomoney: https://yoomoney.ru/to/4100117417821528 💸Поддержать автора и получить исходные файлы модели: https://boosty.to/ionium.ru/posts/daee22da-8555-49bf-bbc0-27fd644c5c5a 📌Тайм-коды видео: 00:00 Введение 00:18 Разделение модели на высокотемпературную и низкотемпературную части 00:36 Перенос свойств потоков через электронную таблицу 01:00 Конструкция и принцип работы турбодетандерного агрегата 01:30 Тепловой баланс турбодетандера и сброс избыточной работы 01:52 Концевое охлаждение после дожимной компрессорной ступени 02:16 Изоэнтропный КПД турбинной ступени 03:14 Изоэнтропный КПД компрессорной ступени 03:39 Отрицательная обратная связь за счет вязкости масла 04:19 Допустимость образования жидкости на выходе из детандера 04:53 Конструкция основного криогенного теплообменного аппарата 05:15 Моделирование одной секции теплообменного аппарата 05:22 Распределение потока после дожимной ступени 05:37 Температурный уровень охлаждения потока перед детандером 06:01 Перенос свойств потока на входе в детандер 06:42 Термодинамические параметры на границах установки 07:15 Детальное рассмотрение основного криогенного теплообменника 07:41 Разделение прямых потоков по секциям аппарата 08:13 Охлаждение воздуха высокого давления в секциях теплообменника 09:24 Доля жидкости после дросселирования воздуха высокого давления 09:48 Охлаждение основного потока среднего давления 10:22 Критерии разделения секции на однофазную и двухфазную 10:51 Требование к температуре потока ниже уровня отбора на детандер 11:16 Среднелогарифмический температурный напор как критерий 12:50 Оптимальный среднелогарифмический напор для двухфазной секции 13:14 Влияние параметров продуктового кислорода на аппарат 13:59 Спецификации теплообменника и снятие степеней свободы 14:29 Снижение недорекуперации для новых аппаратов 15:01 Обеспечение равномерного температурного поля 15:21 Анализ профиля тепловых потоков 16:12 Слабое место секции в зоне начала кипения кислорода 16:53 Анализ профиля теплообмена в однофазной секции 17:21 Совокупный анализ работы секций 17:48 Влияние перегрузки потока среднего давления на секцию 18:40 Нагреватель на линии отбросного азота для сведения баланса 19:17 Гидравлические сопротивления вне теплообменного аппарата 20:03 Назначение рециклов на холодной стороне теплообменника